川芎嗪（2，3，5，6-四甲基吡嗪，Tetramethylpyrazine，TMP）是川芎的主要有效成分之一，是從其根莖中提取的一種活性生物堿，TMP 在我國已廣泛應(yīng)用于治療高血壓等心血管疾病。研究發(fā)現(xiàn)，川芎嗪對(duì)心血管疾病具有很好的保護(hù)作用。在心臟中，川芎嗪可以通過抗氧化應(yīng)激、調(diào)節(jié)自噬、抑制心肌細(xì)胞凋亡等途徑，減輕心肌缺血/再灌注損傷；也可以減輕炎癥對(duì)心肌細(xì)胞的損傷，減輕梗死心肌的纖維化和心肌細(xì)胞肥大，抑制心肌梗死后心腔擴(kuò)大。川芎嗪也具有一定抑制血栓形成的作用，它可通過減少炎癥因子及黏附分子，抑制血小板聚集，抑制纖維蛋白原和血管性血友病因子表達(dá)等途徑，發(fā)揮抗血栓功效。

       血管內(nèi)皮的受損程度與高血壓等心血管疾病的發(fā)展進(jìn)程密切相關(guān)。高血壓、冠心病以及動(dòng)脈粥樣硬化等多種心血管疾病均會(huì)出現(xiàn)不同程度的血管內(nèi)皮損傷，保護(hù)損傷的內(nèi)皮細(xì)胞是心血管疾病防治的關(guān)鍵。川芎嗪是從中草藥川芎中提取的一種生物堿，具有生物活性和多種藥理作用。血管內(nèi)皮損傷的機(jī)制主要涉及血管舒縮狀態(tài)失衡、內(nèi)皮細(xì)胞凋亡、血管新生、炎癥、氧化應(yīng)激等，而研究顯示，TMP 具有延緩細(xì)胞凋亡、促進(jìn)血管新生、抗炎、抗氧化等多種藥理作用，對(duì)血管內(nèi)皮具有很好的保護(hù)作用，可用于治療高血壓病引起的血管結(jié)構(gòu)和功能的改變。

       1、對(duì)血管舒縮功能作用的影響

       內(nèi)皮素和一氧化氮( nitric oxide，NO) 是調(diào)節(jié)血管舒縮的主要內(nèi)皮活性物質(zhì)，前者是由 21個(gè)氨基酸組成的多肽，源于血管內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞，有收縮血管的作用，包括3種同分異構(gòu)體，其中血管內(nèi)皮素-1 ( endothelin 1，ET-1) 是迄今所知最強(qiáng)的縮血管物質(zhì)。研究顯示TMP可以降低應(yīng)力介導(dǎo)的ET-1分泌，其部分機(jī)制是 TMP 能夠通過減少活性氧分子( reactive oxygen species，ROS) 的產(chǎn)生降低細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2( extracellular signal-regulated kinases 1/2，ERK 1/2) 的磷酸化水平，進(jìn)而降低激活蛋白 1( activator protein 1，AP-1) 的活性，最終降低 ET-1 基因的表達(dá)，因而具有舒張血管作用。另有研究顯示 TMP通過下調(diào)ET-1 水平可以保護(hù)妊娠期高血壓患者血管內(nèi)皮細(xì)胞。血管內(nèi)皮釋放的NO 是重要的舒血管物質(zhì)，可以激活血管平滑肌細(xì)胞內(nèi)的鳥苷酸環(huán)化酶，提高環(huán)磷酸鳥苷水平，進(jìn)而引起細(xì)胞內(nèi)鈣離子外流，從而引起血管舒張。TMP 能夠升高血管痙攣時(shí)內(nèi)皮型一氧化氮合成酶 ( endothelial nitric oxide synthase，eNOS)水平，eNOS 激活后可促進(jìn)NO產(chǎn)生增多，降低磷酸二酯酶V表達(dá)，其機(jī)制是通過對(duì)NO /cGMP 信號(hào)途徑的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的。

       2、內(nèi)皮細(xì)胞凋亡

       機(jī)體為了消除自身衰老、損傷以及突變細(xì)胞，自然地產(chǎn)生程序性地細(xì)胞死亡，稱之為細(xì)胞凋亡。血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡在多種心血管疾病的發(fā)病過程中的意義重大。TMP 具有抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡的特性。通常，將半胱天冬酶（caspase）、促凋亡蛋白（Bax）和抗細(xì)胞凋亡蛋白（Bcl-2）作為評(píng)價(jià)細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)，TMP 可通過下調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶2（MMP2）、MMP9、Bax 和 caspase-3 的水平來延緩血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，同時(shí)還發(fā)現(xiàn) TMP 可使血管的體積和數(shù)量增加，表明TMP 可通過延緩內(nèi)皮細(xì)胞凋亡和促進(jìn)血管生成來降低脊髓損傷引發(fā)的神經(jīng)損傷程度，并且有利于神經(jīng)功能的恢復(fù)。 TMP 可明顯上調(diào) Bcl-2 水平、下調(diào) Bax 水平，并能升高 Bcl-2/Bax 的比例。 研究發(fā)現(xiàn)，在采用CoCl2 刺激 HUVECs 受傷后，TMP干預(yù)能增加脯氨酰羥化酶2（PHD2的表達(dá)，減少VEGF的蛋白和mRNA 表達(dá)，且降低了缺氧誘導(dǎo)因子-1α（hypoxia inducible factor-1α，HIF-1α）的蛋白表達(dá)。TMP 可增加細(xì)胞的存活率，降低細(xì)胞的凋亡率，并能激活caspase-3、caspase-8和caspase-9，進(jìn)而使HUVECs免于損傷。

       3、血管新生

       VEGF是一種糖基化分泌性多肽因子，能增加血管通透性、促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞分裂和血管新生。TMP和芍藥苷（PF）能抑制氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）誘導(dǎo)的 HUVECs 的體外血管生成，兩者聯(lián)合應(yīng)用通過抑制 VEGF/VEGFR2 和Jagged1/Notch1信號(hào)通路抑制ox-LDL誘導(dǎo)的HUVECs 血管生成。研究發(fā)現(xiàn)，TMP能增加類固醇性股骨頭壞死的股骨頭血管容量、血管表面、血管容積百分比和血管厚度，使血清和壞死股骨頭中VEGF 和受體 FLK1 的 mRNA和蛋白表達(dá)上升，表明TMP可通過抑制類固醇對(duì)VEGF/FLK1信號(hào)通路的影響來抑制類固醇性股骨頭壞死，增強(qiáng)股骨頭血管形成。HIF-1α在正常有氧條件下，處于低表達(dá)狀態(tài)，在組織細(xì)胞發(fā)生缺氧時(shí)，高度表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)血管內(nèi)皮受損時(shí)，組織會(huì)局部缺氧，進(jìn)而引起 HIF-1α 表達(dá)升高。TMP 能夠通過下調(diào)HIF-1α和VEGF mRNA 的表達(dá)來促進(jìn)神經(jīng)血管的恢復(fù)。

       4、氧化應(yīng)激

       AngⅡ能誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生大量ROS 表達(dá)，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷，加入鹽酸川芎嗪能顯著提高超氧化物歧化酶 ( superoxide dismutase，SOD) 和過氧化氫酶的活力，可呈濃度依賴性抑制ERK1/2和c-Jun氨基末端激酶的磷酸化，提高內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)eNOS 的表達(dá)，并降低誘生型一氧化氮合成酶的表達(dá)，對(duì) AngⅡ 誘導(dǎo)的內(nèi)皮損傷起到保護(hù)作用。對(duì)氧化型低密度脂蛋白( oxidized low density lipoprotein，ox-LDL) 誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷，TMP有明顯的抑制作用，主要是顯著提高了血管內(nèi)皮細(xì)胞抗氧化酶 SOD、谷胱甘肽過氧化物酶的活性。此外TMP 可以減輕單核細(xì)胞趨化蛋白 1( monocyte chemotactic protein-1， MCP-1) 和可溶性細(xì)胞間黏附因子1( soluble intercellular adhesion molecules-1，sICAM-1 )mRNA 的過量表達(dá)， 提高脂質(zhì)過氧化內(nèi)皮細(xì)胞的存活率。另有研究顯示TMP 可以降低 ROS 生成、下調(diào)蛋白激酶 B/eNOS 的信號(hào)途徑磷酸化水平，抑制 NO 生成的減少，因而對(duì)高血糖引起的血管內(nèi)皮損傷具有保護(hù)作用，其機(jī)制與促進(jìn)解偶聯(lián)蛋白2 mRNA /蛋白質(zhì)表達(dá)有關(guān)。對(duì)于脂多糖( lipopolysaccharides，LPS) 誘導(dǎo)的 HUVECs NO、ROS 水平改變，TMP具有抑制作用。TMP 可抑制H2O2 誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi) ROS 的產(chǎn)生，具有顯著的羥自由基清除能力，能夠減輕內(nèi)皮細(xì)胞的氧化損傷。TMP 對(duì)于妊娠相關(guān)的血管內(nèi)皮也有保護(hù)作用。TMP 可通過上調(diào)血漿 NO 水平對(duì)妊娠期高血壓內(nèi)皮細(xì)胞損傷起到保護(hù)作用。子癇前期患者臍靜脈血清可誘導(dǎo)內(nèi)皮型-氧化氮合酶運(yùn)輸介導(dǎo)物( endothelial nitric oxide synthase traffic inducer，NOSTRIN) 表達(dá)增加，應(yīng)用 TMP 預(yù)處理可抑制 NOSTRIN 表達(dá) 。

       5、炎癥反應(yīng)

       TMP可以在mRNA 和蛋白質(zhì)水平通過抑制 LPS 誘導(dǎo)的白介素 8 對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞起抗炎作用，其作用通過核因子κB ( nuclear factor kappalight-chain-enhancer of activated B Cells， NF-κB)依賴性通路實(shí)現(xiàn)，該研究同時(shí)表明 TMP也可以抑制 ERK1/2、p38 通路的磷酸化。TMP可通過抑制p38通路抑制腫瘤壞死因子 α 誘導(dǎo)的 MCP-1 mRNA 表達(dá)，降低血管內(nèi)皮的炎癥反應(yīng)。對(duì)于AngⅡ誘導(dǎo)的NF-κB 激活與骨形成蛋白2表達(dá)降低，TMP 具有抑制作用， 顯示出抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用。相關(guān)研究也顯示，TMP 通過抑制或阻斷 ox-LDL、氧化型極低密度脂蛋白和AngⅡ誘導(dǎo)的 NF-κB 活化及核內(nèi)移位，抑制血管壁細(xì)胞血管ICAM-1 和 MCP-1表達(dá)，抑制單核細(xì)胞黏附于內(nèi)皮。另有研究顯示，TMP可抑制子癇前期患者臍靜脈血清誘導(dǎo)的 HUVECs 凋亡、NF-κB 的核轉(zhuǎn)位及血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子 1 的表達(dá)。對(duì)體外循環(huán)誘發(fā)的 sICAM-1 和中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶增高，TMP 可以使之降低，因而具有血管內(nèi)皮保護(hù)作用。

       6、對(duì)血小板的影響

       血小板表面存在豐富的膜糖蛋白，能夠介導(dǎo)血小板的黏附、活化和聚集，并最終形成血栓，是血栓性疾病的主要病理機(jī)制之一，抗血小板治療在心腦血管血栓性疾病的預(yù)防和治療占有非常重要的地位。研究顯示，TMP可以通過降低血漿CD62p、CD63、假血友病因子 ( von Willebrand factor，vWF) 及血小板糖蛋白Ⅱb /Ⅲa 水平改善急性冠脈綜合征患者介入術(shù)后血小板活化及血管內(nèi)皮功能。相關(guān)研究也顯示TMP 能夠有效抑制老年閉塞性動(dòng)脈硬化癥血瘀證患者血小板CD62p 基因的表達(dá)。

       參考資料

       [1]鄭思道,吳紅金.川芎嗪保護(hù)血管內(nèi)皮機(jī)制的研究進(jìn)展[J].中國中西醫(yī)結(jié)合雜志,2011,31(07):1004-1008.

       [2]李芳芳,張琪.川芎嗪對(duì)血管內(nèi)皮損傷的保護(hù)作用機(jī)制研究進(jìn)展[J].中國醫(yī)藥導(dǎo)報(bào),2020,17(08):25-28.

       [3]楊春昆,潘清泉,吉奎,羅傳超,田壯,周宏園,李軍.川芎嗪對(duì)心血管的保護(hù)機(jī)制綜述[J].中國中藥雜志,2023,48(06):1446-1454.

       作者簡介：小米蟲，藥品質(zhì)量研究工作者，長期致力于藥品質(zhì)量研究及藥品分析方法驗(yàn)證工作，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事藥品檢驗(yàn)分析及分析方法驗(yàn)證