天然产物在抗血栓治疗中显示出巨大潜力,但如何将这些研究成果转化为临床应用仍是一个挑战。本文总结了天然产物的抗血栓活性及其分子机制,为未来的药物开发提供了科学依据。本次我们特别邀请北京安贞医院心内科主任程姝娟教授,进行专业解读点评。
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导语:天然产物在抗血栓治疗中显示出巨大潜力,但如何将这些研究成果转化为临床应用仍是一个挑战。本文总结了天然产物的抗血栓活性及其分子机制,为未来的药物开发提供了科学依据。本次我们特别邀请北京安贞医院心内科主任程姝娟教授,进行专业解读点评。
血栓性疾病,如心肌梗死和卒中,是全球人口中的主要死亡原因,并已成为全世界的一个健康问题。药物治疗是主要的抗血栓治疗策略之一,但抗血栓治疗药物并不是完全安全的,特别是在治疗剂量下有出血的风险。近年来,天然产物(NPs)因其疗效显著和安全性高而受到了广泛关注,越来越多的研究证明了其抗血栓活性。
什么是天然产物来源的药物?
天然产物一直是药物研究的宝贵资源,对治疗人类疾病贡献巨大。许多现有的药物要么是直接从天然产物中提取,要么是在它们的基础上合成而来。自1804年Friedrich Sertürner首次从鸦片中提取出吗啡以来,天然产物在新药开发中扮演了关键角色,尤其在疼痛管理领域取得了突破性进展。此后,基于天然产物的药物研发迅速增长,极大地改善了人类健康。然而,尽管全球范围内对天然产物进行了大量研究,成功鉴定并开发出具有药用价值的化合物依然充满挑战。特别是从草药等天然来源中提取微量但生物活性强的成分,并将其转化为新药,这一过程在理论和实践中均存在诸多难题。
2024年5月,Phytother Res杂志发表了一篇题为“Therapeutic effects and molecular mechanisms of natural products in thrombosis”的综述,旨在系统总结天然产物在抗血栓方面的活性,探讨其治疗效应和分子机制,为开发新的抗血栓药物提供参考。
抗血栓天然产物的分类与活性
本综述筛选并提取了来自Web of Science、PubMed和中国国家知识基础设施等数据库的文献,最终识别出100多种具有显著抗血栓活性的天然产物,包括黄酮类、酚丙烷类、醌类、萜类、甾体和生物碱等。这些化合物通过抑制血小板激活、抑制凝血级联反应和促进纤维蛋白溶解来发挥抗血栓效应。
在这些天然产物中,黄酮类化合物因其广泛的分布和多样的生物活性而备受瞩目。例如,川陈皮素和槲皮素等黄酮类化合物能够通过抑制血小板膜糖蛋白VI(GPVI)的信号传导,有效减少血小板的聚集,从而抑制血栓的形成。此外,这些化合物还通过调节多种细胞信号通路,如抑制磷脂酶C(PLC)γ2和蛋白激酶C(PKC)的激活,进一步影响血小板的激活和聚集。
分子机制的探讨
综述深入探讨了这些天然产物的分子作用机制,揭示了它们如何通过精细的细胞信号调控网络来发挥抗血栓效应。除了直接抑制血小板激活外,这些天然产物还通过调节微小RNA(miRNA)的表达来影响血栓形成。例如,白藜芦醇能够抑制miR-542-3p的表达,进而上调血管生成素-2的表达,促进内皮祖细胞的血管生成,这对于血栓后的血管修复和再生具有重要意义。
此外,许多天然产物还通过抗炎作用来抑制血栓的形成。例如,大黄素能够降低由柴油尾气颗粒引起的炎症反应,减少白细胞和红细胞的数量增加,以及炎症因子水平的升高,从而抑制血栓的形成和发展。
临床试验与药物开发
在临床试验方面,一些天然产物如异黄酮已显示出降低心血管疾病风险的潜力。例如,一项临床试验表明,每天口服69毫克异黄酮可以显著抑制胶原蛋白诱导的血小板聚集。此外,一些天然产物如川芎嗪和丹参素已在中国用于血栓治疗,并显示出良好的临床效果和安全性。
总结
本综述揭示了植物中的天然产物在抗血栓领域的潜力。这些天然化合物,尤其是黄酮类,通过抑制血小板聚集和调节细胞信号通路,展现出了显著的抗血栓活性。然而,它们在临床应用中仍面临一些挑战,如获取难度大、生物利用度低等。此外,许多天然产物的抗血栓活性尚未得到充分的分子机制研究。因此,未来的研究需要更深入地探讨这些天然产物的主要靶点,以及它们如何通过不同的途径和靶点来调节凝血和抗凝血的动态平衡。同时,也需要更多的临床证据来证明这些天然产物的安全性和有效性。
专家点评
程姝娟教授:血栓性疾病是严重损害人类生命健康的疾病,血栓的形成直接导致受累脏器供血中断,器官功能严重受损,生命受到严重威胁。位列我们国家死亡首要原因的心肌梗死和脑卒中就属于血栓性疾病,抗栓治疗是这类疾病救治的重中之重。血栓的形成需要血小板和凝血因子两条途径的参与,因此抗栓是抗血小板和抗凝联合治疗的统称。由于血栓性疾病发病机制不完全相同,因此抗栓治疗也各有侧重,有的只需抗血小板治疗,而有些则单纯抗凝治疗即可。
无论抗血小板、抗凝还是抗栓治疗,临床面临的最大问题就是维持出血和抗栓的平衡。近年来临床治疗方案都在围绕获取最大临床净获益而制定,比如缩短支架术后出血高危患者的抗血小板治疗时长;一些新药如非维生素K类抗凝药因其在减少血栓形成的同时尚能大幅降低出血风险而逐渐取代传统药物华法林。但即便如此,抗栓和出血远未达到理想的平衡状态,疗效好且出血少的药物仍未能满足临床需求。
天然产物用于治疗各种疾病的历史由来已久,将天然产物作为抗栓新药研发的重要来源不失为颇有前景的探索。这篇综述通过大量的文献复习,检索出100多种具有显著抗血栓活性的天然产物,揭示了它们通过抑制血小板激活、抑制凝血级联反应和促进纤维蛋白溶解等作用,发挥抗血栓效应。这些天然产物包括黄酮类、酚丙烷类、醌类、萜类、甾体和生物碱等,其作用机制也得到部分阐明,研究亦已深入信号通路层面。随着当代天然产物结构分析、提纯、结构修饰等药物研发相关技术的不断更新,天然产物在抗栓领域的潜力会不断被挖掘,在抗栓治疗中的临床价值将得到更多体现。
参考文献
YUAN M H, ZHONG W X, WANG Y L, et al. Therapeutic effects and molecular mechanisms of natural products in thrombosis[J]. Phytother Res, 2024, 38(5): 2128-2153. DOI: 10.1002/ptr.8151.
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编辑:连翘
二审:且行
三审:清扬
排版:半夏
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