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编号:10258932
川芎改善微循环作用研究进展
http://www.100md.com 《四川生理科学杂志》 1999年第1期
     作者:张建萍

    单位:华西医科大学基础医学院 成都 610041

    关键词:

    四川生理科学杂志990104 王正荣 王浴生 审校

    许多活血化瘀药有改善血流动力学、改善血液流变学、抗血栓形成和改善微循环的多种作用。在改善微循环方面,活血化瘀药可改善微血流、改善微血管形态、降低毛细血管的通透性、减少微血管周围的渗出和降低微循环阻力等。川芎具有活血、行血、通瘀作用。川芎嗪(Liguspyrazine),四甲基吡嗪(Tetramethylpyrazine,TMP),是川芎的主要生物碱。临床和实验研究表明川芎嗪具有活血化瘀、抗血小板聚集、扩张小动脉、改善微循环等作用。本文以川芎及其主要活性成分改善微循环的文献为重点进行综述。

    1 川芎对微循环的改善作用
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    1.1 对脑循环的作用 川芎有增加脑血流量和流速、扩张血管和降低外周阻力作用。动物实验和临床研究表明,川芎挥发油具有改善微循环、增加脑血流的作用。用激光多普勒微循环血流计研究急性缺氧时硬脑膜微循环血流的改变时发现:川芎嗪可使低氧所致的硬脑膜血流升高缓慢,高峰延迟。吕爱刚等动物实验表明,川芎嗪非竞争性地拮抗高钾、氯化钙、肾上腺素、5羟色胺等引起的兔基底动脉收缩,并可使犬椎动脉平均血流量增加,提示川芎嗪选择性扩张离体脑血管可能是其改善脑循环的重要机制之一[1]。肖静等给麻醉犬注射川芎嗪后,能明显增加搏动性颈动脉血流量和每分钟颈动脉血流量,同时也能明显降低脑血管阻力,降低动脉收缩压、舒张压和平均动脉压,提示川芎嗪有明显扩张脑血管、增加脑血流量的作用,脑血流量的增加主要是通过扩张微动脉、降低脑血管阻力来实现的[2]

    1.2 对肠系膜微循环的作用 川芎70%甲醇提取物及其溶于氯仿的成分对由去甲肾上腺素引起的小鼠离体肠系膜血管的收缩有拮抗作用。以川芎为主药之一的四物汤有扩张血管、改善微循环的作用。四物汤经整体给药能使小白鼠肠系膜微循环血管明显扩张,且其对动脉的扩张作用似乎强于动脉[3]
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    1.3 对颊囊微循环的作用 薛全福等用显微镜连同显微录像装置和微血管血流速度自动测定装置研究了川芎等几种中药对金黄地鼠颊囊微循环的作用。记录了微动脉、微静脉及毛细血管管径以及血流速度和毛细血管数。结果发现川芎对微循环有肯定的作用。同时还比较了几种血管对川芎的敏感性,最敏感的是微动脉,微静脉次之,然后是毛细血管。川芎嗪对局部滴注肾上腺素后的微循环障碍无论在微动脉的口径、微循环的流速和流量方面均有改善。川芎可解除去甲肾上腺素引起的地鼠颊囊微动、静脉及毛细血管的痉挛,使减慢的血流速度加快,减少的血流量增加[4]

    1.4 其它 Sutter等报道,川芎对急性心肌梗塞有镇痛和缓解作用,机理包括改善心肌的微循环,特别是促进缺血区侧枝循环的形成[5]。川芎挥发油可使兔球结膜微血管解痉,增加毛细血管开放数目,加快血流速度,使聚集的红细胞解聚。川芎对肾上腺素所致大鼠急性血瘀模型具有预防性治疗作用。川芎嗪通过改善耳蜗的微循环可缩短良性位置性眩晕的治疗时间。川芎嗪有抗血小板聚集、扩张微血管、增加血流速度等作用。川芎嗪可改善宫颈局部微循环而治疗宫颈糜烂。 广州军区总医院报道,在5%牛磺酸钠致大鼠急性出血性坏死性胰腺炎模型上,静脉输注川芎嗪生理盐水,90分钟后胰腺头部、150分钟内胰腺尾部微区血流量显著增加,同时血清淀粉酶和脂肪酶降低,胰腺水肿、出血、坏死及中性浸润减轻,提示川芎嗪可通过改善微血流起治疗作用[6]。此外,翁维良等在显微电视录像系统下观察微循环变化,测定了微动脉的血流停止时间、血流恢复时间、发生最强收缩的时间、收缩后的恢复时间、管径的收缩速度和局部微循环恢复的时间。结果发现除鸡血藤外,川芎等19种活血化瘀药对小鼠肠系膜实验性微循环障碍都有改善作用[7]。常立功等用显微录像静画步进法观察川芎嗪对休克、炎症时的家兔肠系膜毛细血管血流速度、血流量、内径及毛细血管前扩约肌变化的影响。用血管运动诱导法观测川芎嗪对微血管血管运动的作用。用两点光电法测定微血管血流量的变化。结果发现川芎嗪可以抑制由去甲肾上腺素所引起的血管运动,疏通局部血流,增加毛细血管网的灌流量[8]
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    2 川芎嗪扩血管机制

    川芎嗪扩血管作用机制的研究已从器官、细胞水平开始进入到分子水平。川芎嗪对血管平滑肌的作用是多方面的,其中包括钙拮抗作用(抑制胞内储存钙的释放和抑制胞外钙的内流),对α1、α2肾上腺素受体的作用以及促进cAMP的生成。

    2.1 钙拮抗 吕爱刚等实验表明:川芎嗪非竞争性地拮抗高钾、去甲肾上腺素和5羟色胺引起的多种离体血管条的收缩,表明川芎嗪对电压敏感性钙通道和受体操纵性钙通道均有抑制作用[1]。王玉良等采用心血管药理动力学和电生理的方法,在离体组织和细胞水平上对川芎嗪作用的离子机制进行研究表明,川芎嗪对动脉平滑肌的松弛效应等与异搏停相似,可能是一种新的钙拮抗剂。川芎主要是阻滞电压敏感性通道而非去甲肾上腺素受体开放性通道[9]。Wu等实验表明,川芎嗪有钙拮抗作用,并且对快钙通道和慢钙通道有不同的作用,血管扩张同时伴有胞内cAMP的增加。川芎嗪通过抑制胞内储存钙的释放和胞外钙的内流发挥扩血管作用[10]。Pang等研究了川芎嗪对大鼠平滑肌细胞胞内钙调节的作用,结果表明川芎嗪不仅可以阻断胞外钙离子通过钙通道的内流,也可抑制血管平滑肌细胞内储存钙的释放,证实川芎嗪确实是一种钙拮抗剂[11]。采用钙离子选择性微电极动态观察川芎嗪对脑梗塞区细胞内钙离子影响的,结果提示,川芎嗪在缺血前30分钟用药可预防缺血区细胞外钙离子进入细胞,但这一作用较弱,可以想象其作用是通过阻滞受体操纵性钙通道或阻止3Na+/Ca2+交换来实现的。通过功能研究和放射性配体研究证实川芎嗪是血管组织的钙拮抗剂,可以同多种受体发生作用。
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    2.2 α-肾上腺素受体拮抗 常立功等研究了川芎嗪对家兔肠系膜微血管的作用机理,认为川芎嗪对血管作用的机理是抑制由肾上腺素诱发的微动脉及毛细血管括约肌局部血管收缩舒张运动,疏通局部血流,增加毛细血管床的灌流量。川芎嗪对血管壁的作用机理可能是阻断微动脉和毛细血管前括约肌肾上腺素和α受体的结合,如同闸门打开,使下游灌流量增加[8]。Kwan等采用直接的放射性配体结合方法研究川芎嗪同血管平滑肌α1肾上腺素受体的相互作用,结果表明川芎嗪呈浓度依赖性地抑制[3H]哌唑嗪同血管平滑肌微粒体的结合。Scatchard分析发现川芎嗪使[3H]哌唑嗪的Kd增加而Bmax不变,提示川芎嗪是α1受体结合部位的一个竞争性抑制剂。此外,川芎嗪在胞外有无Ca2+的情况下均可抑制苯福林(α1受体激动剂)和B-HT920(α2受体激动剂)引起的血管收缩,表明川芎嗪同α受体的结合是非特异性的[12,13]。黄燮南等实验表明:高浓度的川芎嗪对犬血管平滑肌α1受体可能有直接作用,可能对受体中介的钙释放具有一定的抑制作用,但影响钙释放的具体环节还不清楚[14]
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    Wang等研究了川芎嗪和四乙基吡嗪对KCl、PG、苯福林(α1受体激动剂)和B-HT920(α2受体激动剂)诱导狗隐静脉收缩的影响,结果证实二者均有抑制作用。由于上述4个反应包含了不同的受体,因此四甲基吡嗪和四乙基吡嗪是非选择性的血管平滑肌松弛剂,有类似和多样的作用,基本过程是影响钙离子的流入和胞内钙离子的释放[15]。实验证实结构中有吡嗪环的化合物,如四甲基吡嗪,氨氯吡咪和四乙基吡嗪等可同α受体部位发生作用,可分别抑制[3H]哌唑嗪同α1受体,[3H]萝芙同α2受体的结合[12]。采用荧光偏振和电子自旋共振方法研究生物膜流动性,结果发现吡嗪衍生物不仅同生物膜受体蛋白质分子相互作用,而且可通过改变膜的粘滞性来调节这些受体的性质。吡嗪衍生物可抑制广谱的与质膜有关的生物活动,包括离子通道和膜受体。

    3 其它活血化瘀中药
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    活血化瘀药是指具有疏通血脉,祛除瘀血作用,用以治疗血瘀的药物。许多活血化瘀药都有改善微循环的作用,如川芎、丹参、蒲英、姜黄、红花 、当归、益母草、通脉灵和补阳还五汤等。动物试验和临床研究表明,活血化瘀药有改善小鼠脑膜微循环、耳廓微循环,改善正常家兔球结膜微循环,改善骨骼肌微循环,改善内毒素所致感染性DIC的微循环障碍,促进溃疡愈合等作用。应用活血化瘀药可治疗脑动脉硬化、缺血性中风、癫痫大发作、冠心病、应激性溃疡出血、肝炎、骨折等多种有不同程度微循环障碍的疾病。

    翁维良等观察了20种活血化瘀中药对小鼠肠系膜实验性微循环障碍改善作用的影响,结果表明,红花、莪术、元胡、五灵脂的作用最好;其次为川芎、益母草、丹皮、没药、山楂、苏木;再次为当归、乳香;最后为丹参、大黄、桃仁、郁金、三棱、赤芍[7]。川芎、葛根、丹参、三七和卫矛等通过改善心肌的微循环,增加冠脉的血流量。丹参对高分子葡聚糖引起家兔球结膜微循环障碍有改善作用,丹参注射液能增强微循环血流 。 实验用外源性肾上腺素可使鼠肠系膜微循环处于痉挛状态,实验证实中药活血化瘀针剂可对抗肾上腺素的缩血管效应。金黄地鼠局部应用去甲肾上腺素后毛细血管、微动脉和微静脉口径缩小、流速和流量降低,再用川芎、川芎嗪、丹参可使口径扩大,流速、流量加大,丹参、赤芍、红花、鸡血藤和毛冬青等均有扩张血管、增加血流量、促进血流恢复的作用,以保证局部血液循环和物质交换的进行。56名视网膜静脉阻塞的患者用活血化瘀中药治疗前后比较分析发现,外周微循环状况有明显的好转。实验证明静脉用药,葛根素和罂粟碱对肾上腺素造成的微循环障碍有保护作用。葛根可提高脑循环血流量,改善脑循环,有益于治疗缺血性血管疾病。天麻甙能对抗肾上腺素的缩血管效应,对肾上腺素所致的大鼠软脑膜微循环障碍有显著的预防作用,其效果优于阿斯匹林。
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    对人参三七皂甙对狗肠系膜动脉和隐静脉α肾上腺受体激动剂诱导的收缩反应的影响和Ca2+的运动进行研究,证实该药选择性抑制受体操纵性钙通道。 Kwan等通过研究分离血管组织的收缩反应和分离膜的放射性配体结合研究,表明粉防己碱(Tetrandrine, TET)是一种非选择性的钙拮抗剂,TET可抑制苯福林诱导的大鼠主动脉环的收缩,竞争性抑制[3H]哌唑嗪的结合。有关机制包括直接同 α受体结合抑制钙的流动和释放[16]

    4 讨论

    综上所述,以川芎为代表的活血化瘀药有改善微循环的作用,特别是对脑循环、肠系膜循环更有独特的作用。川芎嗪的扩血管机制已有很多文献证实了它的的钙拮抗作用,但有必要进一步加强系统性研究,阐明其作用机制,明确作用的受体和分子机制。特别是阐明川芎与其它中药配伍后对微循环的作用效果和作用机制,为以川芎为主药的中药复方制剂在临床上应用提供理论基础。
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    参考文献

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    [2] 肖静,王正荣,罗红琳. 川芎嗪对脑血管和脑循环的作用.中药药理和临床,1994;3∶28~29

    [3] 白树平,管喜文,龚传美,等.四物汤对小鼠耳廓、肠系膜循环的影响.微循环学杂志,1997;7(4)∶37~38

    [4] 薛全福.川芎黄芪对金黄地鼠颊囊微循环的作用.中华医学杂志,1986;66(7)∶409~412

    [5] Sutter IC,et al. Recent cadiovascular drugs from Chinese medicinal plants. Cardiovasc Res, 1993;27(11)∶891~901
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    [6] 金惠铭.微循环.中华医学杂志,1997;77(12)∶938~939

    [7] 常立功,岳屹立,南山求,等.川芎嗪对兔肠系膜微血管作用机理的研究.中国微循环杂志,1998;2(1)∶17~20

    [8] 王玉良,等.川芎嗪对心血管组织的药理和电生理作用-一种新的“Ca拮抗剂”.中西医结合杂志,1985;5(5)∶291

    [9] Wu CC,et al. A possible mechanism of action of tetramethylpyrazine on vascular smooth muscle in rat aorta.Eur J Pharmacol, 1989;169∶ 189~195

    10 Pang PK,et al. Tetramethylpyrazine, a Calcium antagonist.Planta Med,1996;62(5)∶431~435
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    [11] Kwan CY.Vascular effects of tetramethylpyrazine: direct interaction with smooth muscle α-adrenoceptors. Eur J Pharmacol, 1991;198∶15~21

    [12] Kwan CY,et al. Inhibition of vasoconstriction by tetramethylpyrazine: Does it act by blocking voltage-dependent Ca-channel? J Cadiovasc Pharmacol,1997;15∶157

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    [14] Nie SQ,et al. Analogues of tetramethylpyrazine affect membrane fluidity of liposomes:relationship to their biological activities. Eur J Pharmacol ,1994; 266(1)∶11~18

    [15] 石汉基,等.愈风汤天麻汤防治缺血性中风机理的实验研究.湖北中医杂志,1995.17(115)∶51~53

    [16] Kwan cy,et al. Tetrandrine, a calcium antagonist of Chinese herbal origin interacts with vascular muscle alpha-1 adrenoceptor. Life Sci,1996;59(23)∶359~364, http://www.100md.com


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