姜科姜黃屬植物姜黃的干燥根莖,具有破血行氣、通經(jīng)止痛的功能,傳統(tǒng)中醫(yī)用于胸脅刺痛、閉經(jīng)、風濕肩背疼痛、跌打腫痛。姜黃素類物質(zhì)是中藥姜黃提取物,主要包括有姜黃素、去甲姜黃素和雙去甲姜黃素以及二氫姜黃素等,其中姜黃素為主要有效成分,常用于腫瘤和腎炎的治療。近年來發(fā)現(xiàn)姜黃素依靠其良好的抗氧化和抗炎等作用,在腦保護及治療腦血管病方面具有良好的運用前景。 1 姜黃素藥理作用 1.1 抗氧化 動物實驗表明姜黃素具有降低血清、組織內(nèi)脂質(zhì)過氧化物,提高總抗氧化能力,增強超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性。石晶等[1]發(fā)現(xiàn)姜黃素對大鼠心肌缺血模型的心電圖缺血性改變有改善作用,能夠抑制動物血清心肌酶和游離脂肪酸濃度升高,減少缺血心肌組織中MDA含量,提高SOD活性。姜黃素抗氧化機制現(xiàn)認為包括抗脂質(zhì)過氧化作用和清除各種氧自由基,增強SO D活性。抑制氧化修飾低密度脂蛋白(OX-LDL)。OX-LDL是導致動脈粥樣硬化的重要因素,姜黃素能夠通過抗氧化作用抑制動脈壁低密度脂蛋白氧化。 1.2 降血脂 沃興德等[2]的研究表明食餌性高脂血癥的大鼠,姜黃素組較對照組能明顯地降低大鼠血清以及肝臟組織內(nèi)的總膽固醇和三酰甘油,姜黃素能顯著提高血清脂肪代謝相關酶的活性,提示降低血脂作用機制與增加脂肪代謝的酶活性有關,另外促進脂肪轉(zhuǎn)化為糖,抑制膽固醇合成,促進低密度脂蛋白代謝,增加其排泄抑制脾對低密度脂蛋白攝取也有一定作用。 1.3 抗炎抗凝 姜黃素具有類似非甾體類抗炎藥(NSAIDs)的作用,能抑制環(huán)加氧酶和脂加氧酶,抑制巨噬細胞分泌溶酶體酶和花生四烯酸代謝,減少PGE2釋放,對膠原酶、彈性蛋白酶和透明質(zhì)酸酶也有較強的抑制作用,能抑制細胞因子介導的核因子λB活化。有研究表明姜黃素能通過Janus激酶-STAT信號通路來抑制炎癥反應[3 ],可以在基因水平抑制星形膠質(zhì)細胞產(chǎn)生的巨噬細胞炎癥蛋白-2(MIP-2),在實驗性胰腺炎減輕組織中中性粒細胞浸潤[4 ],對實驗性過敏性腦脊髓膜炎的炎癥反應也有抑制作用 5。在抗凝方面,姜黃能減少纖溶酶原激活物抑制劑(PAI-I),增強組織型纖溶酶原激活物活性且具有量效關系[6]。 1.4 抑制血管生成 體內(nèi)外試驗表明姜黃素能抑制新生毛細血管生成,機制可能主要為抑制與血管生成密切相關的基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP),特別是明膠酶(MMP-9)基因表達[7]。 1.5 抗腫瘤 姜黃素抗腫瘤作用是其重要的藥理作用之一。目前研究表明其機制主要包括:誘導腫瘤細胞凋亡和抑制腫瘤血管生成。拮抗多種理化因素對DNA的損傷。對超氧陰離子的清除作用。 2 姜黃素在腦血管疾病治療中的應用 腦卒中是危害人類健康的主要疾病之一,具有較高的病死率和致殘率,由于組織缺血缺氧,包括出血病灶和腦缺血梗死病灶周圍都存在著氧化和抗氧化作用平衡喪失,進而導致一系列病理生理改變加重了腦組織損傷。朱元貴等[8]觀察了姜黃素對第三丁基過氧化氫誘導體外培養(yǎng)的大鼠皮層神經(jīng)元氧化損傷的影響,結果證明姜黃素干預組的神經(jīng)元凋亡減少,Bcl-2/Bax表達上調(diào),皮層神經(jīng)元存活率升高,細胞內(nèi)活性氧(ROS)降低,還原型谷胱甘肽(GSH)含量增加。該試驗證明姜黃素在體外能通過抗氧化,清除自由基來減少氧化應激引起的神經(jīng)元凋亡,體內(nèi)的動物和臨床實驗也證明了姜黃素在腦血管病中的作用。 2.1 針對腦血管疾病的病因和危險因素 2.1.1 降血脂、抗凝、防止血栓形成 姜黃素具有明顯的降低血脂作用,動物試驗證明姜黃素能有效的降低血清以及肝臟組織內(nèi)的總膽固醇和三酰甘油,并增加血漿中的脂代謝相關酶類活性。臨床試驗也證明姜黃素降血脂的作用,且能同時升高血清HDL水平。姜黃素能抑制血小板聚集和血栓形成。在體外用ADP誘導血小板聚集,在加入不同濃度姜黃素后測定血小板聚集率,與對照組比較姜黃素組聚集率明顯被抑制,用姜黃素、阿司匹林、對照生理鹽水預處理后的大鼠,比較形成的血栓濕重,姜黃素處理組與阿司匹林組具有相近的血栓濕重降低值[9],這可能與姜黃素增強組織纖溶酶原激活物活性有關。 2.1.2 治療動脈粥樣硬化 正如動脈粥樣硬化的發(fā)病機制一樣,姜黃素治療動脈粥樣硬化的機制也很復雜,關注較多的是抗氧化作用能減少與動脈粥樣硬化發(fā)病極其相關的OX-LDL生成。Quiles等[10]的試驗表明姜黃素能減輕家兔動脈粥樣硬化病變程度,治療組在不同時間段的主動脈脂質(zhì)斑紋病變較對照組都明顯減輕,LDL含量兩組無明顯差異,但OX-LDL的含量在治療組則更低。凋亡與動脈粥樣硬化有非常密切的關系,姜黃素能調(diào)節(jié)多種血管壁細胞在病變組織中的凋亡進程。OX-LDL能促進平滑肌細胞由收縮型轉(zhuǎn)向合成型,并促使平滑肌細胞游走和遷移,誘發(fā)一系列與細胞增殖有關的反應,包括原癌基因SIS、JUN、RAS表達增加,還可促進血管壁細胞合成內(nèi)皮素,血小板源生長因子,激活蛋白酶C,從而促進平滑肌細胞增殖,姜黃素通過抗氧化作用減少OX—LDL含量從而減輕平滑肌細胞增殖,姜黃素也能直接抑制平滑肌細胞增殖,促進其凋亡[11],這對于減少早中期的斑塊病變程度是有益的。血管內(nèi)皮細胞凋亡也促進了斑塊形成,姜黃素有保護內(nèi)皮細胞作用,而抗凝則可以斑塊防止表面血栓形成。另外研究表明[12],姜黃素能夠抑制新生毛細血管的生成,有觀點認為粥樣斑塊壁的新生毛細血管與腫瘤新生毛細血管一樣在一定程度時能夠起到滋養(yǎng)斑塊生長的作用,同時其所帶來的淋巴細胞也加重了動脈壁炎癥反應,試驗證明抗血管生成治療能夠減輕粥樣斑塊病變程度[13]?,F(xiàn)在的觀點認為炎癥在動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展中起著十分重要的作用,而姜黃素能直接抗炎癥,因此推測姜黃素這一作用也是抗粥樣斑塊的機制之一,但關于這方面的研究還很少有報道。 2.2 治療缺血性腦血管病 腦梗死缺血半暗帶神經(jīng)細胞是進行腦保護治療的靶位,由于缺血缺氧等因素造成的氧自由基增加、氧化應激作用則是這個病理生理過程中重要的環(huán)節(jié)。姜黃素能降低腦缺血病灶周圍的氧化應激反應。郝憲恩等[14]的研究表明在動物試驗中姜黃素治療的確能降低腦梗死面積。譚華等[15]的研究顯示姜黃素治療能夠顯著的降低腦梗死病人血漿中的MDA水平,升高SOD水平,治療組治療前后的神經(jīng)功能降低率顯著優(yōu)于非姜黃素治療組。姜黃素可以在腦缺血再灌注中起到腦保護的作用。郝憲恩等 6_用姜黃素治療腦缺血再灌注模型的大鼠,結果顯示和對照組比較姜黃素治療組大鼠血清SOD顯著升高,MDA降低,血漿NO、6-酮-前列環(huán)素F1α 含量升高,ET、TXB2含量則明顯降低,而缺血腦組織中的Ca2+含量則明顯較對照組降低。石晶等[17]證實姜黃素在保持腦細胞能量代謝中的作用。他們首先從實驗性缺血再灌注模型的沙土鼠大腦皮質(zhì)標本中分離線粒體,然后分別測定線粒體呼吸功能,呼吸鏈氧化酶活性,結果顯示呼吸控制率(RCR)、磷氧比(ADP/O)在姜黃素治療組明顯高于對照組,而治療組呼吸鏈氧化酶活性則顯著高于對照組,提示姜黃素可能通過其抗氧化作用保護線粒體的功能,維持細胞能量代謝,從而增強對再灌注損傷的抵抗力。 2.3 治療腦出血 國內(nèi)外對姜黃素用于腦出血治療的研究目前還比較少。腦出血后病灶周圍組織的氧自由基生成對病變特別是腦水腫的發(fā)展起著重要作用,通過攻擊細胞膜上的不飽和脂肪酸以及增加血管通透性可加劇腦水腫,而腦水腫造成的缺血狀態(tài)又進一步增加氧自由基生成,最終會導致顱內(nèi)壓增高,腦疝形成。姜黃素的抗氧化作用有助于減輕腦出血病灶周圍水腫。李作秀等[18]的研究表明在腦出血病人,姜黃素治療組腦水腫消退較對照組明顯,血漿中SOD活性也明顯較對照組高,在動物實驗中也有類似的結果。另外,腦出血周圍組織的炎癥反應也是造成腦水腫加重的重要因素,而姜黃素具有抗炎作用,這也許是其治療腦出血的機制之一,需要進一步的研究。 2.4 預防腦血管介入成形術后再狹窄 腦血管介入血管成形術后再狹窄一直是限制腦血管病介入治療療效的一個重要術后并發(fā)癥,尋找一種能降低術后再狹窄的藥物是當前國內(nèi)外研究的熱點。陳磊磊等[19]用球囊分別損傷預先用姜黃素、對照生理鹽水等處理過的家兔髂動脈后,觀察血管內(nèi)膜、中膜比直來確定內(nèi)膜增生情況,電鏡觀察,檢測凋亡基因P53、Caspase-3研究細胞凋亡,結果顯示姜黃素有誘導血管平滑肌凋亡的作用,并且一定程度上抑制血管內(nèi)膜增生。 3 結語 姜黃素用于治療腦血管疾病,是個新的研究領域,姜黃素藥理作用復雜,由于氧化應激反應在腦血管病病理生理中扮演著非常重要的角色,目前的動物和臨床實驗都把重點放在了抗氧化作用上,這也是姜黃素最重要的藥理作用之一,姜黃素的其他藥理作用如抗炎,也應在今后的研究中有所涉及。眾多的問題也影響著姜黃素最終用于臨床治療,已有的試驗研究表明姜黃素口服的生物利用度低、代謝快、血藥濃度低,能通過血腦屏障的藥量少,在腦組織中的含量低。怎樣才能讓姜黃素更多地進入腦組織中,姜黃素還是其體內(nèi)代謝產(chǎn)物是起作用的主要成分,姜黃素在腦卒中時透過血腦屏障的情況又是怎樣,這些問題都是需要予以研究解決的。另外姜黃素治療腦卒中、動脈粥樣硬化的療效以及其作用的細胞分子水平機制問題也需要更多的、更詳細的實驗資料來進一步證明和闡述。
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