中药挥发油防治心血管疾病研究进展△

2022-03-03 03:56黄睿珏李若阳王诗渝温小娟李亥辰李彦橙陈柏君熊磊郜发宝
中国现代中药 2022年1期
关键词:挥发油心肌细胞心肌

黄睿珏,李若阳,王诗渝,温小娟,李亥辰,李彦橙,陈柏君,熊磊,郜发宝*

1.云南中医药大学 基础医学院,云南 昆明 650500;2.四川大学 华西医院 放射科,四川 成都 610041;3.成都中医药大学 附属医院,四川 成都 610041

心血管疾病(cardiovascular diseases,CVD)是目前全球发病率和病死率较高的非传染性疾病之一[1]。据估计,目前我国约有2.9 亿CVD 患者[2]。CVD 包括各种疾病,如血管疾病、心力衰竭、冠状动脉疾病、心肌缺血和高血压等[3-4]。CVD 的发病机制复杂,其发病机制主要与氧化应激反应、细胞凋亡、炎症反应、心肌能量代谢失常及血管内皮功能障碍等有关。长期以来的临床观察与实验研究发现,中药及其独特的挥发油类成分在心血管系统保护与CVD防治方面有较好的疗效和应用前景[5-6]。

《灵枢经》记载:“心者,五脏六腑之大主也,精神之所舍。其脏坚固,邪弗能容也。容之则心伤,心伤则神去,神去则死矣。”[7]传统医学将心系疾病主要以虚实分证论治,实证与寒、痰、饮、瘀、火等阻滞壅闭相关;虚证则与气血阴阳的亏损关系较为密切。寒、痰、瘀等邪实痹阻心脉,胸中阳气闭而不展则发为胸痹;痰、饮、火、瘀等邪上扰心神,心神失养,血脉不荣,兼夹邪实则发为心悸。传统医学针对胸痹、心悸等的辨证施治之法运用于现代医学冠心病、心绞痛、心肌梗死、心律失常及心功能不全等心系疾病的防治中均有显著的临床疗效。

而中药挥发油在治疗CVD 时也可体现出针对心脉失养、寒凝、血瘀、气滞、痰浊火毒壅滞等中医病机发挥作用的特点。因此,本文从补益活血、芳香行气、清热解毒的角度,对中药挥发油在心血管领域的实验研究进行归类分析;同时也探讨了其他与病机非直接关联但具有CVD 保护价值的民间常用中药挥发油,以期为中药挥发油防治CVD 的后续研究提供参考。

1 中药挥发油的特点及其在CVD治疗中的应用

挥发油类药物在我国的使用有悠久的历史。挥发油也称精油或芳香油,是常温下具有挥发性、可随水蒸气蒸馏且与水不相溶、具有芳香浓烈气味的油状液体的总称。挥发油多从芳香类植物的茎、花、叶、果实和根等不同部位中提取[8]。据《国家新编中成药》第2版统计,挥发油直接入药的中成药有266种,其中通过口服或含服用药的制剂共有151 种[9]。中药挥发油制剂较传统用药而言,其优势在于简化了中药煎服过程,提高了药物有效成分的吸收利用率。中药挥发油制成的中成药在现代疾病治疗、预防保健、美容养生中已被广泛应用。

挥发油作为一个天然、复杂的系统,其主要成分萜类化合物在抗肿瘤、抗炎、抗病毒等方面发挥着重要的作用,特别是单萜类化合物在防治CVD、调节与改善心血管功能方面有显著的作用[10]。挥发油具有保护血管内皮、抗氧化、抗血栓、抗血小板、降血压、改善血管弹性等作用[11-15]。富含挥发油的中药如当归、降香、甘松等,在心血管领域的临床应用价值已得到充分的认可。因此,中药挥发油在CVD 的防治中具有巨大的潜力。目前,适用于治疗CVD 同时含有中药挥发油的中成药并不多(表1),但此类药物因为含有挥发油成分,能更有效地针对CVD 发生时的心痛、胸闷、心悸、气短等症状。如中成药冠心丹参滴丸、片、颗粒和胶囊等(含三七、丹参、降香挥发油)在功能主治上,相比中成药三七丹参片(含三七、丹参)增加了针对冠心病、心绞痛发生时伴随的心胸闷痛、气短等适应证。

表1 常见的治疗CVD且含中药挥发油的中成药

2 治疗CVD的中药挥发油类型

2.1 补益活血类

《黄帝内经·素问》记载:“心主身之血脉。”[20]87气血的充盈与运行对CVD治疗尤为重要。CVD的发生常有伴心痛、心悸、气短、乏力等,皆为气虚、血虚、血瘀所致。因此,治疗CVD时常选择配伍具有“匡扶正气”“补益气血”“补血活血”等特征的药物。

2.1.1当归挥发油 当归具有补血、活血、止痛、润肠等功效,因补血、活血功效显著而被广泛应用于中医临床。当归含有藁本内酯(LIG),而LIG 具有抗动脉粥样硬化、抗心肌肥大、保护心肌细胞及降血压、调血脂等作用[21]。罗慧英等[22]研究发现,腹腔注射垂体后叶素制备的急性心肌缺血模型小鼠经当归挥发油灌胃预处理后,其血清过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性增加,乳酸脱氢酶(LDH)和丙二醛(MDA)水平降低,心肌梗死面积减小。当归挥发油能保护自发性高血压大鼠的心肌细胞,该作用与调节细胞凋亡信号通路有关[23]。也有学者研究指出,当归挥发油可通过钙离子阻滞作用和抑制心肌细胞凋亡来治疗心肌细胞肥大[24]。

2.1.2降香挥发油 降香具有活血散瘀、止血定痛的功效,临床上常将其应用于心脑血管疾病的治疗[25]。降香的化学成分已经得到了充分的研究,约有175 个代谢物被鉴定,降香中黄酮类化合物和挥发油是其发挥药理活性的主要成分,具有抗炎、抗心绞痛、抗氧化等广泛的药理作用[26]。降香水提物与降香挥发油可缩小心肌缺血/再灌注损伤大鼠的心肌梗死面积,并且通过鉴别内源性生物标记物发现,其发挥作用与糖代谢、脂代谢和氨基酸代谢通路相关[27]。研究证实,降香挥发油的毒性很低,对人体具有较好的安全性,对于药物诱导的急性心肌缺血模型大鼠,静脉注射降香挥发油及降香挥发油-羟丙基-β-环糊精(降香挥发油-HP-β-CD)均可起到心肌保护的作用[28-29]。这也进一步证实了降香挥发油在CVD防护中的药用价值。

2.1.3复方人参挥发油气雾剂 人参具有大补元气、补脾益肺、生津止渴、安神增智的功效,其主要通过人参皂苷发挥对心血管的保护作用[30]。复方人参挥发油气雾剂是以人参为君药,配合桂枝、川芎、丹参、甘松等中药的超临界提取物组方而成。丁云录等[31]发现,人参气雾剂的雾化预处理可以有效保护大鼠缺血损伤的心肌;在抑制心电ST段抬高的同时,提高了心肌组织SOD 活性,降低了MDA水平及LDH、肌酸磷酸激酶(CK)活性,进而保护了心肌细胞膜的结构完整性。对于药物造成的亚急性心肌缺血与血瘀证大鼠,复方人参气雾剂雾化预处理能有效减轻其心肌损伤程度;同时降低血液黏度与血浆6-酮-前列腺素F1α(6-keto-PGF1α)水平,进而预防了血栓的形成[32]。

2.2 芳香行气类

《黄帝内经·素问》记载:“出入废则神机化灭,升降息则气立孤危,故非出入无以生长壮老已,非升降则无以生长化收藏。”[20]138对气机运行的重视贯穿于整个中医学体系。在CVD 中,中医学认为心胸疼痛的发生是“不通则痛”所致。因此,具有行气功效的药物不仅能使“心气”运行得以通畅,同时也能协助活血化瘀药物更好地发挥活血化瘀、通络止痛的作用。芳香类药物具有显著的行气作用,可使气机运行通畅,进而实现疏散表邪、宣化湿邪、通闭等功效。

2.2.1甘松挥发油 甘松能行气止痛、开郁醒脾。现代药理学研究发现,甘松在保护肝脏、保护心脏、调血脂、保护神经、抗惊厥和抗氧化等方面皆有应用[33]。实验研究表明,甘松挥发油可通过减少心肌细胞内氧自由基的产生、诱导氧化酶与激活蛋白激酶B(Akt)磷酸化的方式防止氧化应激诱导的细胞死亡[34]。甘松挥发油发挥降低血压作用的同时,能很好地抑制大鼠心肌细胞钠离子内向电流,在高血压发生时有效保护心脏[35]。也有学者发现,甘松挥发油可抑制大鼠心肌细胞膜钠通道电流,进而起到抗心律失常作用[36]。杨涛等[37]通过手术造成大鼠心肌缺血,在再灌注前经股静脉推注甘松挥发油后,发现高剂量挥发油能缩小缺血再灌注后心肌梗死的面积,降低血肌酸激酶同工酶MB(CK-MB)和心肌肌钙蛋白(cTnT)水平;而Akt 通路蛋白及磷酸化蛋白的表达差异提示甘松挥发油通过调控磷脂酰肌醇3-激酶通路起到了减少心肌损伤与保护心肌的作用。

2.2.2石菖蒲挥发油 石菖蒲具有开窍宁神、化湿和胃的功效,广泛应用于惊厥、癫痫、心律失常、心绞痛等急重症的治疗,为心脑血管、呼吸、消化系统的常用药[38]。其具有强效的抗氧化、抗炎、抗菌、抗溃疡、抗糖尿病等作用,同时具有减少心血管并发症及保护神经的作用[39]。Kim等[40]发现,石菖蒲对异丙肾上腺素(ISO)诱导的猪心肌梗死具有预防和治疗的作用。石菖蒲的有效成分石菖蒲挥发油和β-细辛醚具有调血脂、抗心肌缺血、抑制血栓形成、抗粘、抗凝、溶纤等作用。体外实验结果表明,石菖蒲挥发油有降低心肌细胞搏动频率、提高心肌细胞活力的作用[41-42]。钟芮娜等[43]研究发现,对于ISO诱导的急性心肌缺血模型大鼠,采用石菖蒲挥发油自纳米乳滴丸预处理可以升高其血清SOD 水平,降低MDA与CK水平,发挥对急性心肌损伤的保护作用。

2.2.3广藿香挥发油 广藿香具有化湿、止呕、解暑的作用,临床中常用于治疗暑湿外感、湿浊倦怠、腹痛吐泻等。广藿香挥发油中含有丰富的半萜类化合物,这些化合物具有很好的抗炎、抗寄生虫、抗氧化性和抗癌活性[44]。研究发现,广藿香挥发油可通过一氧化氮依赖途径对大鼠离体的完整主动脉发挥明显的舒张作用,进而降低血压[45]。周勤梅[46]发现,广藿香挥发油中倍半萜化合物对大鼠离体胸主动脉血管具有显著的舒张作用。

2.2.4玫瑰花挥发油 玫瑰花具有行气解郁、和血散瘀的功效,玫瑰花芳香气味浓郁,且疏肝散瘀的效果显著,常应用于临床妇科疾病的治疗。玫瑰花挥发油中含有丰富的丁香酚,丁香酚具有较强的镇痛、抗炎、抗菌、抗氧化、保护心脏、保护神经细胞和降压作用[47]。宋旺弟等[48]发现,玫瑰花挥发油预处理能有效缩小ISO 诱导的小鼠心肌缺血区面积,并降低血清中LDH、CK-MB水平,同时增强了心肌组织中SOD 和GSH-Px 活性。这提示玫瑰花挥发油对急性心肌缺血的保护机制可能与清除自由基和抗氧化作用有关。

2.3 清热解毒类

《黄帝内经·素问》记载:“心者,君主之官也,神明出焉。”[20]17中医学认为心是主导人体精神与神志的重要器官。当痰热火毒等邪实诱导热闭证发生时,患者通常会出现突然间昏倒谵语、不省人事的现象。中医学认为这一现象是由于邪热内陷心包,使心神被扰,进而出现神昏谵语。中医学在针对热闭证的治疗中通常会配伍具有清热解毒功效的药物,如安宫牛黄丸、至宝丹等。此外,在病毒性心肌炎的治疗中,在西医的治疗基础上根据证型选用清热解毒药,疗效优于单用化学药治疗[49]。

鱼腥草是一种药食同源的传统食材,具有清热解毒、排脓、利尿的功效。现代药理学研究表明,鱼腥草具有抗菌、抗炎、清除自由基、抗癌等作用[50-51]。临床研究发现,含鱼腥草挥发油的鱼腥草注射液在病毒性心肌炎的治疗中,可减少病毒对心肌细胞的损害,同时提高患者的心功能和机体免疫功能[52]。研究发现,含有鱼腥草挥发油的鱼腥草合剂复方对自发型糖尿病小鼠的心肌具有保护作用[53]。李少金等[54]通过实验证实鱼腥草挥发油可通过减轻炎症和抗过氧化损伤对心肌起到保护作用;其预处理可减轻大鼠心肌缺血再灌注后的心律失常程度,同时降低心肌梗死率,血浆CK、LDH 活性及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)水平,并提高血浆中SOD活性。

2.4 其他药物

柳茶主要生长在我国西北地区,是藏族民间常用药物之一,常用于治疗关节炎、腹痛、消化不良及胃病等,且具有肝脏保护作用[55-56]。武燕等[57]研究发现,柳茶挥发油预处理对垂体后叶素诱导的小鼠急性心肌缺血损伤具有保护作用,并且与抗氧化和抑制Caspase-3 mRNA的表达有关。

艳山姜是我国贵州少数民族常用药,具有截疟及治疗心胸腹部冷痛、胀满、呕吐腹泻和消化不良的功效。研究发现,艳山姜挥发油具有舒张血管和降压的作用,并且可以调节离体大鼠主动脉环的血管舒张性和实验性动脉粥样硬化大鼠的血管舒缩因子[58-60]。Ji 等[61]通过体外细胞实验和小鼠体内实验发现,艳山姜挥发油对主动脉内皮细胞损伤和炎症具有保护作用,并且与抑制Toll 样受体4(TLR4)依赖的核转录因子-κB(NF-κB)信号转导有关。

阿魏是新疆地区各民族特有的常用药材,临床常用于治疗肠胃性疾病,如胃溃疡、肠胃炎等[62]。阿魏胶是阿魏的树脂,通过蒸馏提取出来的阿魏胶挥发油有难闻的气味和苦涩的味道[63]。Esmailidehaj等[64]发现阿魏对心肌缺血再灌注损伤大鼠的心肌具有保护作用。Esmaeili 等[65-66]通过大鼠主动脉环收缩反应实验发现,阿魏挥发油具有内皮依赖性和非内皮依赖性,并且可以通过调节钙通道的流入发挥较强的血管舒张作用;而在心肌缺血再灌注实验中,其抗氧化活性与清除自由基的作用能对心肌起到保护作用。但值得注意的是,当阿魏挥发油的给药剂量≥0.5 μL·g-1时,会加重长时间再灌注损伤后的心功能障碍。

椰子壳作为药物的使用主要分布于我国岭南地区。在《本草纲目》中对其已有记载,可炒热滚酒泡服或熬膏外敷用于治疗杨梅疮、筋骨痛与癣等皮肤病。其熬制的挥发油对CVD 有很好的防治作用。在手术结扎造成大鼠急性心肌梗死的实验中发现,椰子壳挥发油的术后雾化给药能有效改善梗死后缺血心肌的结构和功能,减轻心肌细胞的损伤;而术前的雾化预处理能有效保护心肌组织,减轻心肌过氧化损伤[67-68]。对于药物诱导的心肌损伤模型大鼠,椰子壳挥发油的雾化预处理可以有效降低急性损伤发生时多种酶和蛋白质的释放,进而在一定程度上减轻了心肌损伤的发生[69]。椰子壳挥发油可通过调节细胞凋亡蛋白,在心肌缺血发生时起到对心肌的保护作用[70]。

中药挥发油用于治疗CVD 的相关研究结果及机制见表2。

表2 中药挥发油与相关心血管疾病实验研究

3 结语与展望

近年来,中药挥发油在舒张血管,保护心肌细胞,抗血小板聚集,防治急性心肌缺血损伤、心肌缺血再灌注损伤等多个领域的应用中体现出了中医药防治疾病多靶点、多途径、多层次的特征。目前,仍有许多能改善心血管疾病的中药挥发油类药物作用机制尚未明确,且缺少相关的实验研究。同时,中医药常以多个药物协同配伍达到治疗效果;而复合类挥发油药物的实验研究仍需要进一步深入。对中药挥发油在药物毒性与安全性方面的系统评价和最优给药途径的筛选能更有效合理地指导临床使用。此外,心脏磁共振技术对人或动物心肌功能和结构评价具有安全、无创且精准的优势,而未来结合心脏磁共振技术是否可推进挥发油在心血管领域防护的研究,仍需要进一步的实验证实。在依托先进的现代研究技术的同时,多方面的系统实验研究与多角度的总结分析能更有利于提高中药疗效和探索中西医结合防治疾病的途径,同时也能扩大中药挥发油的应用领域,为CVD 的防护提供新的治疗思路。

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