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中药调控细胞黏附分子表达的研究进展
李 航 熊 璟 周全荣
细胞黏附分子(CAMS)是指介导细胞与细胞间或细胞与基质间相互接触和结合的一类分子,大都分布于细胞膜表面的糖蛋白。它们在受精、胚胎发育分化、正常组织结构的维持、免疫调节、炎症反应、血栓形成、变态反应等生理病理过程中发挥着重要作用。近年研究发现中药可通过调控细胞黏附分子的表达,对多种疾病的临床治疗具有良好的干预作用。现将此研究进展综述如下,试图寻找中西医结合防治多种疾病的研究新靶点。
1.几种重要的细胞黏附分子
1.1免疫球蛋白超基因家族(IgSF):主要包括细胞间黏附分子(ICAM-1,即CD54;ICAM-2)、血管细胞黏附分子(VCAM-1)和血小板内皮细胞黏附分子(PECAM-1,即CD31),主要介导细胞与细胞间的黏附。
1.2选择素家族(SF):包括L-选择素、P-选择素、E-选择素,主要调节细胞在血管内皮细胞上的滚动。
1.3整合素家族:主要有VLA1-6、淋巴细胞激活抗原(CD11a)、巨噬细胞激活抗原(CD11b)、糖蛋白PG150/95(CD11c)及血小板膜糖蛋白IIb/IIIa(CD41)等。
1.4钙依赖黏附家族:有E-钙依赖黏附素、P-钙依赖黏附素及N-钙依赖黏附素等。
1.5其它:未分类的CD44分子,已证实其为淋巴细胞归巢受体,参与介导淋巴细胞组织特异的再循环及炎症区域的移动和定位。
2.中药对细胞黏附分子表达的调节:
2.1单味中药研究:包括单味中药制剂及其有效成分
2.1.1丹参:能通过显著下调氧化低密度脂蛋白诱导的内皮细胞表达ICAM-1,对内皮细胞发挥保护作用[1];可抑制动脉粥样硬化大鼠血管壁ICAM-1蛋白及mRNA表达,从而发挥降低血脂、抗动脉粥样硬化作用[2];降低不稳定型心绞痛患者血清ICAM-1水平,同时血CRP水平也明显降低,且两者成显著正相关性[3]。另外,丹参尚能降低内毒素血症早期中性粒细胞黏附分子CD11a/ CD18、CD11b/CD18的表达及血浆TNF-a的水平,进而抑制中性粒细胞与内皮细胞的黏附,改善微循环及减轻组织病理损伤[4];能通过促进肝癌细胞成熟分化、抑制肝癌细胞增殖、降低肝癌、癌周、接近肝叶及肺组织中ICAM-1的表达,从而对肿瘤发展起到显著抑制作用[5]。丹参中的脂溶性提取物丹参酮IIA可通过下调高血压病左室肥厚发病过程中的ICAM-1表达,从而减少炎性细胞的浸润,对减轻左室肥厚发挥重要的治疗作用[6];同时还可通过抑制脑缺血/再灌注损伤过程中ICAM-1表达,从而降低脑内TNF-a的活性,减轻缺血再灌注所致的脑损伤[7]。丹参有效成分之一丹酚酸B在心脏微血管内皮细胞缺氧/复氧损伤中可产生与缺氧预适应相类似的保护作用,其机制之一可能预有效降低其ICAM-1表达显著相关[8]。丹参单体EH764-3尚可通过抑制血管平滑肌细胞间ICAM-1表达,达到抗动脉粥样硬化作用[9]。
2.1.2川芎嗪:可显著下调主动脉组织和血管平滑肌细胞VCAM-1蛋白和mRNA的转录水平,从而发挥降血脂、抗动脉粥样硬化作用[10-11];可下调急性心肌梗死(AMI)P-选择素、E-选择素的表达,从而有效降低血清肌酸激酶、肌钙蛋白和心肌组织髓过氧化物酶浓度,从而对AMI发挥显著治疗作用[12]。同时川芎嗪还可通过提高同基因骨髓移植小鼠造血细胞和基质细胞VCAM-1、VLA-4[13]、PECAM-1[14]和CD44[15]表达,降低ICAM-1表达[16],促进造血干/祖细胞的归巢,加速移植后骨髓的造血重建。另外尚可通过下调脑缺血再灌注大鼠ICAM-1表达,从而进一步抑制脑组织白细胞浸润,减轻缺血脑组织炎症反应[17]。
2.1.3黄芪:可减少肾缺血-再灌注损伤肾组织中P-选择素和ICAM-1的表达,降低血尿素氮和血肌酐含量,从而对肾缺血-再灌注损伤患者具有保护作用[18];还可通过抑制肝缺血-再灌注损伤时ICAM-1的表达,抑制中性粒细胞与内皮细胞的黏附,抑制中性粒细胞的聚集、活化,从而减轻肝脏缺血再灌注损伤[19]。同时还可通过下调慢性阻塞性肺病患者ICAM-1和CD11b/CD18表达,具有抗白细胞黏附作用[20]。另外,黄芪总皂甙可显著抑制冲击波致家兔肾损伤模型中P-选择素的表达,而黄芪总黄酮与总多糖则无显著抑制作用[21]。
2.1.4银杏叶:银杏叶提取物可下调冠心病患者血清ICAM-1和VCAM-1水平,同时外周血单核细胞源性清道夫受体(作为易损斑块活动程度的监测指标)活性亦明显下降,且两者呈显著正相关[22];同时尚可通过下调ICAM-1蛋白和mRNA表达,从而减轻视网膜缺血再灌注损伤和脑外伤后脑缺血损伤[23-24]。另外,银杏叶提取物还能抑制脂多糖介导的ICAM-1和E-选择素蛋白表达,减轻炎症反应[25]。
2.1.5雷公藤:雷公藤内酯醇能通过抑制ICAM-1蛋和mRNA表达,从而有助于减轻脑缺血再灌注后脑损害[26];雷公藤甲素能明显抑制r-干扰素对ICAM-1的刺激作用,从而减轻人眼球后成纤维细胞的增殖,减少Grave’s眼病的免疫损伤[27];雷公藤多甙能有效防治支气管哮喘,其机制之一即为通过下调ICAM-1表达,从而减少肺组织中炎症细胞的浸润而实现的[28]。
2.1.6其它:如葛根、大黄、三七、虎杖、姜黄等调节细胞黏附分子表达的研究也有报道。
2.2.中药复方研究:方剂是中医药的一大特色,中药复方研究起步较晚,但前景广阔,是中药调节细胞黏附分子表达研究的重点。
2.2.1临床研究:清风丸(川芎、当归、白芍、红花、羌活、全蝎、防风、附子、细辛、麻黄、勾藤、黄芪、泽泻、生龙骨)可显著降低偏头痛患者血小板滑膜黏附分子CD41表达,同时血小板5-羟色胺受体mRNA表达也明显下降,从而达到抑制血小板活化,有效环节偏头痛之目的[29]。养阴活血方(丹参、益母草、川芎、赤芍、青蒿、蛇舌草、半枝莲、生地、丹皮)可通过抑制狼疮性肾炎(LN)患者血ICAM-1、P-选择素的高表达,从而改善免疫紊乱和控制肾小管间质炎症,有效降低LN的活动程度和改善肾小管间质病变[30]。通心络胶囊(人参、水蛭、全蝎、土鳖虫、蜈蚣、蝉蜕、赤芍、冰片)能明显降低不稳定型心绞痛患者血清ICAM-1和VCAM-1蛋白的含量,从而改善患者临床症状[31]。芪菊饮(黄芪、菊花、炒米仁、苦参、炒白术、炙甘草、黄连、防风等)可阻断溃疡行结肠眼患者CD44和CD54的表达,从而发挥较好的临床疗效[32]。通塞颗粒(葶苈子、地龙、赤芍、川芎、川贝、麦冬等)可通过降低血清ICAM-1和E-选择素水平,减轻慢性阻塞性肺病患者的临床症状[33]。慢衰灵口服液(生黄芪、太子参、炮附子、川芎、黄精、葶苈子)可降低心衰患者血ICAM-1水平,从而减缓心室重塑的进程,进而改善心功能[34]。另外,吴玉生等在常规西医治疗基础上加用麝香注射液(麝香、郁金、冰片、石菖蒲、霍香),发现可通过显著下调急性脑梗塞患者血清CD54与VCAM-1水平,改善其神经缺损程度,疗效显著优于单用西药组[35]。
2.2.2实验研究:小剂量含碘中药方(海带、海藻、昆布、海螵蛸、海蛤粉)对实验性甲亢大鼠具有抑制其甲状腺细胞ICAM-1及VCAM-1 mRNA表达,保护甲状腺细胞的作用[36]。脑溢安浸膏(勾藤、大黄、丹皮、地龙)可通过提高脑内多唾液酸神经细胞黏附分子数量,促进脑出血后神经功能的恢复[37]。四毒清(黄连、黄芩、赤芍、白薇、枳实、柴胡、三七)可通过分别抑制肾脏和肺组织ICAM-1 mRNA的表达,有效防治内毒素性肾功能衰竭和脂多糖性肺损伤[38-39]。复方丹参滴丸能下调颈动脉壁VCAM-1的表达,可作为消退颈动脉粥样斑块的机制之一[40]。痛风灵方(丹参、玄胡、川芎、车前子、泽泻)可显著抑制痛风性关节炎ICAM-1的表达,从而有效缓解临床症状[41]。
3.评价与展望
中药调节细胞黏附分子表达的研究方兴未艾,细胞黏附分子为揭示中药的作用机制,研发中药新药,有效预防治疗疾病开拓了新的前景。目前中药调节黏附分子表达的研究在体内、体外试验方面均取得了一定的成果,但从整体来看,仍存在一些问题,如研究水平参差不齐,实验的选择缺乏统一标准等。然而笔者深信随着研究方法的不断改进、研究内容的不断深入,细胞黏附分子对阐明中医“证”的实质、实验动物模型的筛选与建立、促进中医现代化,无疑提供了新的思路、新的契入点。总之,研究中医药与细胞黏附分子的关系,对促进中西医结合发展具有深远意义。
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