心力衰竭(Heart Failure,HF)是在多种致病因素作用下,心脏结构性或功能性异常导致心输出量绝对减少或相对不足,以致不能满足机体组织细胞代谢需要,患者有明显的临床症状和体征的病理过程。左心衰竭的常见表现是活动后心慌、气短,呼吸困难;右心衰竭的主要表现为体循环淤血。最典型的症状就是水肿,经常可以看到病人的下肢水肿而且随着心力衰竭程度的加重,水肿的部位也不断发展。有的心力衰竭病人的水肿不明显,而以消化系统淤血为主,如出现消化不良、腹胀、肝脏肿大等。目前,心力衰竭已经成为威胁全世界人民的一种疾病,心力衰竭患者数目在许多地区不断增长。流行病学资料显示,中国心衰发病率大约是总人口的0.9%[1],并且随着人口老龄化而不断增加[2]。一旦确诊,年死亡率为35% —45%,病人5年生存率低于50%,与恶性肿瘤相仿。目前关键的治疗方法是对症治疗,尚且没有根治措施。目前一般是在基础治疗(饮食调养、身心调养、运动疗法)的前提下配合进行药物辅助治疗。已有研究表明许多天然药物在治疗心力衰竭方面具有明显疗效。
近年来,许多研究者都在寻找治疗心力衰竭的有效药物,特别是在天然产物开发方面,研究者不断从天然资源中寻找治疗心力衰竭的新结构和新作用机制的天然产物,并且取得了有效的研究进展。黄酮类化合物是广泛存在于自然界中的多酚类化合物,也是从植物中提取的最重要的低分子量酚类化合物之一。黄酮类化合物具有多种药理活性,包括抗氧化[3-5]、抗肿瘤[6-7]、抗炎[8-9]、抗病毒、抗心脑血管疾病、抗菌、抗抑郁、抗衰老、调节免疫、镇痛等活性。本文就黄酮类化
合物治疗心力衰竭的最新研究进展作一综述。
1 治疗心力衰竭
1.1抗心肌氧化损伤
研究表明,体内自由基水平升高及脂质过氧化程度直接影响心衰动物病情的进一步发展[10]。心力衰竭时,体内氧自由基生成增多,多余的氧自由基作用于心肌细胞膜产生脂质过氧化损伤,影响心肌正常的收缩和舒张功能,进而加剧心衰病情。SOD(超氧化物歧化酶)是细胞内重要的抗氧化酶,能阻止氧自由基生成;MDA(丙二醛)为氧自由基与膜磷脂发生脂质过氧化反应的终产物,其值间接反映机体组织细胞受氧自由基损伤的程度。利用狭窄腹主动脉法建立大鼠HF模型,研究了槭叶草总黄酮(TFM)对心衰的作用。在给予2m L/d的TFM后,TFM对升高SOD活性、降低MDA水平具有显著作用[10]。王辉等[11]通过异丙肾上腺素诱导的心衰大鼠为实验模型,探讨银杏总黄酮改善心衰大鼠心功能的机制。分别灌胃给予250 mg ·kg-1 ·d-1 和500 mg ·kg-1 ·d-1 的银杏总黄酮后,心衰大鼠体内SOD水平上升, MDA含量明显下降。由此可见,黄酮类化合物能清楚超氧阴离子、羟自由基、脂质过氧化自由基等,从而抑制一系列过氧化反应,抑制心肌细胞变性、坏死等。
1.2抗心室重构
心室重构是心衰不断发展的病理生理基础,心室重构时心肌结构和功能异常会加重心衰,进一步激活神经内分泌系统和各种细胞因子等形成恶性循环。有人[12]认为淫羊藿总黄酮可以改善心力衰竭大鼠心功能,逆转心室重构。通过皮下注射异丙基肾上腺素建立心衰模型,用淫羊藿总黄酮(200 mg ·kg-1 ·d-1)治疗18周后,心衰大鼠心脏血流动力学指标明显好转,且血浆醛固酮(ALD)水平明显下降。抑制ALD对心肌、血管的纤维化和重构,抑制胶原的沉积、提高心肌顺应性,逆转心肌重构。从野菊花中提取的总黄酮(TFC)也具有良好的抗心室重构的作用。分别灌胃给予心室重构大鼠TFC0.09 g· kg -1、0.18 g· kg -1 、0.36 g· kg -1,连续7天后,TFC显著降低对心室重构大鼠的心脏负荷、抑制AngⅡ、ANP 、TNF-α等神经内分泌因子的上调,调节心肌MMP-2、 MMP-9等心肌肥厚相关基因和蛋白的表达[13]。另有研究[14]表明大豆异黄酮(SI)对心室重构具有一定的保护作用。利用腹主动脉缩窄制备大鼠心肌肥厚模型,建模后分别给予大鼠SI 30 mg ·kg-1、 60 mg ·kg-1、90 mg ·kg-1,连续4周,发现SI能显著提高心肌组织中NO含量,降低心肌组织I NOS的活性,明显抑制血浆及心肌组织AngⅡ和胶原的产生,从而抑制心肌肥厚大鼠心室重构。
1.3抗心肌缺血再灌注损伤
心肌缺血再灌损伤上的主要病理改变是心肌超微结构的改变。研究[14-18]发现心肌结构破坏使心肌收缩力下降,进而引起心力衰竭。心肌缺血再灌损伤主要与氧自由基损伤有关,而黄酮类化合物作为一种极强的抗氧化剂,具有强大的自由基清除能力,提示其在心肌缺血再灌注损伤中可能会起到作用。 付伟[19]等采用Langendorff 逆行恒压灌流方法,建立大鼠离体心脏I/R损伤模型,研究天山花楸叶总黄酮对大鼠心肌缺血/再灌注损伤的保护作用。分别给予大鼠4 mg·L-1、6mg·L-1的天山花楸叶总黄酮,他们测定了心肌缺血再灌注损伤后血清中的SOD
、MDA的水平,发现天山花楸叶总黄酮(4 mg·L-1、6mg·L-1 )组分别使SOD
活性增加了2.95 ±0.34、3.29 ±0.19,分别使MDA水平降低了0.26±0.08、0.52±0.04,提示天山花楸叶总黄酮可浓度依赖性的清除氧自由基,对心肌缺血再灌注损伤有明显保护作用。研究表明山楂叶总黄酮(7.5 mg ·kg-1、15 mg ·kg-1、30 mg ·kg-1)可显著降低冠状动脉结扎30min 及再灌注120min 后大鼠血清中的MDA含量,并且提高SOD 活性,从而对心肌缺血再灌注损伤起到保护作用[20]。
1.4抗动脉粥样硬化
动脉粥样硬化(AS)导致冠状动脉狭窄,进而引起心肌缺血,最终影响心脏的收缩功能,导致心力衰竭。给予AS家兔山楂叶总黄酮(TFCL)260-300 mg ·kg-1 ·d-1,80d后,TFCL组家兔血清中SOD、GSH-PX活性显著提高,C-反应蛋白水平明显下降[21]。郑楚[22]等利用高脂饲料法建立AS大鼠模型,研究黄杞总黄酮对AS大鼠相关指标的影响。分别给予AS大鼠黄杞总黄酮150 mg ·kg-1 ·d-1、300 mg ·kg-1 ·d-1、600 mg ·kg-1 ·d-1,连续6周后得,与模型组比较,黄杞总黄酮600 mg ·kg-1剂量组可显著降低AS大鼠血清总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白(LDL)水平,升高高密度脂蛋白水平;显著降低大鼠血清中的MDA水平,升高大鼠血清中的SOD水平,即黄杞总黄酮具有显著的降血脂作用,阻止脂质过氧化反应,减轻动脉壁抗氧化机能损伤。
1.5抗兴奋-收缩耦联障碍
心力衰竭时,肌浆网摄取和释放Ca 2+的能力降低,导致心肌兴奋收缩耦联障碍,同时在血管平滑肌细胞中,钙火花引起的自发性瞬时外向电流对L型钙通道的抑制作用减弱,使钙内流减少过程变得缓慢,即胞浆钙离子浓度增大,导致平滑肌细胞舒张功能障碍。然而有研究[23]表明醋柳总黄酮(TFH)可降低血管平滑肌细胞(VSCM)内游离钙离子水平。将不同浓度的TFH 60 mg·L-1、80 mg·L-1、100 mg·L-1作用于不同刺激下的(K+、NE、Ang Ⅱ)的单层兔主动脉血管平滑肌细胞,然后测不同浓度下的VSCM的游离钙离子水平,得THF呈剂量依赖性地一直K+去极化引起的游离钙离子浓度升高,THF(80 mg·L-1、100 mg·L-1)对NE、Ang Ⅱ通过受体介导引起钙离子浓度升高均有明显抑制作用。
1.6抑制细胞因子生成
研究发现THF-α可通过核转录因子激活心肌组织金属蛋白酶,引起心肌重构[24]。另外有研究者发现THF-α可诱导氧化应激,导致心肌过度表达THF-α,使其与细胞表面受体结合,激活凋亡相关基因,启动细胞凋亡,诱导心肌细胞发生凋亡,引起心室扩张、间质纤维化[25]。赵智明等人通过每日给充血性心衰大鼠灌胃200 mg ·kg-1的淫羊藿总黄酮,18周后,测得与心衰组相比,淫羊藿总黄酮组THF-α水平(n g/ml )降低0.66±0.06,提示淫羊藿总黄酮可改善大鼠的心功能及心室重构。近年来的研究发现脑钠肽(BNP)除了有排钠、利尿、扩管等改善心衰益处之外,尚可作为心肌细胞分泌的内源性抗纤维化因子,抑制心室重构[26]。研究表明淫羊藿总黄酮可通过降低血浆BNP水平改善实验性心衰大鼠心功能[27]。