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《心血管病学》

提取物溶栓作用的研究进展

发表时间:2011-06-09  浏览次数:520次

    作者:巴吐尔?买买提明 帕尔哈提?克里木  作者单位:新疆医科大学药学院药理教研室, 新疆乌鲁木齐830054

  【关键词】 心血管

  在心血管疾病中,血管栓塞性疾病(心肌梗死、脑血管意外和外周血管疾病、动脉粥样硬化基础上发生的心肌缺血等)严重地危害着人类的健康。流行病学资料表明,欧美地区心肌梗死和心绞痛的死亡人数占总死亡人数的比率为25.6%~42.1%。在我国40岁以上的人群中心肌梗死发病率为39.7%~64.0%/10万,死亡率高达20.7%~41.9%[1]。目前认为,血管栓塞主要起因于血栓形成、血管壁痉挛和血管壁增生。 在这种病理状态下,多种凝血因子增加,抗凝物质减少,纤溶活性降低。纤溶活性降低是导致血栓形成的主要原因之一。溶栓药物是在纤维蛋白支架上通过蛋白水解作用溶解已形成的血栓,用于治疗血栓栓塞性疾病的药物。预防血栓形成及溶解血栓是防治血栓栓塞性疾病的主要手段。溶血栓治疗可提高患者的生存率,并改善其预后。近几十年来,该病的发病率逐渐升高,因此,寻找高效、安全的抗栓、溶栓药物也显得尤为重要。本文从提取物的溶解血栓作用方面进行综述。

  1微生物提取物

  1.1链激酶(streptokinase, SK)SK是C组β溶血性链球菌培养液中提取的一种非酶性单链蛋白,相对分子量(MW)为48 000。它不直接激活纤溶酶原,而是通过形成1∶1的链激酶纤溶酶原复合物,使纤溶酶原转化为活性纤溶酶。SK是非选择性纤维蛋白溶解剂,因此其活性不需要纤维蛋白的存在,对血栓与血浆中的纤溶酶均有激活作用。血栓中纤溶酶激活有溶栓作用,而血浆中纤溶酶被激活后则引起短暂的高纤溶酶血症并耗竭血循环中α2抗纤溶酶和降解血浆中凝血因子Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ等,其后果产生全身性纤溶及抗凝状态,在溶栓治疗过程中有出血的危险[2]。SK可通过激活纤溶酶介导的舒血管素,使凝血酶活化,表现出一定的促凝血活性[3]。SK具有抗原性,可引起过敏反应。

  1.2葡激酶(staphylokinase, Sak)Sak是由溶原性金葡菌分泌的一种蛋白水解酶,其基因经克隆在大肠杆菌中表达,提取分离得重组葡激酶。它是含136个氨基酸的单链多肽,MW为15 000。作用机制与SK相似,但也有不同。Sak对纤维蛋白有选择性,在无纤维蛋白存在时迅速被α2抗纤溶酶抑制,纤维蛋白可以降低α2抗纤溶酶对Sak的抑制率[4]。Sak本身不是酶,对纤维蛋白原的激活作用很弱,不影响纤维蛋白原、纤溶酶原和α2抗纤溶酶水平。它与纤溶酶原(Pg)结合成1∶1的分子复合物SakPg,在血凝块表面痕量纤溶酶(Pm)作用下转变成SakPm,激活游离的Pg变成Pm,溶解血栓,因此SakPm才是真正的酶。Sak具有特异性的溶血栓作用,不引起全身性纤溶状态,作用较强,纤维蛋白特异性高,出血副作用较少,尤其对陈旧性血栓和富含血小板的血栓溶栓作用比其他药物强。它是一种异体蛋白,因此可能引起机体免疫反应。首次给药14 d产生抗体并能维持7个月[5]。

  1.3枯草杆菌N乙酰基转移酶(Subtilisin NAT)是从枯草杆菌中提取的丝氨酸蛋白酶,由275个氨基酸组成,MW为27 700 ,具有纤维蛋白溶解活性。纤溶酶原激活物抑制剂1(PAI1)是组织性纤溶酶原活化剂(tPA)的主要抑制剂,与纤维蛋白溶解活性有关。Subtilisin NAT可以降低PAI1的活性,调整PAI1与tPA在血液中的比率,对PAI1活性增强引起的纤维蛋白血块有很好的溶解作用,而不激活纤溶酶原[6,7]。

  2植物提取物

  2.1银杏叶提取物(Ginkgo biloba extract,GbE)银杏是中国传统的名贵中药,银杏叶提取物为银杏科植物银杏(Ginkgo biloba)叶中提取的有效成分,含银杏苦内酯(≥6%)及银杏黄铜(≥24%),均为强血小板活化因子拮抗剂。研究发现GbE可拮抗血小板活化因子(plateletactivating factor,PAF),减少血小板聚集,阻碍血栓形成,抗氧化,清除自由基和过量的一氧化氮(NO),保护受损的血管内皮细胞[8]。GbE中的黄酮类化合物具有抗氧化和清除NO自由基的作用[9]。Zhang等[10]发现GbE可缩短缺血再灌注后的鼠脑电波(EEG)恢复时间,抑制缺血时的超氧化物歧化酶(SOD)下降和丙二醛(MDA)的增加,从而保护脑细胞。GbE 能保护缺血状态的神经原,调整纤维蛋白溶解活性[11],减少脑梗塞面积[12]。

  2.2纳豆激酶(Natokinase, NK)[13]纳豆是日本传统的发酵食品,由大豆经枯草杆菌(Bacillus subtilis)或纳豆菌(Bacillus natto)发酵而制备。纳豆激酶是从纳豆中提取分离的一种高效血栓溶解酶,由275个氨基酸组成,MW为27×728,与枯草溶菌素有着很高的同源性。NK是一种溶栓作用比纤溶酶强4倍的纤维蛋白溶解酶,能使血浆D二聚体呈阳性,纤维蛋白降解产物(FDP)含量明显增高。明显延长凝血时间(CT)、凝血酶原时间(PT)和活化的部分凝血活酶时间(APTT)。NK的溶栓作用机制被认为是:直接溶栓,刺激血管内皮细胞产生内原性tPA,刺激体内尿激酶原转变为尿激酶,通过降解和失活纤溶酶原激活剂的抑制剂等。

  2.3大蒜提取物(garlic extract)大蒜是百合科植物大蒜(Allium satirum L)的鳞茎。含有挥发油、氨基酸类、蒜酶、甾体苷类等。大蒜提取物能降低花生四烯酸的代谢水平,减轻缺血后的脑组织损伤,治疗急性脑梗死的机制之一是增加血清纤溶酶活性[14]。大蒜提取物可以增加纤维蛋白溶解活性而不影响纤维蛋白原,体外实验证明它能抑制血小板聚集和血栓素的形成[15]。

  2.4益母草(Leonurus heterophyllus)为唇形科植物,含有多种生物碱和黄酮类化合物,具有溶栓、抗凝、降脂、降血粘度、抑制血小板聚集、改善微循环、抗氧自由基、减少细胞内钙超载等作用[16]。益母草中提取出来的前益母草素是很好的血小板激活因子(PAF)受体拮抗剂,能抑制血小板聚集[17]。

  2.5三七提取物本品为五加科植物三七Panax notoginseng(Burk)的干燥根。含有钠、镁、钾、钙等微量元素及挥发油、氨基酸和皂苷等。三七70%甲醇提取物对纤溶系统有激活作用[14]。三七总皂苷不但可使血小板聚集力及粘附力降低,并可使已聚集的血小板有解聚作用。动物实验中还发现三七总皂苷可直接作用于血管平滑肌,使平滑肌松弛,血管扩张,增加脑血流量,改善脑循环,其主要机制是促进tPA和尿激酶(uPA)的合成并降低PAI1的活性[18]。

  2.6叶下珠提取物[19]叶下珠(Phyllanthus urinaria)为大戟科一年生草本植物,作为一种传统的中草药常用于抗菌和抗病毒。从该植物中获得的水溶性有效部位含诃里拉京(corilagin) 60%以上,简称PUW。PUW在体外或静脉注射均能明显降低血浆PAI1活性,同时提高血浆tPA的活性。

  3动物提取物

  3.1尿激酶(urokinase,UK)[1]UK是从健康人新鲜尿或肾细胞组织培养液中提取的一种丝氨酸蛋白酶,属双链尿激酶性纤溶酶原活化剂(tcuPA),其MW为55 000或33 000。可直接激活纤溶酶原,使无活性的单链纤溶酶原转变为有活性的双链纤溶酶而发挥纤维蛋白溶解作用。进入血液中的UK,可被循环中的纤溶酶原活化物抑制剂(PAI)所中和,生成的纤溶酶也可被血液中的α2抗纤溶酶(α2AP)所灭活,只有大量应用UK和大量生成纤溶酶,使PAI和α2AP耗尽,才能发挥UK的纤溶作用。UK有两种形式,即HUK与LUK,两者均有生物活性。UK无抗原性,故无过敏反应。

  3.2组织性纤溶酶原活化剂(tissue type plasminogen activator,tPA)最初是从人黑色素瘤细胞培养液中提取所得。是一种由517个氨基酸组成的单链丝氨酸蛋白酶,MW为66 000~72 000。tPA的结构中含有两个环状结构(K1、K2),K2对纤维蛋白有特异性的亲和力,故可选择性地激活血凝块上的纤溶酶原,生成大量纤溶酶。tPA的显著特点是特异性强,仅引起局部血栓溶解。它与纤溶酶原的亲和力在纤维蛋白存在的情况下大大增强,而几乎不影响全身纤溶系统,一般不产生SK和UK所见的全身性出血并发症[20]。

  3.3蛇毒制剂具有激活纤溶系统,分解纤维蛋白原,诱发tPA的生成和释放并增加其活性,减少血栓溶解抑制因子(PAI)的作用。Guan等[21]从绞蝮蛇(Copperhead Snake)毒液中提取了一种高效的纤溶酶,分子量在23 000~24 000之间。与SK、UK和tPA不同,它不激活纤溶酶原,而直接作用于纤维蛋白使其溶解。

  3.4蚯蚓提取物蚯蚓(earthworm,地龙)是寡毛纲动物,含有蚯蚓解热碱、蚯蚓素、蚯蚓毒素、嘌呤、胆碱、胍等成分。1982年,日本的美原恒首先从蚯蚓中分离出具有溶栓作用的蚯蚓纤溶酶。蚯蚓溶栓成分为多种水溶性酸性蛋白质,分子量约为20 000~40 000。蚯蚓纤溶酶具有纤溶及激活纤溶酶原活性,不仅可以溶解富含纤溶酶原的纤维蛋白血块,而且还可以溶解不含纤溶酶原的纤维蛋白血块[22]。

  3.5水蛭提取物水蛭唾液腺分泌物包含一种可水解纤维蛋白的酶[23],有抗凝血酶活性,使凝血酶失去裂解纤维蛋白原的能力,阻止纤维蛋白的凝固,阻止凝血酶催化的止血反应及凝血酶诱导的血小板反应[24]。水蛭提取物可清除MDA,减少SOD的消耗,降低NO的毒性,对缺血脑组织有保护作用[25],其溶栓作用机制主要是促进血管壁释放tPA[26]。

  3.6吸血蝙蝠唾液提取物吸血蝙蝠(Desmodus rotundus)唾液中含有一种能促使伤口出血、血液流动的因子,称为吸血蝙蝠唾液纤溶酶原激活剂(DSPA),其中含477个氨基酸的高分子蛋白被命名为DSPAα1,MW为43 000。它在结构上与人tPA约有85%的同源性[27],显示出极低的免疫原性。溶栓能力比tPA强,半衰期长3倍,清除率慢4~8倍,且不伴随全身性纤维蛋白原溶解[28]。 DSPAα1有很高的纤维蛋白选择性[29],不影响纤维蛋白原。与tPA比较有较高的血管再通率[30],而出血率比tPA低[31]。

  4结语

  溶栓药物在血栓栓塞性疾病的治疗中起重要作用,随着人们对凝血、纤溶机制的进一步了解,寻找理想的溶栓药物是国内外研究活跃的领域。上述各类药物通过不同途径防栓、溶栓,产生有益的药理作用。但是血栓形成原因是复杂的,是多因素的,所以目前的预防和治疗措施仍不理想。如何提高溶栓成功率和减少出血及再闭塞的危险性是溶栓治疗面临的重要课题。尽管今年来出现数种新型溶栓药物,但就再通率和生存率而言,开发高效低毒的溶栓药物仍然是一项艰巨任务。随着天然药物开发与利用速度的增加,产生了一批新型溶栓剂,这可能是克服目前在溶栓治疗中存在的问题的有效途径之一。

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