当今社会，冠状动脉粥样硬化性心脏病、慢性心力衰竭、心肌梗死等心脏疾病发病率高、死亡率高，已成为影响人类健康的重大难题。积极探索防治心脏疾病的有效方法和药物已刻不容缓。中药可以通过多靶点、多层次的整合机制干预心脏疾病的治疗，具有良好的临床疗效，达到缓解患者临床症状、提高生活质量、改善远期预后的目的[1]。

白芍、赤芍是毛茛科植物芍药Paeonia lactiflora Pall.的干燥根，这两种中草药药用历史悠久，具有通经活络、散瘀止痛等功效，用于月经不调、自汗盗汗、症瘕腹痛等病症[2]。芍药苷（paeoniflorin,PEF）是从芍药中提取得到的一种单萜糖苷类化合物，是中药白芍、赤芍的主要成分之一[3]。研究发现，PEF对心脏疾病具有广谱的药理作用，包括抗炎、抗凋亡、抗氧化应激和抑制血小板聚集、血栓形成等[4,5,6]。现本文综述了国内外关于PEF心脏保护作用及其作用机制方面的相关研究，以期为临床更好地利用PEF治疗心脏疾病以及心血管新药的研发提供理论支持。

1、抗心肌细胞氧化作用

1.1降低氧自由基水平

氧化应激是心血管疾病产生的一个重要因素。当机体受到有害刺激时，体内产生活性氧（reactive oxygen species,ROS）、氧自由基等氧化产物，过量的氧化产物在体内堆积损伤细胞的抗氧化系统，导致细胞损伤，这一过程称为氧化应激[7]。PEF是一种天然抗氧化剂，具有很强的抗氧化作用，能保护细胞或机体免受各种氧化应激损伤。

在过氧化氢或阿霉素诱导的H9c2心肌细胞损伤模型以及大鼠心肌缺血再灌注损伤模型中，PEF预处理能降低ROS活性并减少ROS产生，提示PEF对心肌的保护作用可能与清除氧自由基，抑制细胞膜脂质过氧化，从而增强心肌细胞膜的稳定性有关[8,9,10]。徐晓燕等[11,12]研究发现PEF减少异丙肾上腺素诱导大鼠的心肌组织中胶原纤维的产生，提高心肌超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase,GSH-Px）活性，说明PEF对大鼠心肌纤维化的干预作用可能与其降低体内氧化应激反应从而减轻氧化损伤有关。此外，PEF还可逆转异丙肾上腺素诱导的心肌肥大，可能是通过降低心肌组织中ROS水平，进而下调心肌营养素-1(cardiotrophin-1,CT-1）蛋白的表达实现的[13]。

1.2调节一氧化氮及诱导型一氧化氮合酶含量

一氧化氮（nitric oxide,NO）是一种调节心血管系统功能重要的细胞信使分子，也是重要的内皮源性舒张因子[14]。低氧可以诱导大鼠肺动脉高压与右心室肥厚指数显著增高，肺小动脉管壁增厚，血清NO水平降低，而PEF可调节内皮素-1(endothelin,ET-1）/NO的失衡，降低ET-1水平，升高NO水平，从而改善血管内皮舒缩功能[15]。

诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase,iNOS）是一种催化酶，参与了NO的合成。过量的NO会直接引起细胞毒性，导致过氧化作用，造成组织损伤[16]。在小鼠急性心肌梗死和缺血再灌注损伤模型中，PEF处理可下调iNOS活性和蛋白表达水平，减少NO产生，表明PEF通过调控iNOS来保护心脏损伤[17,18]。

1.3活化腺苷A1受体

心脏细胞中分布着四种亚型的腺苷受体，其中A1腺苷受体主要存在于神经细胞和心肌细胞中。心脏中的A1腺苷受体主要分布于窦房结、心房肌、房室结等细胞表面，在心肌细胞的功能调控方面发挥重要的调节作用，对血管舒张、心脏自律性、传导性及心肌收缩力和交感神经系统均有影响[19]。A1腺苷受体敏感性很高，可干预组织细胞的氧化应激反应及自由基代谢，具有重要的心血管调节保护作用。研究发现，PEF减轻脓毒症小鼠心肌组织脂质过氧化损伤，而PEF的这种心脏保护作用可以通过腺苷A1受体特异性抑制剂DPCPX的预处理来消除，这表明PEF可能通过激活A1受体对脓毒症小鼠具有抗氧化损伤作用[20]。

2、抑制心肌细胞凋亡

线粒体是细胞凋亡调控的中心环节，是B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2）基因家族蛋白调控内在凋亡途径的靶点，Bcl-2家族蛋白通过与其他凋亡蛋白的协同作用，调控线粒体结构与功能的稳定性，发挥着细胞凋亡“主开关”的作用。Bcl-2家族包括两类蛋白质：抗凋亡蛋白Bcl-2与促凋亡Bcl-2相关X蛋白（bcl-2associated X protein,Bax)[21]。抑/促凋亡蛋白比例失衡导致线粒体内膜通透性改变，释放细胞色素C(cytochrome C,Cyt C）至胞质中，促进凋亡执行蛋白天冬氨酸半胱氨酸酶-3(aspartate cysteinase-3,Caspase-3）的表达，从而导致心肌细胞凋亡[22]。

细胞实验研究表明，PEF可有效抑制阿霉素诱导H9c2心肌细胞的细胞毒性和细胞凋亡的发生，这可能是通过抑制细胞内ROS的产生，下调micro RNA-1的过表达、进而上调其下游靶基因抗凋亡因子Bcl-2的表达来实现的[23]。此外，PEF可通过减少心肌细胞内线粒体Cyt C释放和抑制Caspase-3活性来抑制细胞凋亡的发生，即通过抑制线粒体凋亡途径来发挥其保护作用[24,25]。动物实验研究表明，在大鼠2型糖尿病模型或心肌缺血再灌注损伤模型中，PEF通过降低促凋亡基因Bax和Caspase-3表达、上调抗凋亡蛋白Bcl-2表达来增加心肌细胞存活率[26,27,28,29,30]。由此可见，线粒体有可能成为PEF治疗心脏疾病的药物作用靶点。

3、抑制心肌炎症

炎症反应是机体抵抗外来刺激的一种保护机制，当炎性介质产生过多时，对机体及其细胞会产生极大损害，而血管反应则是炎症反应的中心环节。炎症反应介导了心血管系统疾病如动脉粥样硬化等，因此抗炎也是治疗心血管系统疾病的一大策略[18]。研究表明，PEF具有较强的抗炎作用，能减轻心肌炎症反应性损伤从而发挥心肌保护作用。体内动物实验发现，PEF预处理可显著抑制心肌缺血再灌注大鼠、脂多糖诱导心肌损伤小鼠及心肌梗死大鼠的肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α）、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6）等炎症因子表达水平，减轻炎症反应程度，有效发挥了对心肌细胞的保护性作用，减轻心功能不全[13,17,25,31,32]。此外，PEF能减缓心肌梗死大鼠的心室重构过程中炎症级联反应，抑制了心室重构的持续发展。

4、调节自噬

自噬是细胞特有的生命现象，当细胞受到一些外界因素（如生长因子缺乏、缺血缺氧）和细胞内因素（如衰老、细胞器损伤）等刺激时，细胞开始启动泛素-蛋白酶体系统和自噬-溶酶体途径来清除胞内异常物质。在病理状态下，胞内聚集的异常蛋白质主要通过自噬-溶酶体途径，而胞内一些可溶性成分主要通过泛素-蛋白酶体系统来清除。自噬相关分子Beclin-1和Cathepsin B是自噬的重要标志，其中Beclin-1是调节自噬体形成和成熟的重要的自噬分子，Cathepsin B是一种在溶酶体系统中参与细胞代谢、多肽合成和蛋白质降解的蛋白酶[33]。李凤等[29,30]研究发现，PEF预处理可改善缺血再灌注损伤大鼠心肌组织的病理形态，下调自噬相关蛋白Beclin-1与Cathepsin B水平，增强溶酶体功能，改善心肌超微结构，减少线粒体自噬现象，说明PEF能够通过调控自噬相关蛋白抑制细胞自噬以提高心肌细胞的存活率，在一定程度上减轻心肌缺血再灌注损伤。

5、调节信号转导通路

5.1对MAPK信号通路的影响

丝裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase,MAPK）是存在于生物体内的一类蛋白激酶，是体内的一种信号转导通路，主要起到调节细胞生长和增殖的作用，从细胞表面接收信号传递到细胞核内部。MAPK家族包括p38 MAPK、细胞外调节蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases,ERK）、c-Jun氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase,JNK），介导着细胞的生理活动[34]。心肌细胞在缺血、能量供给障碍和氧化应激等因素的影响下均可产生损伤，从而使MAPK通路的蛋白表达升高[35]。

研究发现，在缺氧复氧H9c2心肌细胞、脓毒症小鼠或心肌缺血再灌注大鼠等模型中，PEF可降低MAPK家族成员蛋白磷酸化水平，抑制心功能障碍、减轻大鼠心肌损伤，其机制可能是调节MAPKs信号通路的活化来实现心肌保护作用[19,26,36]。p38 MAPK是一个重要的炎症信号通路，在心肌细胞增殖、凋亡和肥厚方面起着重要的作用[37]。许多研究表明，PEF能够抑制心功能不全大鼠的p38 MAPK磷酸化水平，减轻心肌炎症和纤维化，促进心室重构，改善心功能[25,38,39,40]。

5.2对PI3K/Akt信号通路的影响

磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3 kinase/protein kinase B,PI3K/Akt）信号通路是一个信号转导酶家族，协调各种细胞内信号，介导细胞增殖、分化、凋亡等反应。PI3K/Akt信号通路有许多下游效应因子，其中Akt是该信号转导的中心环节。κ基因结合核因（nuclear factor-k-gene binding,NF-κB）是一种重要的信号整合器，控制许多促炎细胞因子的产生。PI3K/AKT信号通路在NF-κB调控中发挥核心作用[41]。研究表明，PEF可能通过激活PI3K/Akt通路而抑制NF-κB的表达，从而减轻脂多糖诱导的脓毒性休克小鼠的心功能损伤，保护心肌细胞免受损害[42]。此外，PEF预处理可降低心肌缺血再灌注损伤大鼠的Akt和ERK1/2磷酸化水平，而PEF的这种作用可被PI3K-Akt抑制剂LY294002和ERK1/2抑制剂减弱，但不能完全消除，说明PEF介导的心肌保护作用部分是依赖于PI3K/Akt途径的激活而实现的[27]。

5.3对TRPV1/Ca MK/CREB/CGRP信号通路的影响

瞬时受体电位香草酸1(transient receptor potential vanillin 1,TRPV1）是一种表达在感觉神经纤维上的非选择性阳离子通道。药理学研究表明，TRPV1发挥的心血管保护作用与其合成释放的降钙素基因相关肽（calcitonin gene related peptide,CGRP）有关[43,44]。激活的TRPV1通道增加了细胞内钙离子浓度，从而激活Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶（calcium pantothenate,CaMK），进一步磷酸化下游的环磷酸腺苷效应元件结合蛋白（cAMP response element binding,CREB）。CGRP是心脏感觉神经末梢释放的神经递质，具有正性肌力及潜在的血管舒张作用，改善了心肌缺血后的心功能。CaMK介导的CGRP上调与转录因子CREB的磷酸化有关。Han等[45]利用链脲佐菌素介导的糖尿病小鼠建造心肌梗死模型，发现用PEF可减轻心脏组织损伤，增加CGRP浓度，TRPV1基因敲除减弱了PEF介导的心脏保护作用，而选择性的CaMK抑制剂KN-93增加了组织损伤并降低血清中CGRP活性，增加了CREB磷酸化，从而保护糖尿病小鼠免受心肌缺血性损伤，说明PEF保护心肌的作用机制可能是通过TRPV1/CaMK/CREB/CGRP途径实现的。

5.4对Src/VE-cadherin通路的影响

Src蛋白家族是具有蛋白酪氨酸激酶（protein tyrosine kinase,PTK）活性的蛋白质，参与体内多条信号通路。一般情况下，细胞Src呈低表达，当受到病原体刺激时，Src可被磷酸化而激活，调控p38MAPK上游激酶，引发一系列生物学效应。近年来的研究表明，心脏微血管内皮细胞（cardiac microvascular endothelial cells,CMECs）表面Src/血管内皮钙黏蛋白（vascular endothelium-cadherin,VE-cadherin）通路可通过调节CMECs通透性参与心肌保护[46]。洪秀芳等[47,48]研究发现，PEF能抑制脓毒症大鼠CMECs细胞中Src磷酸化蛋白表达，减少VE-cadherin降解，增加细胞表面VE-cadherin表达，进而改善CMECs的通透性，使内皮细胞间连接更加紧密，降低心脏微血管内皮通透性，提示PEF可能通过抑制Src/VE-cadherin通路改善CMECs细胞通透性，实现对脓毒症性心肌损伤的保护作用。

5.5对AMPKα通路的影响

腺苷酸活化蛋白激酶（adenosine monophosphate-activated protein kinase,AMPK）是一种重要的酶促能量平衡和调控的信号通路，发挥细胞内能量感应器的作用。AMPK是一个由α、β、γ3个亚基构成的异三聚体蛋白，α亚基起催化作用，α亚单位中的数个位点（苏氨酸172、苏氨酸258、丝氨酸485等）均可被磷酸化，其中苏氨酸172位点被磷酸化在AMPK活性的调节中起重要作用。研究证实AMPK活化后具有抗炎和抗凋亡的作用[49]。高宇勤等[50]建立大鼠心肌缺血再灌注损伤模型，用PEF预处理后能够减少大鼠心肌梗死面积及心肌酶水平，促进AMPKα蛋白和磷酸化pAMPKα的表达水平，说明PEF可能通过干预AMPKα信号通路来发挥心肌保护作用。

5.6对cAMP-PKA通路的影响

环磷酸腺苷-蛋白激酶A(cyclic adenosine monophosphate-protein kinase A,c AMP-PKA）信号通路为最早发现的细胞内信息传递系统之一，其通路的信息传递过程主要包括：外部信号通过结合细胞膜上特异性受体，激活G蛋白及腺苷酸活化酶，进而促进三磷酸腺苷（ATP）转化为cAMP,cAMP可激活PKA以及下游蛋白CREB参与调节细胞的代谢、基因表达、细胞生长和分裂等[51]。王建发等[52]研究PEF对心肌梗死大鼠的保护作用机制，结果表明PEF预处理后明显改善心肌细胞核固缩、碎裂、坏死，减小心肌梗死面积，心肌组织中cAMP、pPKA、pCREB的表达水平显著上调，表明PEF对心肌梗死大鼠心肌细胞的保护作用机制可能是通过调节cAMP-PKA信号通路实现的。

5.7对TGF-β1/Smads通路的影响

转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1）被认为是心肌纤维化的关键调节因子，可影响细胞生长、凋亡和分化，增加胶原和基质蛋白的产生，维持成纤维细胞的活力。Smads家族蛋白在将TGF-β信号从细胞表面受体传导至细胞核的过程中起关键作用，且不同的Smad介导不同的TGF-β家族成员的信号转导。TGF-β1/Smads信号通路是器官纤维化最重要的信号通路[53]。研究发现，PEF预处理可降低心脏重构大鼠或急性心肌梗死大鼠的心肌组织胶原蛋白沉积，抑制TGF-β1和Smad3的蛋白表达，表明PEF可能通过抑制TGF-β1/Smads通路，减少胶原产生，从而减轻心室重塑，改善心功能[54,55]。

6、小结与展望

综上所述，PEF发挥心脏保护作用的机制十分复杂，在体内和体外心脏系统疾病模型中，PEF可通过多途径、多靶点、多环节实现对损伤心肌的保护。PEF心脏保护机制的研究可以为PEF药物的研制提供科学依据。但现阶段研究主要集中于动物实验和细胞实验，缺乏PEF及其制剂在心血管疾病应用的临床研究资料。基于PEF潜在的心脏保护效应，结合既往的研究结果，今后需不断完善，不断探索，深入诠释PEF治疗心血管疾病的作用机制，以期为心血管疾病患者提供帮助。

参考文献:

[1]毛静远,赵志强,王贤良,等.中医药治疗心血管疾病研究述评[J].中医杂志,2021,62(3):185-188.[2]中国药典2020年版.—部[S].2020:108.

[2]冯伟科,郭平.芍药苷药理作用研究进展[J].山东中医杂志,2019,38(1):105-108.

基金资助:国家自然科学基金项目(No.81460613);广西自然科学基金项目(No.2015GXNSFAA139115; No.2018GXNSFAA281083);广西壮族自治区卫生健康委员会自筹经费科研课题(No.20212203);

文章来源:邵庆瑞,张小军,零伟德等.芍药苷的心脏保护作用及作用机制研究进展[J].中南药学,2023,21(09):2386-2391.