內(nèi)洋地黃素與腦血管疾病

作者：胡愛群 柯永勝

內(nèi)洋地黃素是一種具有洋地黃樣生物活性的因子，是鈉泵抑制劑和洋地黃受體的內(nèi)源性介質(zhì)，主要分布于下丘腦和腎上腺，具有利尿利鈉、縮血管和強心作用。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)洋地黃素與腦血管疾病關(guān)系密切，血清和腦脊液中內(nèi)洋地黃素的水平與腦血管痙攣、意識改變、腦出血和腦缺血程度呈正相關(guān)。地高辛抗體通過拮抗內(nèi)洋地黃素的生物活性，對防治缺血性腦損傷可能具有重要的潛在價值。

內(nèi)洋地黃素又稱內(nèi)源性地高辛樣物質(zhì)(endogenous digitalis-like substance,EDLS)、內(nèi)源性地高辛樣因子(endogenous digitalis-like factor,EDLF)或內(nèi)源性哇巴因樣物質(zhì)(endogenous ouabain-like substance,EOLS)，是體內(nèi)產(chǎn)生和分泌的一種具有洋地黃樣生物活性的物質(zhì)，主要分布于下丘腦和腎上腺，具有利尿利鈉、縮血管和強心作用。研究證明，細胞膜Na+,K+-ATP酶的α-亞基是洋地黃的受體，內(nèi)洋地黃素是洋地黃受體的內(nèi)源性介質(zhì)，能顯著抑制Na+,K+-ATP酶活性。

近年來的研究發(fā)現(xiàn)，患有腦血管疾病的人和動物，體內(nèi)內(nèi)洋地黃素的水平發(fā)生改變，其含量變化與腦血管痙攣和意識改變程度相關(guān)。本文對內(nèi)洋地黃素的生理作用及其與腦血管病的關(guān)系作一介紹，并探討其拮抗劑可能在腦血管疾病中的應(yīng)用前景。

1內(nèi)洋地黃素的分泌與生物學(xué)活性

內(nèi)洋地黃素在體內(nèi)分布廣泛，存在于腦、心、肝、肺、腎、肌肉、腎上腺和胎盤等多種組織，以及腦脊液、血漿和尿液中。大鼠下丘腦含量最高，約為(101±13)pg/mg，心臟含量為(52±7)fmol/pg，豚鼠心臟含量最豐富，紅細胞內(nèi)也含有。其產(chǎn)生的部位尚未最后肯定，一般認為主要是下丘腦。

Takabashi等[1]用地高辛抗體免疫組化方法證明，內(nèi)洋地黃素主要存在于下丘腦的室旁核和視上核。Yamada等[2]發(fā)現(xiàn)，含內(nèi)洋地黃素的神經(jīng)元主要位于室旁核和視上核的神經(jīng)核團及其副神經(jīng)核團內(nèi)，一部分神經(jīng)元分散于下丘腦的其他區(qū)域。另外，腎上腺也能產(chǎn)生一定量的內(nèi)洋地黃素。

一般認為，中樞AV3V 區(qū)可能是調(diào)節(jié)和釋放內(nèi)洋地黃素的中樞部位。研究發(fā)現(xiàn)，AV3V損毀組大鼠尾動脈Na+泵活性較假手術(shù)組高48%，進一步研究證明高血壓大鼠的血漿能抑制正常大鼠尾動脈Na+泵活性，而對AV3V損毀組大鼠缺乏這一作用。高鈉攝入和血容量擴張是內(nèi)洋地黃素釋放的有效刺激因素，血壓過高也可引起其釋放增加。低氧能刺激培養(yǎng)的牛肺動脈內(nèi)皮細胞和心肌細胞釋放內(nèi)洋地黃素。血糖及胰島素水平能刺激內(nèi)洋地黃素的分泌。內(nèi)洋地黃素的分泌也受機體生物節(jié)律及性別的影響。當血漿中內(nèi)洋地黃素濃度增加時，尿中排泄的內(nèi)洋地黃素也相應(yīng)增加[3]。

內(nèi)洋地黃素的循環(huán)水平與腎上腺皮質(zhì)和孕烯醇酮的代謝活性有關(guān)。在腎上腺，內(nèi)洋地黃素的刺激分泌機制不同于醛固酮。

aredo等[4]研究發(fā)現(xiàn)，血管緊張素Ⅱ2型受

體(angiotensin Ⅱ type2receptor,AT2R)激動劑能夠通過AT2R刺激牛腎上腺皮質(zhì)細胞分泌內(nèi)洋地黃素，但醛固酮的分泌不受影響。從目前的研究結(jié)果看，內(nèi)洋地黃素分泌的第二信使機制不明。Shah等[5]研究了幾種能影響信號傳導(dǎo)途徑的藥物對牛腎上腺原代培養(yǎng)細胞的醛固酮和內(nèi)洋地黃素分泌的影響，結(jié)果顯示用二丁基-cAMP處理的細胞能刺激醛固酮的分泌，但不影響內(nèi)洋地黃素的分泌，而用8BcGMP處理的細胞能最大限度地刺激內(nèi)洋地黃素的分泌。

目前，對內(nèi)洋地黃素的化學(xué)本質(zhì)仍存有爭議，有的學(xué)者認為是肽、脂或糖蛋白，但多數(shù)學(xué)者認為它們是具有類固醇結(jié)構(gòu)的甾體激素。在體內(nèi)，內(nèi)洋地黃素有3種形式，相對分子質(zhì)量分別為5×103(5000D)、500(500D)和250(250D)。內(nèi)洋地黃素有一個類似于哇巴因及其同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)，但是有2個或2個以上類固醇的羥基與

哇巴因不同。內(nèi)洋地黃素具有以下特性：

(1)分子量??；

(2)耐酸和耐蛋白水解酶；

(3)可抑制細胞膜Na+,K+-ATP酶的活性；

(4)與3H-哇巴因競爭性地結(jié)合洋地黃受體；

(5)與抗地高辛抗體有交叉性結(jié)合。

Qazzaz等[6]認為，從腎上腺皮質(zhì)提取的內(nèi)洋地黃素的分子結(jié)構(gòu)與植物中提取的地高辛結(jié)構(gòu)相似，都具有2個特征性結(jié)構(gòu)，即1個內(nèi)酯環(huán)和3個與甾體核相連的洋地黃素糖，有單體、雙體和配基3種形式。內(nèi)洋地黃素光吸收峰在216nm處，而地高辛在220nm處，它們的主要區(qū)別在于內(nèi)酯環(huán)和糖的種類不同。

內(nèi)洋地黃素具有強心、利尿利鈉和縮血管作用，這些作用主要是通過內(nèi)洋地黃素對Na+,K+-ATP酶的抑制作用實現(xiàn)的。內(nèi)洋地黃素的利尿利鈉作用與醛固酮無關(guān)，也不受腎上腺和腎神經(jīng)切除的影響，給予血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑巰甲丙脯酸并不影響這一作用。在利尿利鈉過程中，全身和腎局部血流量、腎小球濾過率均無變化。應(yīng)用細胞化學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)，內(nèi)洋地黃素對腎單位中近曲小管作用最強，遠曲小管次之，髓袢升支粗段相對較差。

縮血管作用一方面是通過抑制血管平滑肌細胞的Na+，K+-ATP酶，使細胞內(nèi)Na+增加，Na+-Ca2+交換增加，同時細胞膜去極化，平滑肌細胞內(nèi)Ca2+增加，收縮力增強；另一方面，內(nèi)洋地黃素可提高血管平滑肌對某些縮血管物質(zhì)的敏感性，促進血管內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞增生，導(dǎo)致高血壓。

強心作用是內(nèi)洋地黃素抑制心肌細胞的Na+，K+-ATP酶，使心肌細胞內(nèi)Ca2+增加，心肌收縮力增強。其強心作用呈劑量依賴性，且不受α、β受體阻滯劑的影響。此外，內(nèi)洋地黃素還有一些其他作用，其活性與血糖和胰島素的代謝相關(guān)[3]。

Uresin等[7]報道，內(nèi)洋地黃素在應(yīng)激時能加強內(nèi)源性鴉片樣肽活性。

2內(nèi)洋地黃素與腦血管病

近年來，國內(nèi)外已有內(nèi)洋地黃素與中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的關(guān)系報道，特別是在腦血管病患者中內(nèi)洋地黃素的血漿和腦脊液的水平呈增高趨勢，體內(nèi)內(nèi)洋地黃素含量的變化可從另一側(cè)面反映腦血管病的變化。

2.1內(nèi)洋地黃素與腦血管病

Wijdicks等[8]報道，蛛網(wǎng)膜下腔出血患者血漿內(nèi)洋地黃素水平增高。但Lusic 等[9]和Berendes 等[10]報道，動脈瘤破裂引起蛛網(wǎng)膜下腔出血者血漿和腦脊液中內(nèi)洋地黃素無統(tǒng)計學(xué)意義上的差異，但伴腦血管痙攣者血漿內(nèi)洋地黃素水平較不伴腦血管痙攣者高，且出血量與血漿內(nèi)洋地黃素水平呈正相關(guān)。

國內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，顱腦外傷急性期血漿內(nèi)洋地黃素含量增高，同時伴有抗利尿激素(antidiuretic hormone,ADH)水平上升，其中Glasgow昏迷量表(GCS)>8分組血漿內(nèi)洋地黃素含量低于GCS<8分組；內(nèi)洋地黃素在腦外傷后2~15h最高，隨后漸降低，至第10天仍高于對照組，并認為內(nèi)洋地黃素分泌增加部分系下丘腦損傷或創(chuàng)傷應(yīng)激引起，部分是因ADH分泌增加引起細胞外液量增加，內(nèi)洋地黃素濃度對抗性增加。

徐有奇等[11]觀察40例急性腦血管患者發(fā)現(xiàn)，與健康成人(對照組)相比，其紅細胞和血漿內(nèi)洋地黃素的水平出現(xiàn)改變；腦出血組和腦栓塞組紅細胞內(nèi)洋地黃素水平均顯著高于對照組，血漿與紅細胞內(nèi)洋地黃素的變化基本一致，二者呈正相關(guān)(r=0.61,P<0.01)；腦血栓組與對照組相比變化不大。將該40例腦血管病患者按病情輕重分為輕、中、重型，發(fā)現(xiàn)重型組紅細胞內(nèi)洋地黃素和顱內(nèi)壓顯著高于輕、中型組。另有人報道，在急性腦血管病患者中，腦脊液循環(huán)障礙者內(nèi)洋地黃素含量增高，腦血管收縮明顯，腦缺血缺氧加重。

許貽白[12]也報道，急性腦血管病患者血漿內(nèi)洋地黃素水平增高，且意識障礙患者>無意識障礙患者(P<0.05)，基底節(jié)出血內(nèi)側(cè)型>基底節(jié)出血外側(cè)型和腦葉出血(P<0.05)，下丘腦有損害者>下丘腦無損害者(P<0.01)；血漿內(nèi)洋地黃素水平與血清Na+呈負相關(guān)(r=3.858,P<0.05)，低Na+患者>正常血Na+患者，但無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。

由此可見，出血性腦血管病時血漿內(nèi)洋地黃素水平增高，增高的內(nèi)洋地黃素通過抑制Na+，K+-ATP酶活性增高細胞內(nèi)Na+濃度，一方面引起腦血管收縮，另一方面引起腦水腫，顱內(nèi)壓增高，加劇腦缺血缺氧，同時改變神經(jīng)細胞膜電位，影響遞質(zhì)的釋放和信號傳導(dǎo)，兩者相互協(xié)同加重腦缺血缺氧，引起神經(jīng)功能缺損。

2.2內(nèi)洋地黃素與高血壓

高血壓是腦血管疾病最主要的誘因。研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)洋地黃素與高血壓有密切關(guān)系。在自發(fā)性高血壓大鼠，血壓越高，內(nèi)洋地黃素水平越高，紅細胞內(nèi)Na+濃度也越高，而血漿Na+，K+-ATP酶活性則越低。高血壓患者內(nèi)洋地黃素水平遠高于正常人，低腎素型高血壓患者的內(nèi)洋地黃素濃度又高于正常腎素型高血壓患者。

Sagnella等報道，原發(fā)性高血壓患者血漿內(nèi)洋地黃素水平顯著增高，與收縮壓呈正相關(guān)。

Shimada等[13]臨床觀察1例重度高血壓婦女，磁共振確診為嗜鉻細胞瘤，腫瘤切除前血漿內(nèi)洋地黃素和醛固酮水平均明顯增高，但切除后很快恢復(fù)正常，血壓也恢復(fù)正常。

Kaide等[14]報道，內(nèi)洋地黃素在RRM(reduced renal mass)高血壓大鼠高血壓發(fā)展的早期及慢性階段有一定作用。

2.3內(nèi)洋地黃素與腦缺血再灌注損傷

大量的動物實驗和臨床研究表明，再灌注損傷主要與Ca2+超載和氧自由基損傷有關(guān)。但有關(guān)腦缺血再灌注損傷與內(nèi)洋地黃素水平的關(guān)系，尚未見文獻報道。在對狗深低溫體外循環(huán)的實驗中觀察到，循環(huán)中斷30、60和80min組，隨著循環(huán)中斷時間延長，血中內(nèi)洋地黃素水平下降，但恢復(fù)心跳后前兩組血漿內(nèi)洋地黃素水平、心肌超微結(jié)構(gòu)無明顯改變，而循環(huán)中斷80min組血漿內(nèi)洋地黃素水平則顯著增高，心肌線粒體明顯腫脹，肌漿網(wǎng)明顯擴張，肌纖維稀疏灶性溶解，Z線結(jié)構(gòu)增寬。由于內(nèi)洋地黃素是Na+,K+-ATP酶的抑制劑，再灌注時其水平的升高可使心肌細胞膜Na+，K+-ATP酶的抑制程度加重，細胞內(nèi)Na+增加，繼而Na+-Ca2+交換增加，引起Ca2+增高，導(dǎo)致細胞內(nèi)Ca2+和Na+超載。

體外研究[15]發(fā)現(xiàn)，缺血再灌注心肌細胞懸液中，內(nèi)洋地黃素水平明顯增高，同時伴有細胞膜Na+，K+-ATP酶活性顯著下降。我們在腦缺血再灌注損傷模型中發(fā)現(xiàn)，缺血再灌注大鼠腦組織和血漿內(nèi)洋地黃水平顯著升高，Na+，K+-ATP酶活性顯著下降，細胞內(nèi)Ca2+含量增加。

這些研究表明，內(nèi)洋地黃素可能參與了腦缺血再灌注損傷的病理生理過程。

3洋地黃抗體在腦血管病治療中的可能作用

地高辛抗體是洋地黃類藥物和內(nèi)洋地黃素的特異性拮抗劑，可使地高辛和內(nèi)洋地黃素與其受體解離加速，可能是一種新型Ca2+通道阻滯劑，具有與洋地黃相反的生物學(xué)作用。一些研究已初步表明，給RRM高血壓大鼠靜脈注射地高辛抗體有明確的降壓作用。

Goodlin[16]發(fā)現(xiàn)，患惡性高血壓的重度子GFDA1?；颊哐鍍?nèi)洋地黃素水平明顯增高，在各種降壓藥無效的情況下，靜注10mg地高辛抗體后血壓立即降至正常。同時還發(fā)現(xiàn)，隨著血壓的下降血漿游離型內(nèi)洋地黃素下降，而結(jié)合型內(nèi)洋地黃素水平增高。Yuan等[17]報首，一腎一夾型高血壓大鼠內(nèi)洋地黃素水平明顯增高，抗地高辛抗體能降低其血壓，且呈劑量依賴關(guān)系?？沟馗咝量贵w的降壓機制可能是其進入體內(nèi)后與內(nèi)洋地黃素結(jié)合而使后者失活，并可能通過拮抗去甲腎上腺素、精氨酸加壓素和血管緊張素Ⅱ的縮血管作用而使血壓下降。

Ke等[15]研究發(fā)現(xiàn)，地高辛抗體能顯著減輕心肌缺血再灌注損傷，能使心肌細胞膜Na+，K+-ATP酶活性恢復(fù)至正常。我們的初步研究結(jié)果也顯示，地高辛抗體能減輕腦缺血再灌注損傷，使Na+，K+-ATP酶活性恢復(fù)正常，降低細胞內(nèi)Ca2+濃度。

由此可見，地高辛抗體有望成為治療腦血管病的新型藥物。對其進行深入研究，對更全面地了解其生物學(xué)作用無疑具有十分重要意義。

參 考 文 獻

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2Yamada H,Ihara N,Takahashi H,et al.Distribution of the endogenous digitalis-like substance(EDLS)-containing neurons labeled by digoxin antibody in hypothalamus and three circumventricular organs of dog and macaque.Brain Res,1992,584(1-2):237-243.

3Ke YS.Endoxin:a major factor regulator cardiovascular system.ActaPharmacol Sin,2001,22(3):201-209.

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5Shah JR,Laredo J,Hamilton BP,et al.Different signaling pathways mediate stimulated secretions of endogenous ouabain and aldosterone from bovine adrenocortical cells.Hypertension,1998,31(1Pt2):463-468.

6Qazzaz HM,Goudy SL,Valdes R.Deglycosylated products of endogenous digoxin-like immunoreactive factor in mammalian tissue.J Biol Chem,1996,271(15):8731-8737.

7Uresin Y,Eroglu L,Yildiran G.Effects of opioid-type stressors on serum digoxin-like immunoreactivity in rats.Methods Find Exp Clin Pharmacol,1996,18(9):569-571.

8Wijdicks EF,Vermeulen M,van Brummelen P,et al.Digoxin-like immuno reactive substance in patients with aneurysmal subarachnoid haemorrhage.Br Med J Clin Res Ed,1987,294(6574):729-732.

9Lusic I,Ljutic D,Maskovic J,et al.Plasma and cerebrospinal fluid endogenous digoxin-like immunoreactivity in patients with aneurysmal subarachnoid haemorrhage.Acta Neurochir(Wien),1999,141(7):691-697.

10Berendes E,Walter M,Cullen P,et al.Secretion of brain natriureti c peptide in patients with aneurysmal subarachnoid haemorrhage.Lancet,1997,349(9047):245-249.

11徐有奇，袁立功，王景周，等.急性腦血管病患者紅細胞內(nèi)源性類洋地黃物質(zhì)含量變化.中華醫(yī)學(xué)雜志,1992,72(2):109-110.

12許貽白.急性腦血管病患者血清內(nèi)源性洋地黃物質(zhì)與低鈉血癥關(guān)系的探討.中國實用內(nèi)科雜志,1993,13(12):744-745.

13Shimada T,Nagasaka Y,Ishibashi Y,et al.Probable relationship between an endogenous digitalis-like substance and concentric cardiac hypertrophy in primary aldosteronism.Intern Med,1999,38(8):655-659.

14Kaide J,Ura N,Torii T,et al.Effects of digoxin-specific antibodyFab fragment(Digibind)on blood pressure and renal water-sodium metab

olism in5/6reduced renal mass hypertensive rats.Am J Hypertens,1999,12(6):611-619.

15Ke YS,Liu ZF,Yang H,et al.Effect of anti-digoxin antiserum on endoxin and membrane ATPase activity in hypoxia-reoxygenation induced myocardial injury.Acta Pharmacol Sin,2000,21(4):345-347.

16Goodlin RC.Will treatment with digoxin antibody benefit pregnant patients with toxemia and elevated digoxin like factor?Med Hypotheses,1987,24(1):107-110.

17Yuan WQ,Lu ZR,Wang H,et al.Effects of endogenous ouabain on thedevelopment of hypertension in1k1c hypertensive rats.Hypertens Res,2000,23(Suppl):S61-S65.