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粉防己碱对酶活性的影响
作者:王文英,李祥华

《时珍国医国药》 2006年 第11期

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       【关键词】  粉防己碱(Tet);,,ATP酶;,,腺苷酸环化酶(AC);,,磷酸二酯酶(PDE);,,胆碱酯酶;,,磷酯酶A2(PLA2)
       摘要:综述了粉防己碱(Tet)对酶活性的影响。Tet能使急性胰腺炎胰腺腺泡细胞Ca2+Mg2+ATP酶活性由8.3%提高到50%,肝细胞Ca2+Mg2+ATP酶活性由25%提高到70.8%。Tet能使缺血再灌注的心肌组织ATP完全恢复到正常,降低心肌胶原含量,升高肌球蛋白ATP酶活性。 能够有效地抑制磷脂酶A2(PLA2),对其造成的肾脏损伤有保护作用。Tet能降低炎症白细胞磷酸二酯酶(PDE)的活性,减少 cAMP的降解而促进炎症修复。Tet能使有机磷抑制的胆碱酯酶复活。
       关键词:粉防己碱(Tet);  ATP酶;  腺苷酸环化酶(AC);  磷酸二酯酶(PDE);  胆碱酯酶;  磷酯酶A2(PLA2)
       粉防己碱(tetrandrine,Tet)主要存在于防己科多年生木质藤本植物粉防己 Stephania tetrandra S.Moore的根中,又名汉防己碱或汉防己甲素。为一双苄基异喹啉生物碱(6,6,7,12四甲氧基2,2二甲基小檗胺),分子质量622.7 u,分子式C38H42O6N2,是由两个苄基异喹啉亚单位通过两个分别以头头、尾尾相连的醚键形成的二聚体。在我国,粉防己根作为药物用于临床并有记载的,可追溯到东汉时期,始载于《神农本草经》,列为上品。其具有祛风止痛,利水消肿作用。Tet为粉防己中主要有效成分。实验及临床均证明 Tet有多方面的药理作用,如心血管方面的作用[1~6],对炎症的作用[7]等。笔者拟就其对酶活性的影响作一综述,以飧读者。
        1  对ATP酶的影响
       1.1  对胰腺及肝细胞 Ca2+Mg2+ATP酶的影响在生物氧化过程中,ATP酶起着非常重要的作用。在糖原、磷脂、蛋白质的合成过程中,为其提供能量的UTP,CTP,GTP是在二磷酸核苷激酶的催化下,从ATP中获得~P的,在细胞转运过程中,除钠泵外,目前了解较多的还有钙泵,即Ca2+Mg2+依赖式ATP酶,H+K+泵,即H+K+依赖式ATP酶等,这些泵蛋白都以直接分解ATP为能量来源,将有关离子进行逆浓度差的转运。在细胞的继发性主动转运过程中,虽然所需能量并不是直接来自 ATP的分解而是来自膜外 Na+的高势能,但造成这种高势能的钠泵活动是需要分解 ATP的,故糖的主动转运所需的能量还是间接地来自ATP的分解。在通过对急性胰腺炎时的大鼠胰、肝细胞 Ca2+Mg2+ATP酶活性及其组织 Ca2+Mg2+ATP酶表达的检测发现大鼠的胰腺腺泡细胞Ca2+Mg2+ATP酶的活性及表达在急性胰腺炎后明显降低,组织发生出血、坏死、并且细胞 Ca2+Mg2+ATP酶活性与表达在1 h及5 h间存在差异,急性胰腺炎组5 h低于1 h,治疗组5 h高于1h,大鼠的肝细胞 Ca2+Mg2+ATP酶活性检测结果与胰腺腺泡细胞一致。急性胰腺炎时细胞 Ca2+Mg2+ATP酶活性的变化可能参与了急性胰腺炎的发生和发展。用 Tet治疗急性胰腺炎大鼠后,不仅临床症状改善,局部病理变化减轻,同时发现胰腺腺泡细胞 Ca2+Mg2+ATP酶活性由8.3%提高到50%,肝细胞 Ca2+Mg2+ATP酶活性由25%上升到70.8%。Tet具有稳定和显著的抗脂质过氧化作用。并且它可通过钙拮抗作用抑制多种炎症介质的产生,抑制磷酯酶 A2(PLA2)的活性,清除自由基、减轻自由基损伤,改善血流。急性胰腺炎时,使用 Tet治疗可在疾病早期阻止细胞外 Ca2+通过损伤的细胞膜进入到细胞内,缓解细胞内钙超载对细胞的损害,同时减轻线粒体膜、内质网膜、细胞膜上 Ca2+Mg2+ATP酶的钙调负担,减少能量损失,提高 Ca2+Mg2+ATP酶活性[8]。
       1.2  对心肌 ATP酶活性的影响短暂的心肌缺血再灌注损伤在临床上很常见,心绞痛、冠状动脉形成术、心肌梗塞后溶栓治疗等均可发生。目前有关心肌细胞质膜和内质网ATP酶活性与心肌再灌注损伤的关系及对其的作用,有人作过实验研究,结果显示,在大鼠心肌缺血15 min后粗制心肌质膜 Na+K+ATP酶活性和粗制内质网Ca2+ATP酶活性均明显降低,再灌注后Na+K+ATP酶逐渐回升,而 Ca2+ATP酶活性进一步降低,以后虽然有部分回升,但在2 h时仍未达假结扎水平,与离体心肌缺血时的结果相似。心肌ATP酶活性降低,使细胞内 Na+超载,通过Na+Ca2+交换,使细胞内 Ca2+增加。钙离子拮抗剂是目前治疗缺血再灌注损伤的常用药物之一,其共同特点是竞争性地抑制通过钙通道的 Ca2+内流。近年来的研究证实,Tet具有Ca2+拮抗作用,能与L型 Ca2+通道作用,以电压依赖型方式阻断钙内流,也能与T型Ca2+通道作用,以非电压依赖型方式阻断钙内流。Tet尚有阻断Ca2+内流的作用。Tet能显著增加心肌血流量,非竞争性地拮抗异丙基肾上腺素的正性肌力作用,对异丙基肾上腺素所致大鼠心肌缺氧和坏死具有保护作用,部分减轻钙反常时心肌组织超微结构的破坏,改善离体缺血大鼠心功能。在与硝苯吡碇同时治疗时显示出同样结果,对在体大鼠心肌短暂缺血后再灌注损伤有一定的保护作用。同时还发现在缺血15 min后再灌注2 h,心肌组织ATP己完全恢复,因此Tet对缺血再灌注损伤的保护作用可能不是通过高能磷酸盐而实现的,可能与其对内质网Ca2+ATP的保护有关[9]。在观察 Tet对高血压心肌肥厚大鼠心肌胶原含量和肌球蛋白 ATP酶活性的影响时,采用二肾一夹肾血管性高血压造成大鼠左心室肥厚模型,自术后第9周起按 Tet 50 mg・kg-1・d-1,依那普利6 mg・kg-1・d-1ig给药,连续8周。用分光光度法测定心肌羟脯氨酸含量及肌球蛋白ATP酶活性。结果表明左心室肥厚组心肌羟脯氨酸为(5.9±0.3)mg・g-1干重,明显高于假手术对照组[(3.6±0.4)mg・g-1干重],Tet组和依那普利组心肌羟脯氨酸含量分别较左心室肥厚组低28.2%和39.0%。左心室肥厚组肌球蛋白 ATP酶活性仅为(0.43±0.09)mmol・Pi・min-1.g-1蛋白质,较假手术对照组[(0.97±0.06)mmol・Pi・min・g-1蛋白质]明显降低,而Tet组和依那普利组分别比左心室肥厚组高60.5%和118.6%。实验结果表明 Tet可部分逆转肾血管性高血压所致的大鼠左心室肥厚,降低心肌胶原含量,升高肌球蛋白 ATP酶活性[10]。
         2  对 PLA2的影响
       现已知,PLA2激活在控制肾血流和改善肾功能中具有重要的负调节作用,其在缺血-再灌注所致的急性肾损伤的病理生理中的作用已引起肾脏病学术界的广泛重视。使用 PLA2抑制剂以降低细胞膜磷脂分解,减少花生四烯酸代谢产物释放,最终防止组织损伤的发生已成为目前肾病研究的一个热门课题。PLA2作为一种炎症介质,在炎症反应和组织损伤过程中起重要作用。Tet由于具有明显抑制 PLA2活性的作用,能够明显降低体内花生四烯酸释放的各种代谢产物。在脏器缺血,炎性损伤中发挥着重要的作用。对大鼠急性缺血性肾损伤的疗效是肯定的。这可能与 Tet的保护作用及抑制 PLA2活性的作用密切相关,是通过抑制 PLA2活性,影响花生四烯酸及其代谢产物释放、减少多种炎性介质合成,改善肾脏血流动力学,增加肾损伤大鼠的 RPF与 GFR而发挥作用的。Tet对 PLA2活性的抑制性作用,可能与其抑制钙离子的作用有一定联系。Tet能够明显抑制 Na+-Ca2+交换和调钙素活性,阻滞钙离子发生细胞内流,降低胞浆内游离钙的浓度,肾缺血再灌注后,肾近曲小管细胞内 PLA2活性、钙离子浓度都明显升高,而肾缺血再灌注后使用 PLA2抑制剂,则能明显减轻钙离子对线粒体内电子转移链、F1-ATP酶、腺嘌呤核苷酸易位酶等的损害作用,因此 Tet还可能是通过抑制 Ca2+内流而间接抑制 PLA2活性,达到保护肾小管细胞的作用[11]。也有实验表明 Tet有效抑制实验性急性缺氧引起的肺动脉压的升高,其机制可能与其抑制PLA2活力、PGs合成有关[12]。在探讨 Tet对培养的巨噬细胞株 U937细胞中花生四烯酸瀑布系统产生 PG的影响时,以 U937细胞株为模型,加入内毒素处理,以及 Tet预处理后再加入内毒素处理,观察Ⅱ-型 PLA2、胞液型 PLA2和环氧合酶2以及 PGE2的变化,结果发现内毒素可刺激 U937细胞中 ⅡPLA2,胞液型  PLA2和环氧合酶-2以及 PGE2的产生增加,Tet则可不同程度地抑制它们的增高。故 Tet具有降低内毒素引发的 ⅡPLA2、胞液型PLA2和环氧合酶2及 PGE2产生的作用[13]。
         3  对腺苷酸环化酶和磷酸二酯酶的影响
       在研究炎症反应机理时,发现在炎症阶段,炎症白细胞腺苷酸环化酶(AC)cAMP磷酸二酯酶(PDE)系统发生明显的改变:AC活性增加1.5倍,cAMP浓度减少4.0倍,PDE活性增加5.3倍。AC活性升高可能主要是由于炎症反应引起肾上腺素能受体系统激活[14]。PDE活性增加可能主要与炎症白细胞胞内游离钙浓度增加有关。有人通过腹腔注射给予 Tet,研究了大鼠胸膜炎炎症白细胞 AC和 PDE活性的作用。结果表明,Tet腹腔注射呈剂量依赖性地降低炎症白细胞 PDE活性,但对 AC活性无影响。此外 Tet增加炎症白细胞 cAMP浓度的作用与其降低 PDE活性的作用呈线性相关。因此,可以认为 Tet可能主要通过降低 PDE活性,减少 cAMP降解,从而增加炎症白细胞 cAMP的浓度。Tet的这种作用主要是通过降低炎症白细胞内质网游离钙浓度从而降低炎症白细胞 PDE活性,进而增加 cAMP浓度,而起着抗炎作用的。这可能是 Tet抗炎作用的机理之一[15]。
         4  对胆碱酯酶活性的影响
       主要存在于人和大多数动物的神经组织和红细胞液的 ChE称为真性胆碱酯酶(AchE)。该酶催化神经末梢释放出的 AchE水解,从而保证了胆碱能神经的正常生理功能。有机磷酸酯是 AchE和假性胆碱酯酶(BchE)强烈的抑制剂,它能与高亲和力形式抑制体内的 ChE,生成磷酰化酶,从而造成 Ach大量堆积,引起胆碱能神经功能紊乱。因此,AchE活性抑制是有机磷农药和神经性毒剂中毒的重要诊断依据。研究表明,离体和在体有机磷酸酯中毒试验后 ChE活力抑制效应是基本一致的,故有人采用离体实验方法研究了 Tet对有机磷酸酯抑制的胆碱酯酶的重活化作用。实验以血浆 BchE和红细胞 AchE为酯原,以敌百虫为抑制剂,证实 Tet是受抑制的胆碱酯酶复活剂。它对已抑制的 ChE活力具有强大的重活化作用,随着剂量的加大,Tet的作用亦不断增强,各组间最大复活效应的显著性差异表明了这种呈正比的量效关系。对同等量抑制的 AchE起50%活化效应时所需 Tet与 PAMCI的量相差近3倍。可见,Tet比经典的 ChE复能剂 PAMCI重活化 AchE作用更强,EC50分别为0.69和 2.0 μg・ml-1[16]。有机磷中毒治疗的关键在于早期、足量地使用 AchE复活剂,现行的复活剂主要为肟类化合物,临床使用过程中存在许多不能解决的问题,即使是阿托品与氯磷定的最佳剂量也只能使丙氟磷中毒小鼠的 LD50提高45%,因此在治疗中引入新的药物和新的制剂是很有必要的。Tet作为复活剂以表现出良好的重活化 ChE的量效关系。Tet解毒的机制可能是在磷酰化酶完全老化前将磷酰基从中毒酶上解离使其复活。综上所述,Tet对体内一些酶有十分重要的影响,对疾病的修复起着相当重要的作用。Tet 对其他一些酶类,如含有巯基的酶是否有影响等,尚需进一步的研究。
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       (长江大学医学院,湖北 荆州  434000)

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