有关白藜芦醇心血管保护作用的研究概况

1、有关白藜芦醇心血管保护作用的研究概况摘要：白藜芦醇作为一种植物抗毒素，不仅能提高植物抗病原体的能力，而且对人类有特殊的保健作用，尤其是其在心血管方面的保护作用引起了广泛的关注。本文以近年来各种实验证据为依托，简要综述了白藜芦醇降血脂降血压，防止动脉粥样硬化防止血栓的生理活性和其机制，揭示其广泛的应用前景。关键字：白藜芦醇，心血管保护，动脉粥样硬化白藜芦醇(Resveratrol,Res)化学名为 3,5,4-三羟基-1,2-二苯乙烯，是含有芪类结构的非黄酮类多酚化合物，分子式为 C14H12O3，相对分子质量为228.25。Res 常与葡萄糖结合以苷的形式存在，少量为游离态。Res 广泛存在于

2、松树、虎杖、藜芦、桑椹、决明子、葡萄和花生等天然植物或果实中。它是许多植物受到真菌感染、紫外照射或病理状况下产生的一种植物抗毒素，是一种次生代谢产物，能提高植物抵抗病原体的能力1。Res 具有广泛的生理活性，尤其是强大的心血管保护作用，随着研究的深入，Res 各种功能参与保护心脑血管的作用机制也逐渐清楚，本文就这些研究做一个小结。1.心血管保护作用1.1 对脂类代谢的影响1.1.1 血脂成分异常导致全身动脉粥样硬化的机理及实验依据 高血脂(Hyperlipemia,HP)是脂肪代谢运转异常导致血浆一种或多种脂质高于正常的病理现象，它会引发各种心脑血管病，尤其会加速全身动脉粥样硬化(Athero

3、sclerosis,AS)。现已证实甘油三酯(triglyeride,TG)、血清总胆固醇（total cholesterol,TC）、低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL)是 AS 的危害因子2,载脂蛋白 B(apolipoproteinB,ApoB)会使低密度脂蛋白胆固醇（ LDLc）沉淀和离析，因而也是发生 AS 的危险因素 3。抗 AS 因子则有高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)和载脂蛋白 AI（apolipoprotein ,ApoAI）2 3。 肝脏是脂蛋白代谢的主要场所，肝总脂解酶的活性主要包括脂蛋白脂酶（

4、LPL）和肝脂酶(HL)的活性。 LPL 是 TG 的脂蛋白代谢的关键酶，其活性提高则 TG 水平降低。HL 活性上升则加速 TG 水解使 TG 水平下降，并促使 HDL2 变成 HDL3 进入血液，提高 HDL 水平3。朱立贤3等人实验观察 Res 按 30、70mg/kg bwd 对实验性高脂血症大鼠连续灌胃 4w 后，大鼠的 TC、TG、LDLc、ApoB 显著下降，粪胆汁酸排泄加大，动脉粥样硬化指数 AI 降低， HDLcTC 及 ApoAIApoB 比值升高，并且使高脂血症大鼠肝脏 LPL、HL 的活性上升。证明 Res 能调节高脂血症大鼠脂代谢，发挥抗 AS 作用。 ApoAI 和

5、 ApoB 的改变说明它通过调节载脂蛋白作为配体与相应受体结合而参与脂蛋白的代谢，促使体内脂质代谢趋于正常，起到调节机体脂质与脂蛋白代谢紊乱的作用3。Res 促进粪胆汁酸的排泄来减少血液胆固醇的含量，说明 Res 可能是通过加速体内脂质的排泄而降低 TC 3。此外 Res 可抑制用玉米油、胆固醇、胆酸混合喂养的大鼠肝脏中 TG 和 TC 的沉积，静注或口服 Res 可减少小鼠肝脏由软脂酸脂合成 TG，但不影响脂及组织中的 TG 合成 4。脂肪肝和 HP 的兔子眼部用Res 能部分抑制 TG 和 TC 在肝脏内的堆积，静脉注射 Res 的小鼠，其肝脏由14C-软脂酸形成的脂肪大大减少5。1.1.

6、2 抗氧化性、雌激素样作用改善脂类代谢的机制 LDL 氧化后形成的氧化低密度脂蛋白(OX-LDL)会促进血管平滑肌细胞（VSMC）的增殖移行。巨噬细胞通过表面的清道夫受体 (SR)摄取 OX-LDL，速度快不受反馈调节且摄入后不能被溶酶体水解，造成细胞内脂质沉积，凋亡形成泡沫细胞，这是 AS 主要的病理标志6。 Res 可减少由铜离子和含氮复合物诱发的 LDL 氧化修饰的数量及延长其氧化过程时间，进一步的研究表明 Res 作为铜离子螯合剂抑制 LDL 氧化可能比作为自由基清除剂在该效应上发挥更大作用7。并且 Res 抑制血脂氧化和清除自由基的作用活性明显强于维生素 E 和维生素 K8。人体中雌

7、激素不仅影响着血管衬质的好坏，而且调节 TC 的高低5。更年期女性雌激素分泌减少，导致 TC 和 LDL-c 升高，HDL-c 降低，TG 和致 AS 蛋白增加，使发生冠心病（ CHD）的可能性增加9。Res 作为一类植物雌激素，可以与雌激素受体(ER)竞争性结合，对受体进行活化，起雌性激素信号传导的作用，调节 TC 水平5 。但低浓度的 Res 不会干扰 ER，中等浓度时可作为一种很强的雌激素促进剂10。1.2 对血管内皮细胞的影响1.2.1 血管内皮细胞与心血管疾病的关系血管内皮细胞(VEC)为衬贴于血管内腔面的单层扁平细胞，其表面积可达 1000m2 以上。 VEC 分泌多种调节血管功能

8、的活性物质，与心血管疾病密切相关。包括缩血管活性的内皮素 (ET)、内皮依赖性收缩因子 (EDCF)、血管紧张素 (Ag)等，舒血管活性的前列环素(PGI2)、内皮依赖性超极化因子 (EDHF) 、内皮依赖性舒张因子 (EDRF)等，现已知 EDRF 的化学本质为一氧化氮(NO)11。内皮素 -1（ET-1）还是诱发心血管疾患的内皮源性介质中一个重要的先行分子12。 VEC 有产生 NO 的体系，以 L-Arg 和分子氧为底物，在一氧化氮合成酶 (Nosyntheses,NOS)作用下生成NO。NO 进入邻近平滑肌细胞，激活鸟苷酸环化酶分解 GTP，使 c-GMP 增加，导致血管平滑肌舒张。N

9、O 还能抑制 VSMC 增殖、抗血小板聚集和抗血栓形成。从长期来看 NO 可诱导保护心血管系统基因的表达，并能限制致 AS 的血浆蛋白进入血管壁12。生物体内多种组织存在 NOS，已知 NOS 有结构型NOS(constitutiveNOS,cNOS)和诱导型 NOS(inducibleNOS,iNOS) 两种同工酶。cNOS 在正常生理条件下即有表达，产生 pmol 级的 NO，对机体有保护作用，保持血管内皮依赖性舒张活性，维持血管内膜的无血栓形成表面和维持血管内膜的非增殖状态11。iNOS 则在细菌内毒素（ LPS）、白细胞介素 -1（IL-1）、白细胞介素-2（IL-2）、肿瘤坏死因子（

10、 TNF）和 -干扰素(IFN-)等诱导下被激活，进一步诱导产生 nmol 级的 NO。iNOS 一旦生成后，活性持续时间较长，引起长时间的 NO 释放，以细胞毒性为主，导致周围组织损伤及循环衰竭13。1.2.2 对一氧化氮代谢的影响 Hattori R14等人用对心脏进行药物性预处理发现 Res 对心血管的保护是依赖影响 VEC 形成 NO 的方式实现的。朱立贤15等人的研究发现大鼠高脂对照组血清 NO 含量、NOS、iNOS 活性明显高于正常组，而 cNOS 活性则明显低于正常组。Res 可通过降低 iNOS 活性和升高cNOS 活性来调节 NO 水平，纠正 NO 代谢紊乱，从而保护 VE

11、C。进一步研究发现在 50-100mol/L 浓度下， Res 可使得培养的肺动脉内皮细胞 cNOS 表达增加3 倍，而在 10mol/L 时没有任何效果。另外 Res 在孵化 24-72h 的人脐静脉内皮细胞（ HUVECs）中以一种浓度和时间依赖的方式上调 cNOS 的 mRNA 表达，最高可达 2.8 倍，使得 cNOS 蛋白和来自于 cNOS 的 NO 的产量也同时增加12。1.2.3 舒张血管作用张红雨16等人的实验表明 Res 可呈内皮依赖性舒张血管平滑肌，其机制可能与它能促进 NO 合成释放，开放钙激活的钾通道以及抑制 VSMC 外钙内流和内钙释放有关。沈敏 17等人进一步研究的

12、表明 Res 是一种具有内皮依赖性和非内皮依赖性的有效舒血管物质，后者可能是由于 Res对血管的直接作用引起的，比如与平滑肌细胞膜合为一体与膜受体结合，或者通过直接作用于细胞膜上的钙通道，或者作用于血管后引起钾通道开放，使血管平滑肌超极化，产生舒张血管效应。 Yang LC18等研究中明确指出 Res 在在体和离体的条件下均呈剂量依赖性地拮抗 ET-1，对抗 ET-1 对大鼠的致死效应，抑制由 ET-1 所致的血压升高。其机制与它显著地削弱激发 ET-1 的酪氨酸蛋白的磷酸化作用有关19。1.2.4 抑制血管平滑肌细胞增殖的作用 VSMC 的异常增殖是许多血管增殖性疾病如 AS、冠脉成形术后再

13、狭窄等发生的重要原因20。周志明21等人的实验结果表明 Res 在 4.010-5-2.010-4mol/L 浓度范围内对体外培养的大鼠主动脉剂量依赖地抑制 VSMC 增殖，使生长曲线不同程度的压低。体外培养VSMC 时 3H-TdR 的掺入明显受抑制，说明 DNA 合成受到抑制。同时 Res 组出现较多凋亡细胞，对照组、 Res 为 4.010-5mol/L 和 2.010-4mol/L 组的凋亡率分别为 0.1%、4.4%和 35.8%，表明 Res 能够剂量依赖性地促进 VSMC 凋亡。核转录因子（ NF-B）在细胞增殖、凋亡等多种生物学作用中起关键作用12,Holmes-McNary

14、M22等人研究发现 Res 不仅是 NF-B 和 NF-B 依赖的基因表达的有效抑制剂,而且还能阻碍 mRNA 编码的单核细胞的化学引诱剂protein-1 的表达。进一步研究发现 Res 抑制培养的牛动脉 VSMC 增殖的同时其活力不受影响，EI-mowafy AM 发现 Res 能抑制猪冠状动脉平滑肌丝裂素活化蛋白激酶 (mitrogen-activated protein kinase,MAPK)的活性39，说明这种抑制作用并非通过细胞毒作用，其机制可能是通过抑制 MAPK 的活性来阻碍细胞增殖23。已知雌激素具有明显的抗冠脉硬化或抗再狭窄作用，可能是通过促进合成型平滑肌细胞迅速增殖而加

15、速损伤血管的修复进程，同时通过诱导过度增殖细胞的凋亡而防止修复进程中出现内膜异常增厚20。Res 的雌激素样作用也许是 Res 具有上述功能的原因之一。另外还有实验表明 Res 对内皮素 ET-1所致的血管平滑肌增殖效应有拮抗作用 24。此外如前所述 OX-LDL 促进 VSMC增殖移行和 NO 抑制其增殖， Res 的抗氧化作用和调节 NO 代谢也是抑制平滑肌细胞增殖的原因之一。1.2.5 防血栓血栓是血液中的血小板、内皮细胞、白细胞等多细胞间相互作用形成的固体质块，虽对破裂的血管起堵塞裂口的作用，但在多数情况下可对机体造成脑卒、心肌梗死、患肢坏疽等致命危害。血栓形成是以在胶原暴露的局部形成

16、持久性血小板粘集堆开始的， VEC 损伤暴露出的皮下胶原对活化血小板和凝血因子至关重要。 Wang ZR25等人在体内实验中发现 10-1000umol/L 的 Res 可以浓度依赖性降低因胶原质、凝血酶和 ADP 引起的血小板凝集率。此外 VEC 损伤时会释出其合成的组织因子（ TF），激活外途径凝血过程。Res 可以在转录水平上抑制 TF 的表达， NF-kappaB/Rel 蛋白是 TF 表达的关键， Pendurthi UR26等人对单核细胞的研究表明 Res 并未阻碍 NF-appaB/Rel 蛋白的激活或易位，而是削弱了 NF-kappaB/Rel 转录依赖的 p65 的激活潜力。

17、 Res 还通过降低血黏度，防止血栓的形成，在研究白藜芦醇苷（ polydatin,PD）抗血栓的作用中，陈鹏等人发现 PD 抗血小板聚集与降低血小板内钙浓度密切相关27，其抗血栓形成的作用机制与阻抑血小板与中性粒细胞间的粘附作用密切相关28。1.3 抗炎作用炎症在心血管病（CVD）的发生和进展中起重要作用，CVD 的危险因子引起 VEC 呈现炎症表型,证实 CVD 是一种慢性炎症过程。这些激活的VEC 表现氧化应激和对循环白细胞粘附性增加29。因而 Res 具有的心血管保护功能与它具有抗炎作用密切相关。外源性刺激造成的内皮细胞 NF-B 信号转导途径的激活可使得在该部位易于形成 AS 斑块1

18、2。Res 能够抑制不同炎性介质引起的 NF-B 活化 30。郝捍东 31等人的实验发现 Res 对柯萨奇病毒感染性小鼠心肌炎有良好的拮抗作用，对病毒性心肌炎的防治有一定意义。其机制在于抑制免疫激活所致的炎症反应和抑制病毒复制。另有研究表明 Res 抗炎机制与干扰花生四烯酸代谢，减少前列腺素 E2（PGE2）合成，抑制 NO 生成，清除氧自由基，抑制脂质过氧化有关 32。另外脂氧酶是带有过氧化酶活性的二氧化酶，它与一些涉及炎症和 AS 的介质合成有关，而 Res 是脂氧酶的二氧化酶活性抑制剂33。1.4 对心脏的保护作用 Res 对心脏有潜在保护效果，特别是保护心脏免受局部缺血 /多次灌注(i

19、schemia/reperfusion,I/R)引起的损伤34。心肌缺血再灌注后，缺血心肌因 Ca2+、氧和细胞成分等物质的引入由可逆性损伤向不可逆性损伤转化造成再灌注损伤。对各种脏器研究发现 35-38，再灌注损伤均伴随着氧自由基的大量增加。当其超过机体抗氧化能力后，它们与蛋白、核酸、脂类等反应并损害其正常的结构功能，造成细胞死亡。黄伟35等人预先用 2.5mg/kg、5mg/kg 和 10mg/kg 的 Res 处理心肌缺血再灌注的健康雌性大鼠，同用生理盐水预处理的对照组相比， Res 降低心肌缺血再灌注诱发的 ST-T 段的抬高，缺血 40min 后降低率为 50.48%、75.24%、

20、 91.43%，再灌注 2h后降低率为 38.35%、50.38%、68.42%；缺血再灌注后，将雌性大鼠断头取血，测得心肌细胞内肌酸激酶（ CK）的释放分别减小 10.24%、15.63%、23.28%，乳酸脱氢酶（LDH）的释放减少 2.88%、14.55%、23.75%；缺血再灌注 2h 后，心肌光镜下的梗塞范围缩小 12.04%、18.29%、26.38%。可见， Res 在一定范围内呈剂量依赖性地对心肌缺血再灌注损伤有保护作用。另外 Res 在病毒感染性心肌炎和血栓造成的心肌梗死方面也有一定保护作用。Res 预处理可减少室性心动过速(ventricular tachycardia,V

21、T)以及心室原纤化(ventricularfibrillation,VF)的发生以及持续时间这与 Res 抗氧化活性相和调节 NO 相关。1.5 其它相关作用1.5.1 抗白细胞反式 Res 显著抑制多形核白细胞表面2 整联蛋白 MAC-1 的表达和活化 33。T san MF39研究的初步结果显示 Res 能抑制急性分离的白细胞尤其是中性粒细胞的发育能力，机制是通过抑制核糖核苷酸还原酶和 DNA聚合酶来抑制 DNA 合成。推测由于其在体外的低毒性，Res 应作为一种抗白血病的药剂受到更深入的研究。1.5.2 对 DNA 损伤的保护作用 Res 具有非常明确的延长细胞寿命的作用。DNA 作为生

22、物的主要遗传物质，对延长细胞寿命起着核心作用。关于 Res 对 DNA损伤的保护作用，金顺姬40等人的实验，发现预给 5mg/kg 和 50mg/kg 的 Res可对抗 DNA 强断裂剂重铬酸钾的作用，保护 DNA 不受损伤。 Res 对 DNA 保护及延长细胞寿命的作用是否依赖于其他损害试剂的存在才能发挥作用，该保护作用是否具有局限性以及与其保护心血管有何内在联系都有待人们深入研究。1.5.3 干扰致癌因子的活性 Res 通过抑制细胞色素酶、抑制环氧合酶、拮抗 ER 等途径抗肿瘤41。另外，意大利研究人员发现 Res 通过干扰蛋白激酶C 的活性阻断蛋白质合成和核糖核蛋白从感染病毒细胞胞核的出口。Res 抗肿瘤和抑制血管增殖的活性为治疗血管瘤预防肿瘤转移提供了理论依据。2.应用及前景展望 Res 作为从天然植物中分离出的植物抗毒素，对心血管系统的保护特性已经为学术界所肯定，有益效应可归结为降血压、降血脂、防血栓、抗增殖、抗氧化、缺血再灌注保护、 DNA 保护，可有效的用于防治AS，CHD 等心血管疾病，国内外也有相应的保健品上市。但 Res 的很多作用机制远未明确，有些也只停留在猜想阶段，如 Res 对心血管系统电生理特性的影响，对离子通道的作用，以及其确切的信号转导通路、转化机理、调控因素，和各种机制