丹参红花配伍促血管生成作用的药效物质基础及分子作用机制研究

Coronary heart disease (CHD) is one of the biggest threats on human life. Establish an effective collateral circulation is a primary measure to improve the prognosis of myocardial infarction and decrease the mortality. However, the traditional vascular reconstruction method is not applicable to all patients, and there are also some issues about vessel closure and restenosis after surgery. Recently, therapeutic angiogenesis has become a hot spot in the treatment of ischemic disease, and has been considered to be the most potential and significative new method for treatment of myocardial infarction caused by CHD. Salvia miltiorrhiza (Danshen) and Carthamus tinctorius L. (Honghua) is a famous drug couple for invigorating the circulation of blood. Our previous studies found that the compatibility of Salvia miltiorrhiza and Carthamus tinctorius L. could decrease inflammation and oxidative stress, inhibit cell apoptosis, and reduce myocardial infarct size in rats. Moreover, their active ingredients could promote the proliferation and migration of endothelial progenitor cells (EPCs). Based on this, we would continue to study the effects of Salvia miltiorrhiza and Carthamus tinctorius L. on angiogenesis in ischemic myocardium, screen the effective substances, and reveal the mechanisms and molecular targets: the key role of SDF-l/CXCR4 signaling pathway in activating EPCs and improving endothelial functions. Finally, the scientific connotation of “Eliminating blood stasis and promoting tissue regeneration” in traditional Chinese medicine would be illustrated. Completion of this study would update the comprehension about the effects and mechanisms of Salvia miltiorrhiza and Carthamus tinctorius L. protects against myocardial ischemia, and also provided a new strategy for treatment of CHD.

冠心病是危害人类健康的头号杀手，建立有效的侧支循环是改善心梗预后、降低死亡率的首要措施，但传统的血管重建方法不适用于所有患者，也存在术后血管再狭窄和闭塞等问题。近年来，治疗性血管新生成为缺血性疾病治疗的研究热点，被认为是治疗冠心病所致心肌梗死的最具潜力和研究意义的新方法。丹参与红花是著名的活血药对，我们前期研究发现二者配伍可以减轻炎症反应和氧化应激，抑制细胞凋亡，减少大鼠心梗面积。此外，还发现其有效成分能促进内皮祖细胞的增殖和迁移。基于此，本课题将继续研究丹参红花对缺血心肌血管生成的影响，筛选药效物质，并揭示其促进血管生成的作用环节和分子靶点，即SDF-l/CXCR4信号通路活化内皮祖细胞改善内皮功能的关键作用，阐明中药“祛瘀生新”的科学内涵。完成本课题将对丹参红花配伍保护心肌缺血的作用及机制有一个全新的认识，同时也为防治冠心病提供一个新的药物治疗思路。

冠心病是危害人类健康的头号杀手，建立有效的侧支循环是改善心梗预后、降低死亡率的首要措施，但传统的血管重建方法不适用于所有患者，也存在术后血管再狭窄和闭塞等问题。近年来，治疗性血管新生成为缺血性疾病治疗的研究热点，被认为是治疗冠心病所致心肌梗死的最具潜力的新方法。丹参与红花是著名的活血药对，我们前期研究发现二者配伍可以减轻炎症反应和氧化应激，抑制细胞凋亡，减少大鼠心梗面积。此外，还发现其有效成分能促进内皮祖细胞的增殖和迁移。基于此，本课题将继续研究丹参红花对缺血心肌血管生成的影响，筛选药效物质，并揭示其促进血管生成的作用环节和分子靶点。研究结果表明：丹红可显著改善心梗（MI）大鼠的心功能，减小梗死面积，降低心肌损伤血清学指标水平，减轻心肌组织病理损伤及心肌细胞凋亡，增加心梗边缘区微血管面密度并上调心肌组织VEGF、VEGFR2、SDF-lα、CXCR4蛋白的表达，证明丹红能促进MI大鼠局部血管新生从而发挥对缺血心肌的保护作用，其机制可能与VEGF及其受体的高表达及SDF-lα/CXCR4生物轴有关。药效物质筛选采用内皮祖细胞（EPCs）增殖实验及鸡胚绒毛尿囊膜模型，发现与丹酚酸B、原儿茶醛、迷迭香酸相比，丹参素（DSS）和羟基红花黄色素A（HSYA）促血管新生的活性更强，并进一步证明丹红及其药效物质可提高EPCs的体外迁移、黏附及成管能力，并在缺氧的环境里抑制EPCs凋亡，提高其存活力，说明丹红及其药效物质的促血管新生作用可能与保护及活化EPCs有关。对药效物质进行单独研究发现DSS可通过磷酸化Akt保护EPCs免受缺氧损伤，通过SDF-1α/CXCR4提高EPCs的促血管生成能力从而发挥对MI大鼠的治疗性血管新生作用；HSYA可通过HO-1/VEGF-A/SDF-1α促进EPCs动员和心肌血管新生，进而抑制心肌细胞凋亡，改善大鼠心功能。此外，我们发现DSS和HSYA在治疗性血管新生方面还具有一定的协同作用。本课题使我们对丹参红花配伍保护心肌缺血的作用及机制有一个全新的认识，初步阐明活血化瘀中药“祛瘀生新”的科学内涵，同时也为防治冠心病提供一个新的药物治疗思路。