银杏内酯在心血管疾病中的应用

郜俊清,赵德强,金惠根,刘宗军

(上海中医药大学附属普陀医院心内科,上海200062)

银杏(Ginkgo biloba L.)在植物分类学上隶属于裸子植物类中的银杏科,其叶入药在中国已有上千年的历史。银杏叶提取物的主要成分为黄酮类和内酯类化合物,其中内酯类化合物包括银杏内酯A、B、C、M和J。银杏内酯可治疗中枢系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统及视觉、听觉系统等疾病,而且对人类心血管疾病具有较好的治疗及预防作用。本文对银杏内酯(Ginkgolides)在心血管方面的药理作用及临床运用作一综述。

1 传统医学的认识

银杏内酯来源于银杏科植物银杏的叶片,银杏叶古已作药用,首载于《本草品汇精要》,认为其具有活血化瘀,宽胸止痛作用。《中药志》:“甘苦涩,平。”“敛肺气,平喘咳,止带浊。治痰喘咳嗽,白带白浊。”内服:煎汤,1.5～3钱;或研末。

2 银杏内酯的化学结构

银杏内酯分子具有独特的十二碳骨架结构,嵌有1个叔丁基和6个五元环,包括1个螺壬烷,1个四氢呋喃环和3个内酯环。当内酯结构中R3为羟基或羟基数目增多时,银杏内酯的活性减弱;而当R2为羟基且R3为H时,则活性显著增强,其中以银杏内酯B对PAF产生的拮抗作用最强,迄今对银杏内酯B的药理作用研究也最为集中。

3 银杏内酯的药理作用

3.1 抗缺血再灌注 银杏内酯B可以多靶点的对缺血再灌注损伤进行保护[1]。采用大鼠心肌缺血再灌注模型,银杏内酯B对缺血再灌注心肌损害具有明显的保护作用,能有效的降低再灌注损伤后心律失常的发生率、心肌单相动作电位的改变;能显著降低乳酸脱氢酶、肌酸磷酸激酶峰值的出现及提高超氧化物歧化酶的活性,其机制可能与拮抗PAF及抑制自由基的产生有关[2]。有研究[3-4]发现,银杏内酯B能在缺血损伤模型中逆转降低的左型钙离子通道并且局部抑制钙离子超载的作用。

3.2 抗炎 银杏内酯能抑制粒细胞的活性起到抗炎作用,并且其与拮抗PAF有关[5-6]。Chen等[7]使用GBE预处理人主动脉内皮细胞,可以显著地抑制人单核细胞株U937与受TNF-α刺激的人主动脉内皮细胞之间的结合,细胞酶联免疫吸附试验和免疫印迹显示,GBE可以显著地减少受TNF-α诱导的细胞表面血管细胞黏附分子-1和细胞内黏附分子-1的表达,同时还可减少其细胞内活性氧族的形成,电泳迁移率变动分析表明,GBE可以抑制转录因子NF-KB和激活蛋白1的活化。

3.3 血管内皮及血管平滑肌调节作用 银杏内酯对多种刺激物诱导的血管内皮细胞功能障碍有着保护作用。林宇等[8]发现,银杏内酯B对TNFα刺激内皮细胞刺激引起的氧化应激性损伤有一定的保护作用, TNFα(5 ng/mL)作用 24 h后。脑血管内皮细胞(BVEC)中ROS的产生量明显增加(P＜0.05),此作用可能是通过抑制ROS介导的ERK2激酶及转录因子AP-l的表达而实现。陆晓茜等[9]的研究显示,弱氧化修饰低密度脂蛋白对ECV304组织因子(TF)蛋白含量和mRNA水平的表达明显上调、能明显增加胞浆游离钙离子(Ca2+),但是银杏内酯B能明显抑制弱氧化修饰低密度脂蛋白的作用,对ECV304有一定的保护作用。同样的结果[10],银杏内酯同样也能抵抗因高半胱氨酸氧化应激作用及下调eNOS作用导致的血管内皮细胞功能紊乱。

血管平滑肌细胞(VSMC)异常增殖、血管壁细胞外间质组成改变导致的血管重构,在高血压、动脉粥样硬化和血管成形术后再狭窄等许多心血管疾病的发病中起着重要的作用。OXLDL能刺激血管平滑肌细胞异常增殖,对冠状动脉粥样硬化性心脏病的发生起着关键作用[11],在体外实验发现[12],银杏内酯B能抵抗OXLDL的作用,抑制血管平滑肌细胞的异常增殖。在季宁东等[13]的研究中发现银杏内酯B能拮抗血管紧张素Ⅱ对血管平滑肌细胞的增殖作用。

3.4 抗心律失常 祁小燕等[14]进一步研究发现,在生理条件下,GKB可缩短心室肌细胞动作电位时程(APD),增大延迟整流钾电流,且呈浓度依赖性。在缺血条件下,APD50、APD90明显缩短,RP、APA减小, Vmax减慢,而GKB则可延缓和减轻缺血所引起上述参数的变化,且可逆转缺血造成延迟整流钾电流、L型钙电流这2种离子流的减小。由此提示,GKB对抗心肌缺血所引起的心肌电生理的变化,从而预防心肌缺血所致的心律失常的发生。

3.5 抗动脉粥样硬化 银杏内酯对动脉粥样硬化中的多个位点都有干预作用。陆晓茜等[9]选用动脉粥样硬化斑形成的早期危险因素,弱氧化修饰低密度脂蛋白 40 mg/L,作为刺激因子作用于体外培养的ECV304细胞,发现TF蛋白水平及mRNA水平显著增加,且(Ca2+)迅速升高,而抗氧化剂GKB可部分抑制弱氧化修饰低密度脂蛋白诱导的细胞内钙超载,在细胞的氧化损伤中具有一定保护作用。由此推测GKB可预防动脉粥样硬化斑的形成,减缓动脉粥样硬化的形成。

4 银杏内酯药理作用机制

4.1 血小板活化因子抑制作用 血小板活化因子(PAF)是一种强效生物活性磷脂,由白细胞、血小板、内皮细胞、肺、肝和肾等多种细胞和器官产生。PAF通过与靶细胞膜上的PAF受体结合而发挥作用[15]。可引起血小板聚集,中性粒细胞聚集和释放,产生大量活性氧、白三烯等炎性介质。PAF阻断药通过与细胞膜受体结合发挥作用,PAF受体阻断药能阻止PAF与受体结合,因此对与PAF生成过量有关的疾病如哮喘、败血性休克等应当具有治疗意义。潘家祜等[16]在对兔血小板凝聚实验中发现银杏内酯B据有良好的抗PAF活性,其半数有效量EC50:5.85×10-9mol/L,能有效的拮抗PAF的生物学作用。

4.2 清除氧自由基、抗氧化作用 利用低浓度过氧化氢诱导原代培养乳鼠心肌细胞氧化损伤,将银杏内酯B给予干预,发现银杏内酯B能显著使培养介质中的LDH和MDA水平显著下降,细胞内Na+-K+-ATPase,GSH-PX活力显著提高,同时细胞超微结构得到改善[17]。张根葆等[2]的研究发现,经银杏内酯B预处理的大鼠,明显降低了丙二醛的产生,抑制再灌注过程中乳酸脱氢酶和肌酸磷酸激酶峰值的出现,增加超氧化物歧化酶的活性,使心肌组织中氧自由基生成减少,维持了心肌膜相结构的完整性,增加抗氧化能力。

4.3 钙离子超载 陆晓茜等[9]选用动脉粥样硬化斑形成的早期危险因素弱氧化修饰低密度脂蛋白作为刺激物作用于体外培养的ECV304细胞,发现组织因子TF蛋白水平及mRNA水平显著增加,且Ca迅速升高,而抗氧化剂银杏内酯,可部分抑制弱氧化修饰低密度脂蛋白诱导的细胞内钙超载,在细胞的氧化损伤中具有一定保护作用。

5 结语

银杏内酯有明确的药理作用和临床疗效[12-15]。但分子药理作用机制研究尚处于起步阶段,以上研究都从分子水平阐述了药物药效的基础,但都局限于个别的基因或蛋白的研究,尚未有系统的理论来阐明银杏内酯的作用机制,对药物在整个调节网络中所起的作用,还需要采用系统生物学等方法来阐明其调节机制,促进中医药学的发展。

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