ISSN 1007—3949 Chin J Arterioscler,Vol 25,No 11,2017

・文献综述・

文章编号：1007—3949 (2017) 25—11—1184—05

张娥，徐藜栩，赵统德，高婧，宋淑亮，吉爱国

（山东大学威海海洋学院，山东省威海市 264209）

水蛭；动脉粥样硬化；血管内皮细胞；巨噬细胞；血管平滑肌细胞

         心脑血管疾病是严重威胁人类健康的常见疾病，为全球首位致死病因。动脉粥样硬化是绝大多数心脑血管疾病的发病基础。传统中药水蛭含多种活性物质，可通过多组分、多靶点协同机制防治心脑血管疾病。现阶段水蛭单药、含水蛭中成药及复方制剂已广泛应用于心脑血管疾病临床。本文系统综述水蛭对动脉粥样硬化病程中血管内皮细胞、巨噬细胞、血管平滑肌细胞三类核心病变细胞的作用机制研究进展。

Cardiovascular disease is a common illness seriously threatening human health and has become the world’s leading cause of death. Atherosclerosis is the pathological basis of most cardiovascular diseases. The traditional Chinese medicine Hirudo contains a variety of active ingredients, which exert multi-component and multi-target synergistic effects in the prevention and treatment of cardiovascular and cerebrovascular diseases. At present, Hirudo, proprietary Chinese medicines and compound preparations containing Hirudo have been widely used in clinical treatment of cardiovascular and cerebrovascular diseases. This paper systematically reviews the research progress on the effects of Hirudo on three core lesion cells: vascular endothelial cells, macrophages and vascular smooth muscle cells during atherosclerosis.

Hirudo; Atherosclerosis; Vascular endothelial cell; Macrophage; Vascular smooth muscle cell

[收稿日期] 2017—03—17

[修回日期] 2017—07—04

[基金项目] 山东省自然科学基金项目 (ZR2015PH050)

[作者简介] 张娥，硕士研究生，研究方向：生物工程，E-mail：ezhan9815@126.com

[通讯作者] 吉爱国，教授，硕士研究生导师，研究方向：微生物与生化药学，E-mail：jiaiguo@sdu.edu.cn

动脉粥样硬化属于多细胞、多细胞因子共同介导的慢性炎症性疾病。脂质大量沉积于动脉血管壁，造成管壁增厚硬化、动脉弹性下降、管腔狭窄。由动脉粥样硬化诱发的心脑血管疾病发病率逐年攀升，是我国乃至全球人口首位死亡诱因；国内 75% 以上致残、致死性心血管疾病均由动脉粥样硬化引发，可见其已严重危害国民健康，开展动脉粥样硬化早期干预具备重要临床价值。

水蛭具备抗凝、抗血栓、抗炎、内皮保护、抗纤维化等多重药理活性，可有效干预动脉粥样硬化病变。目前水蛭及其复方制剂已大规模投入心脑血管疾病临床。本文围绕动脉粥样硬化进程三类关键靶细胞，梳理水蛭相关作用研究进展，为水蛭在动脉粥样硬化防治领域的应用提供理论依据。

水蛭为经典活血中药，历代本草均有记载。《神农本草经》记载其：“水蛭味咸平，主逐恶血，瘀血，月闭，破血癖积聚，无子，利水道”。2015 版《中华人民共和国药典》规定，药用水蛭为水蛭科蚂蝗、水蛭、柳叶蚂蝗干燥全体。现代临床常用剂型包含水煎剂、胶囊、片剂、丸剂、口服液等含水蛭中成药及复方。水蛭药性温和、疗效确切、毒副作用轻微，在心脑血管疾病防治领域具备广阔应用前景。

水蛭活性成分以蛋白质、多肽类大分子为主，按药理功能分为两大类：

除此之外，水蛭还含有蝶啶、糖脂、羧酸酯、甾体等小分子化合物与多种微量元素。

动脉粥样硬化是不稳定型心绞痛、心肌梗死、脑梗死等疾病共同病理基础，大量临床研究证实水蛭活性成分对上述疾病疗效显著。

动脉粥样硬化发病机制复杂，完整病程如下：

血管内皮功能受损为病变起始环节，低密度脂蛋白（LDL）透过受损内皮间隙沉积于内皮下；损伤内皮表面黏附分子表达上调，循环单核细胞黏附于血管内壁，在趋化因子作用下迁移至内皮下，经集落刺激因子（CSF）诱导分化为巨噬细胞；巨噬细胞吞噬氧化型 / 乙酰化低密度脂蛋白，形成泡沫细胞，构成早期脂质条纹。

泡沫细胞过量吞噬脂质后凋亡、裂解，胞内脂质释放并持续堆积；同时大量释放 TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8、TGF-β、MCP-1 等促炎因子，招募更多炎症细胞浸润，加剧基质降解、炎症放大。

伴随炎症进展，血管平滑肌细胞（VSMC）由血管中膜迁移至内膜下层，合成细胞外基质形成包裹脂质核心的纤维帽。根据纤维帽厚度，斑块分为稳定斑块、易损斑块：稳定斑块纤维帽厚，不易破裂，仅缓慢造成管腔狭窄；易损斑块纤维帽薄，极易破裂，斑块内容物释放诱发血小板聚集、血栓形成，引发急性心脑血管事件。

参与动脉粥样硬化的细胞包括血管内皮细胞、单核 / 巨噬细胞、血管平滑肌细胞，另有中性粒细胞、肥大细胞、树突状细胞、T 淋巴细胞参与炎症反应；其中内皮细胞、巨噬细胞、平滑肌细胞是调控病变发生发展的三类核心细胞。

血管内皮细胞（VEC）是覆盖血管内腔的单层扁平上皮，也是人体最大旁分泌器官，可合成释放三类血管活性物质，维持血管稳态平衡：

各类活性物质相互拮抗，使内皮促粥样硬化、抗粥样硬化作用维持动态平衡。内皮功能损伤是动脉粥样硬化最早、最关键病理改变：受损内皮舒张功能下降、血管痉挛、黏附分子异常高表达，单核细胞大量黏附、迁入内皮下，启动泡沫细胞生成，是斑块形成的始动因素。因此保护内皮、逆转内皮损伤是防治动脉粥样硬化核心靶点。

凝血酶可升高内皮细胞钙离子浓度、增加血管通透性、破坏细胞形态，诱发内皮功能障碍。水蛭唾液腺中的水蛭素是目前已知特异性最强、安全性最高的凝血酶抑制剂，可与凝血酶 1:1 可逆结合，阻断凝血酶水解纤维蛋白原，抑制凝血通路激活。

体外细胞实验证实：凝血酶孵育内皮细胞后，细胞间隙增宽、细胞皱缩、透光性下降，严重者脱落漂浮；水蛭素、水蛭提取液干预后，细胞形态完整、细胞间连接紧密，显著逆转凝血酶造成的内皮形态损伤。

高脂血症升高血清过氧化脂质（LPO），加剧细胞膜脂质过氧化，促进 LDL 氧化修饰，加重内皮氧化损伤；同时高脂状态下调内皮型一氧化氮合酶，降低 NO 生物利用度。

动物实验显示：水蛭可减少内脏脂肪沉积，调节血脂、血糖代谢，改善代谢紊乱；高脂兔模型中低剂量水蛭即可显著抑制血脂异常升高，减少脂质对内皮的持续损伤。

NO（舒张血管）与内皮素（强效缩血管物质）是维持血管张力的核心拮抗因子，二者失衡是内皮功能紊乱标志性指标。动物实验证实：水蛭粉干预高脂兔可升高血清 NO、前列环素水平；复方水蛭胶囊可降低内皮素、提升 NO，恢复 NO / 内皮素平衡，修复紊乱的血管内环境。

综上，水蛭可从拮抗凝血酶损伤、调节血脂抗氧化、平衡血管活性因子三方面逆转内皮功能障碍，发挥血管内皮保护作用。

巨噬细胞是动脉粥样硬化核心炎症效应细胞，泡沫细胞（巨噬细胞吞噬 OX-LDL 形成）是早期脂质斑块标志性细胞。

高脂状态下机体氧化还原失衡，活性氧（ROS）蓄积介导 LDL 氧化生成 OX-LDL；OX-LDL 可被巨噬细胞清道夫受体摄取，大量胆固醇堆积于胞内形成泡沫细胞；OX-LDL 同时诱导单核细胞黏附、趋化至内膜，持续扩增巨噬细胞池。过量脂质堆积会破坏巨噬细胞线粒体、损伤 DNA，造成泡沫细胞凋亡破裂，释放脂质形成斑块脂质核心，同时分泌大量促炎因子，加速斑块进展。

水蛭酶解物可激活细胞自噬通路，上调自噬活性，促进胞内脂滴分解排出游离胆固醇，降低巨噬细胞脂质蓄积，抑制泡沫细胞生成，同时拮抗 OX-LDL 介导的氧化损伤。

体外泡沫细胞模型梯度给药实验显示：水蛭酶解物 75mg/L、150mg/L、300mg/L 浓度下，降低胞内胆固醇能力呈剂量依赖性提升；其作用通路不依赖胆固醇外排，而是通过上调 ACAT1 转录、激活自噬减少脂质沉积。

动物血瘀模型证实：水蛭可显著降低血清总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇，从源头减少 OX-LDL 生成，抑制泡沫细胞形成，延缓动脉粥样硬化早期病变。

血管平滑肌细胞（VSMC）增殖、迁移、表型转换是动脉粥样硬化中晚期斑块发展关键环节，也是纤维帽主要构成细胞。生理状态下 VSMC 以收缩型为主，增殖凋亡平衡；动脉粥样硬化炎症微环境中，巨噬细胞分泌 IL-1β、TGF-β、TNF-α 等炎症因子，诱导 VSMC 由中膜迁移至内膜，表型由收缩型转为合成型：粗面内质网、高尔基体增生，大量分泌细胞外基质，同时吞噬 OX-LDL 形成平滑肌源性泡沫细胞，构成斑块纤维帽。薄纤维帽易破裂，是急性血栓事件高危因素。

凝血酶是强效炎症诱导因子，水蛭素特异性阻断凝血酶通路，降低全身及血管局部炎症水平。ApoE⁻/⁻动脉粥样硬化小鼠模型证实，水蛭素可下调巨噬细胞分泌的 TNF-α，减轻血管局部炎症，减少炎症因子对平滑肌细胞的刺激。

凝血酶可上调血小板源性生长因子、增殖细胞核抗原，加速 VSMC 增殖、细胞周期活化；水蛭素可阻断该通路，逆转凝血酶诱导的平滑肌过度增殖。

体内外实验共同验证：水蛭粉可调节血脂减少脂质浸润，抑制 VSMC 表型转化、增殖与跨膜迁移，减轻血管内膜增厚；体外细胞培养显示，中、高浓度水蛭素可显著抑制兔血管平滑肌细胞生长，低浓度无明显毒性，呈剂量依赖性抑制效应。

水蛭化学成分复杂，单一组分可同时作用于多种血管细胞，且内皮细胞、巨噬细胞、平滑肌细胞间存在复杂交互调控网络。现有研究已在细胞、动物层面证实水蛭可靶向调控三类核心病变细胞，实现多组分、多靶点抗动脉粥样硬化效应。

后续开展多细胞、多因素系统性机制研究，可进一步完整阐明水蛭防治动脉粥样硬化的分子通路，为新型抗动脉粥样硬化中药研发、水蛭临床精准用药提供理论与实验支撑。

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