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Advances in studies on active components and monomes of the traditional Chinese medicine targeted platelet

血小板靶向中药有效成分及单体研究进展



全 文 :血小板靶向中药有效成分及单体研究进展
史秀丽1,傅 佳1,李光武2
(1安徽医科大学 第一附属医院,安徽 合肥 230022;
2安徽医科大学 神经生物学研究所,安徽 合肥 230032)
[摘要] 中药有效成分和单体针对血小板的活化、黏附、聚集和释放等环节,抑制血栓形成,从而在防治缺血
性心脑血管疾病中发挥重要作用。笔者就以血小板为靶点的中药有效成分及单体在缺血性心脑血管疾病中的应
用作一综述,为药物研究和临床应用提供参考。
[关键词] 中药有效成分和单体;抗血小板活性;缺血性心脑血管疾病
[中图分类号]R2855 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2006)05036105
[收稿日期] 20041110
[通讯作者] 史秀丽,Tel:(0551)3938544,Email:shixiuli2000@
yahoocomcn
随着社会的发展进步、生活节律的加快,人们生活水平
提高,缺血性心脑血管疾病已成为危害人类健康最重要的疾
病,其发病机制复杂,迄今为止仍缺乏有效的防治手段。随
着中药现代化进程的加快,中药有效成分及单体防治缺血性
心脑血管疾病日益受到关注,尤其是靶向药物的有效成分及
单体的研究更是现代中药研究的一个重要趋势。血小板与
多种复杂疾病的发生、进展、愈后密切相关,对缺血性心脑血
管疾病血小板靶向作用的研究已成为一个热点[13]。
血小板黏附、聚集、释放等功能异常可导致缺血性疾病,
尤其是缺血性心脑血管疾病,如心肌梗死、脑梗死等,对其机
制的深入研究发现,活化的血小板参与血栓形成的多个环
节,起核心作用,其靶向药物的研究有可能成为防治缺血性
心脑血管疾病非常有前景的方向。
活血化瘀中药在临床应用广泛,研究表明中药有效成分
及单体对抗血小板功能异常,在抑制或延缓血栓形成过程中
有一定作用,在此将抗血小板的中药有效成分和单体按其化
学成分进行综述,对研究缺血性心脑血管疾病的发病机制及
中药防治缺血性心脑血管疾病的机制具有一定参考价值。
1 黄酮类
黄酮类化合物是植物界分布广泛的一大类天然酚性化
合物,具有多种生物活性,毒性较低,成为研究和开发利用的
重点,按结构不同,分为黄酮、二氢黄酮、花色素、异黄酮、查
耳酮、双黄酮等。在抗脑缺血及心肌缺血方面有重要作用,
其机制与抗自由基、抗血小板聚集和抑制一氧化氮生成等有
关,与抗血小板有关的中药有效成分及单体如下。
11 红花黄色素 红花黄色素是菊科植物红花的主要水
溶性组分,属查耳酮类成分。金鸣等[4]以洗涤的家兔血小
板、血小板膜及血小板膜蛋白为受体制剂,氚标记的血小板
活化因子(3HPAF)为配体进行体外受体结合实验,观察到红
花总黄色素对3种不同浓度的3HPAF均有抑制作用,且呈量
效关系,提示红花总黄色素为PAF拮抗剂。陈文梅等[5]研究
发现,红花黄色素能有效拮抗PAF活化血小板所致的兔血小
板聚集,血小板5羟色胺(5HT)释放及血小板内Ca2+含量增
加,与公认的PAF受体拮抗剂银杏内酯作用相似,提示红花
黄色素可能通过抑制 PAF致 Ca2+内流作用,抑制血小板活
化。羟基红花黄色素在红花黄色素中含量最高,实验表明它
也能抑制PAF与其受体结合,从而抑制血小板聚集[6]。
12 异银杏双黄酮 异银杏双黄酮为银杏叶所含的3种双
黄酮成分之一[7]。潘苏华等[8]进行兔半体内实验,异银杏双
黄酮025mg·kg-1静脉注射,给药后30min能明显抑制不同
浓度二磷酸腺苷(ADP)(1,5,10μmol·L
-1)诱导的血小板聚
集,减慢最大聚集速度,但对血小板变形程度无影响;体外不
同剂量异银杏双黄酮(100~1600μg·mL
-1)均能抑制 ADP诱
导的血小板聚集,异银杏双黄酮(005,01mg·mL-1)能抑制
胶原诱导的兔血小板变形,减慢聚集速度,降低聚集程度,使
延迟相缩短,且低浓度效果较高浓度好。胶原本身不引起血
小板聚集,异银杏双黄酮对胶原诱导的血小板聚集的抑制作
用,可能通过促使血小板释放内原性致聚物质发挥作用。
13 葛根素 葛根素是从豆科植物野葛干燥根中分离纯化
得到的单一异黄酮成分,具有扩张心脑血管、降低心肌耗氧、
改善循环等作用。陈江斌等[9]进行的临床实验表明,葛根素
能明显降低冠心病患者血浆中血栓素B2(TXB2)的生成,升高
6酮前列腺素 F1α(6ketoPGF1α),同时能降低血浆颗粒膜蛋
白(GMP140)表达,血小板聚集和黏附试验较治疗前明显改
善,提示葛根素可通过调节TXA2/6ketoPGF1α系统,降低血小
板表面活性,来抑制血小板黏附和聚集。研究显示,葛根素
能降低房颤患者及不稳定心绞痛患者血小板 GMP140表达
和血浆假血友病因子(vWF)水平,提示减低血小板活化、抑制
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血小板聚集为葛根素活血化瘀作用机制之一,与阿司匹林、
抵克力得作用相似,且毒副作用少[10,11]。
14 灯盏花素 灯盏花素是菊科植物短葶飞蓬的干燥全草
的黄酮类有效成分,具有降低脑血管阻力、抗血小板聚集、降
低血浆纤维蛋白原含量和促进纤溶活性的作用[12]。近年来
发现其可改善心功能,降低心肌收缩力,减少耗氧,促进侧支
循环,取得良好临床疗效[13]。灯盏花素能显著抑制花生四
烯酸(AA)、凝血酶、ADP及Ca2+载体A23187等多种诱导剂引起
的健康人血小板聚集,且呈剂量正相关性,且抑制后两者引
起的血小板5HT释放反应及AA代谢过程,提示灯盏花素通
过增加血小板内cAMP生成,抑制 Ca2+内流发挥抗血小板聚
集作用[14]。盛静等[15]进行犬心肌缺血实验,表明灯盏花素
能显著减少TXB2生成、增加前列环素(PGI2)代谢产物6keto
PGF1α,平衡 TXB2/6ketoPGF1α比值,从而抑制血小板活性。
灯盏花素还可以通过抑制血小板第三因子(PF3),血小板膜
表面的一种促凝活性物质,阻止内源性凝血系统的激活,从
而阻止血栓形成[16]。
黄酮类化合物多环节抑制血小板功能,如阻断 PAF与血
小板受体结合,阻止血小板内 Ca2+增加,抑制血小板内源性
物质释放,平衡血小板内 TXA2/6ketoPGF1α系统等。红花原
植物适应性强,分布广,易于栽培,红花总黄色素的提取工艺
简单,红花黄色素,尤其是羟基红花黄色素在红花中含量高,
溶解度好,如能开发成新型心脑血管药物,可望取得明显的
经济和社会效益。银杏黄酮苷除抑制血小板聚集外,还具有
扩张血管、调节血脂[17]、抗自由基[18]等作用,在降低缺血性
脑血管疾病危险因素及缺血后脑保护方面具有一定价值,有
望过渡到临床研究应用药物。葛根素、灯盏花素在临床应用
已久,且取得良好疗效。
2 生物碱类
生物碱类是一类重要的天然含氮有机化合物,大多为水
溶性,种类繁多,按化学结构不同分为鸟氨酸衍生的生物碱
(吡咯类、托品烷类等),赖氨酸衍生物(吡啶类、吲哚里西啶
类等),邻氨基甲酸衍生物(喹啉类、喹唑啉类等),苯丙氨酸
和酪氨酸衍生物(普鲁托品类等)。其生物学活性多样,降
压、降血脂,作用中枢神经系统胆碱能系统等。也有很多具
有抗血小板活性的有效成分及单体。
21 吡啶2,6(1H,3H)二酮生物碱 透骨草中提取的吡啶
2,6(1H,3H)二酮生物碱单体,简称 SH1,为白色颗粒状结晶,
分子质量227[19]。杨俊旺等[19]研究显示,SH108~40mmol
·L-1体外能抑制ADP,AA和胶原诱导的兔血小板聚集作用,
其中对ADP的作用最强,且呈量效正相关性,此外 SH140
mmol·L-1还使ADP诱导血小板聚集后的解聚速度明显加快。
SH1还能显著抑制AA诱导兔血小板聚集时 TXB2的生成,同
时促进 6ketoPGF1α生成,使得 6ketoPGF1α/TXB2比值增大,
且随剂量增加抑制作用增强[20]。SH1可能是抑制了环氧酶,
从而抑制AA的转化,也可能是作用于血小板膜 ADP和胶原
受体,抑制血小板聚集和TXB2形成[20]。
22 普鲁托品 普鲁托品是从罂粟科夏天无、紫金龙等植
物中提取出的一种异喹啉类生物碱单体[21]。马国义等[22]研
究表明,普鲁托品能抑制 ADP、胶原、AA及烙铁头蛇毒血小
板聚集素(TMVA)诱导的兔血小板聚集和5HT释放,可升高
血小板内cGMP水平,但不能提高血小板内 cAMP含量,提示
普鲁托品的抗血小板聚集作用与抑制血小板活性物质释放
及升高血小板内 cGMP有关;普鲁托品不抑制 AA诱导的血
小板TXB2生成,可能由于血小板内 cGMP水平升高,它具有
抑制 TXA2的作用,从而拮抗其对血小板的活化作用。沈志
强等[23]以Fura2AM作荧光指示剂,体外测定兔血小板内的
Ca2+浓度,普鲁托品能降低ADP,AA和 PAF引起的血小板内
Ca2+水平升高,这种作用除通过抑制血小板内 Ca2+释放外,
抑制细胞外Ca2+内流也参与其中。
23 川芎嗪及川芎哚 川芎嗪是从伞形科植物川芎的根茎
中提取分离的生物碱单体,化学结构为四甲基吡嗪。杨锐
等[24]实验发现不同剂量(014,028,056mg·mL-1)的川芎
嗪均能抑制ADP,AA及PAF诱导的健康人血小板体外聚集;
大剂量川芎嗪(112mg·mL-1)还具有血小板解聚作用,其中
经ADP诱导的血小板在加药后1min即表现出显著作用,作
用最快。川芎嗪抗血小板的 PGI2/TXA2机制,不能解释不依
赖TXA2的PAF途径同样被其解聚,推测川芎嗪有 Ca2+拮抗
作用,通过拮抗血小板膜纤维蛋白原受体———GPⅡb/Ⅲa形
成的Ca2+依赖性复合物中的 Ca2+,破坏血小板间的桥链,导
致对血小板聚集的抑制及解聚现象。另有研究表明,川芎嗪
对血小板的保护作用在于抑制TXA2合成酶,调节 PGI2/TXA2
系统,兴奋腺苷环化酶,增加血小板内 cAMP含量,抑制血小
板释放反应,活化血小板膜钙泵,使血小板内Ca2+浓度降低,
阻断Ca2+对血小板激活和前列腺素代谢,抑制血小板线粒体
的耗氧量和氧化磷酸化作用[25]。
川芎哚是川芎的有效活性成分之一,化学结构为 1(5
羟甲基2呋喃基)9H吡啶并[3,4b]吲哚,动物体内代谢迅
速,排泄较快,生物利用度低,药效维持时间较短,经结构改
造和药理筛选研究,结果表明阿魏酸川芎嗪、阿魏酸川芎哚
酯抑制血小板聚集作用优于川芎嗪,而川芎哚的作用不及川
芎嗪[26]。
生物碱类物质除了调整 TXA2/6ketoPGF1α系统、抑制血
小板内 Ca2+增加外,还能够通过增加血小板内 cAMP和
cGMP含量、解除血小板聚集等环节发挥抗血小板作用。
SH1、普鲁托品除具有抗血小板聚集,抗血栓、防治动脉粥样
硬化,还具有舒张血管平滑肌、抗实验性心律失常等药理学
作用,值得进一步研究开发。川芎嗪在临床应用疗效肯定,
川芎哚类似物在抗血小板聚集和体外抗血栓形成作用强于
川芎嗪,且作用时间长,值得深入研究。
3 萜类
萜类化合物自然界分布广泛,由甲戊二羟酸衍生,分子
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式符合(C5H8)n的衍生物,分为单萜、倍半萜、二萜及三萜等
类,大多亲脂较强,具有降低胆固醇、抗炎、抗肿瘤等作用。
抗血小板活性的作用也很强。
31 银杏内酯 银杏内酯是银杏叶提取物的主要成分之
一,结构为双环二萜,具有多种药理活性,PBraquet等研究证
明,银杏内酯对PAF受体具有强大的特异性抑制作用,能高
度选择性拮抗 PAF诱导的血小板聚集。PAF是最强的血小
板聚集诱导剂,其作用为TXA2的200倍,ADP的500倍,直接
参与血栓形成。研究表明它拮抗 PAF的作用机制在于抑制
PAF与血小板膜受体结合,阻断血小板活化。其中以银杏内
酯B的抗PAF作用最强,IC50值最小[27]。离体和活体实验表
明,银杏内酯B能完全阻止 PAF引起的家兔、大鼠和人血小
板的聚集。但对ADP,AA,胶原和肾上腺素诱导的血小板聚
集无抑制作用。此外银杏内酯具有明显的心脑组织缺血后
的保护作用,尤其在脑组织[28,29],对于糖尿病它还能抑制胰
岛溶解,可见银杏内酯具有很高的开发利用价值。
32 丹参酮 丹参酮是鼠尾草植物丹参根茎中的主要脂溶
性活性物质,属于三环二萜类,其中丹参酮ⅡA研究较多。孙
学刚等[30]研究表明,丹参酮ⅡA能降低ADP和凝血酶激活的
SD大鼠全血血小板膜黏附分子 CD41及 CD62P表达,降低心
率失常的发生。丹参酮ⅡA磺酸钠是丹参酮ⅡA的水溶性衍
生物,能剂量依赖性抑制凝血酶诱导的人血小板表面 CD62P
的表达[31],降低血小板黏附性,抑制血小板聚集。也可能通
过抑制血小板激动蛋白激活 Mg2+ATP酶活力,从而体现其
抑制血小板功能的作用。研究者通过形态学检查发现,丹参
酮对脑缺血损伤模型中的大鼠神经细胞具有明显保护作用,
对自由基、咖啡因及NMDA毒性损伤也具有保护作用[32]。
33 三七总皂苷 三七总皂苷为从中药三七的干燥根茎中
提取出的主要活性成分,属于三萜皂苷,含有多种三七皂苷
和人参皂苷。潘鑫鑫等[33]实验表明,它能抑制胶原诱导的
大鼠血小板聚集及血小板5HT的释放,可能与增加血小板
cAMP含量有关。石林等[34]研究表明,三七总皂苷可以明显
升高大鼠动脉壁6ketoPGF1α含量,降低血小板内TXA2含量,
平衡TXA2/6ketoPGF1α系统。临床研究也表明三七总皂苷可
降低急性缺血性脑血管病患者的血小板活化功能[35]。并可
通过阻断钙通道[36],抗自由基损伤[37],改善微循环途径发挥
脑保护作用。
萜类化合物主要通过特异性拮抗 PAF、降低血小板黏附
性,抑制血小板活化和释放,平衡TXA2/6ketoPGF1α系统等环
节拮抗血小板活性。此外还具有心脑组织缺血后的保护作
用,值得深入研究。
4 有机酸类
41 丹参素 丹参素为丹参的主要水溶性成分,化学结构
为β3,4二羟基苯基乳酸钠,体外能明显抑制凝血酶和 ADP
诱导的血小板聚集,应用荧光偏振技术研究发现,它可纠正
血小板分子缺陷,明显增加血小板膜流动性。明显抑制 ADP
诱导的大鼠血小板体外聚集活性,延长电刺激大鼠颈总动脉
后血栓形成时间,降低血液“浓、黏、聚、凝”状态,具有良好的
活血化瘀作用[38]。为了进一步开发新药,研究者合成了8种
丹参素衍生物,体外能显著抑制 ADP诱导的家兔血小板聚
集,且作用较丹参素强[39]。
42 丹酚酸 丹酚酸是从丹参中提取出的一种水溶性成
分,具有很强的抗脂质过氧化和清除自由基的作用,还有防
治动脉粥样硬化、保护心肌、改善记忆功能障碍、影响 ATP酶
活性等药理作用,其中A和B含量最高,活性最强,对脂质过
氧化引起的细胞损伤还具有明显的保护作用[40]。丹酚酸 A
的半合成品乙酰丹酚酸A体外和半体内实验中,能抑制 AA,
ADP,胶原和凝血酶多种诱导剂所致的血小板聚集[41],显著
抑制血小板内TXA2生成,但不影响兔血管壁6ketoPGF1α,推
测它可能是一种新型的血栓素合成酶抑制剂。
5 7643
7643是从丹参中提取出的一种有效活性物质,武怀珠
等[42]体外研究发现,7643浓度008mmol·L-1以上,能抑制
AA引起的血小板聚集、ATP释放和血小板 TXB2生成,提示
7643可能通过抑制血小板内 AA代谢发挥作用。汪钟等[43]
进行体内外实验表明,7643能明显抑制AA和ADP诱导的家
兔和人的血小板聚集,且对兔血小板聚集的抑制作用明显强
于人,对AA诱导的抑制作用明显强于 ADP。以 AA为诱导
剂进一步研究,小剂量(5~100μL·mL
-1)7643能促进6ke
toPGF1α生成,可能是兴奋了 PGI2合成酶,大剂量(500μL·
mL-1)则通过抑制环加氧酶使TXB2和6ketoPGF1α合成减少,
实验提示最佳剂量为100μL·mL
-1,既抑制 TXA2生成,又促
进PGI2生成,维持二者平衡[43]。7643可显著抑制胶原引起
的血小板内Ca2+升高,对 Ca2+跨膜内流和内存 Ca2+动员均
有抑制作用[42]。陈志勇等[44]研究表明,7643能通过抑制健
康人血小板膜αGMP140分子表达和血小板膜GPⅡb/Ⅲa复
合物的分子数,来抑制血小板功能,且具有剂量依赖性。
6 木脂素类
木脂素是由苯丙烷类氧化聚合而成的天然物,具有拮抗
PAF活性,其中从海风藤的地上部分中分离而得的新木脂素
类化合物海风藤酮,是第一个被发现具有强活性和特异性的
PAF拮抗剂,具有最强的 PAF抑制作用。它能直接拮抗 PAF
引起的血小板聚集,血栓形成和脑血管舒缩功能障碍导致的
脑血流下降;拮抗PAF对神经细胞的直接毒性;通过抑制脑
缺血/再灌注期磷脂酶A2(PLA2)活化,减少PAF与TXA2等磷
脂代谢产物的生成、释放,减轻其继发的病理损害,减少自由
基,降低钙超载,减轻炎性渗出,减少兴奋性氨基酸释放等方
面,发挥其缺血保护作用[45]。
综上所述,中药有效成分及单体抗血小板功能异常的研
究虽取得一定进展,但其机制多集中于阻断PAF与血小板受
体结合,阻止血小板内 Ca2+增加,抑制血小板内源性物质释
放,平衡血小板内TXA2/6ketoPGF1α系统,增加血小板内环核
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苷酸含量等环节,目前还停留在非特异性的和只注重观察一
些表面现象的研究阶段,研究尚缺乏系统性,较少涉及到血
小板膜糖蛋白功能的改变,如血小板与内皮的黏附、血小板
聚集等方面。缺乏对血小板靶向药物机制的深入研究,如特
异性靶点的独立研究、血小板靶向药物基因调控的研究等都
需要深入开展。在这方面如取得进度和实质性突破,将对血
小板靶向药物的开发及与血小板相关复杂性疾病的防治(尤
其是心脑血管疾病)和中药的现代化都将具有积极和重大的
意义。因此中药有效成分和单体对血小板靶向的研究是值
得深入探讨和进一步研究的。
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第31卷第5期
2006年3月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol31,Issue 5
March,2006
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Advancesinstudiesonactivecomponentsandmonomesof
thetraditionalChinesemedicinetargetedplatelet
SHIXiuli1,FUJia1,LIGuangwu2
(1TheFirstAfiliatedHospitalofAnhuiMedicalUniversity,Hefei230022,China;
2TheNeurobiologyInstitutofAnhuiMedicalUniversity,Hefei230032,China)
[Abstract] Theseactivecomponentsandmonomesinhibitthrombosisaimeddirectlyatactivation,adhesivenessandaggregationof
platelet,thuspreventingandcuringischemiccardiovascularandcerebrovasculardiseases.Herewesummarizedtheefectofactivecomponents
andmonomesofthetraditionalChinesemedicinetargetedplateletonischemiccardiovascularandcerebrovasculardiseases,toproviderefer
encesfordruginvestigationandclinicalapplication.
[Keywords] activecomponentsandmonomesofthetraditionalChinesemedicine;antiplateletactivities;ischemiccardiovascularand
cerebrovasculardiseases
[责任编辑 古云侠]
封面图片简介
茄科植物莨菪 HyoscyamusnigerL.。一年或二年生草本,高可达1米,全体被有黏性腺毛和柔毛;基生叶
常丛生成莲座状,茎生叶互生,基部半抱茎,叶片长圆形,边缘羽状深裂或浅裂;花单生叶腋,常于茎端密集,
花冠漏斗状,黄绿色,具紫色脉纹,雄蕊5,不等长,花药深紫色;蒴果藏于宿萼内,卵球形,成熟时盖裂;种子
细小,扁卵形或扁肾形,表面具细密隆起的网状纹理。花期6~7月,果期8~9月。莨菪常生于林边、田野、
路旁等处,有少量栽培。主要分布于河北、河南、内蒙古及东北、西北诸省区。
莨菪种子入药为中药天仙子,始载于《神农本草经》,原名莨菪子,列入下品。李时珍释其名谓:“其子服
之,令人狂狼放宕,故名”。天仙子味苦、辛,性温,有大毒。功能解痉止痛、安神定喘,用于胃痉挛疼痛、喘咳、
癫狂。天仙子主要含茛菪碱和东茛菪碱,均系抗胆碱药。
(北京大学药学院 陈虎彪)
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中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol31,Issue 5
March,2006