环氧合酶(COX—2)抑制剂提高心血管安全性的抗炎机制探讨


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[摘要]新一代环氧合酶(COX-2)抑制剂降低了NSAIDs药物的胃肠道副作用,但由于选择性抑制COX-2导致PGI2与TXA2之间的失衡以及舒张血管作用NO的减少,最终提高了心血管风险。在病理条件下,活性氧(O-·2等)诱导血管内皮功能障碍O-·2激活NF-κB诱导促炎因子IL-1β,TNF-α的表达,增加收缩血管作用的ET-1,TXA2等,减少舒张血管作用的PGI2,NO等,而O-·2与NO生成ONOO-进一步氧化损伤,并降低NO的生物利用度。NO-NSAIDs和NO-Coxibs药物通过引入NO供体(-ONO2)提高NO的水平,NSAIDs药物通过选择性抑制COX-2增强抗炎活性以及降低胃肠道副作用,如果引入中药活性成分的抗氧化结构提高NSAIDs药物的抗氧化活性,通过清除活性氧保护血管内皮正常功能,提高NO的生物利用度,有利于提高环氧合酶(COX-2)抑制剂的心血管安全性。

[关键词]非甾体抗炎药物(NSAIDs);环氧合酶-2(COX-2);一氧化氮(NO);内皮功能障碍;抗氧化活性;心血管安全性

非甾体抗炎药物(nonsteroidal antiinflammatory drugs,NSAIDs)是临床上使用最广泛的药物之一,治疗炎症、疼痛、骨关节炎、类风湿性关节炎等方面具有确定的抗炎镇痛作用,但长期服用会导致胃溃疡和胃出血等严重副作用。新一代选择性环氧合酶(COX-2)抑制剂可明显降低胃肠道副作用,但又提高了心血管方面的危险[1]。我国有着深厚的中医药用药经验,从中药活性成分中筛选结构进行修饰来解决问题,已成为我国新药研究的优势和特色。

1 环氧合酶抑制剂提高NSAIDs药物的心血管风险

1.1 NSAIDs药物随着用药剂量的增加,都具有较高的心血管风险 2004年,美国默克公司将选择性COX-2抑制剂——罗非昔布(商品名:万络)从全球市场召回,引发了昔布类药物具有心血管风险的“类效应”争论[2],选择性COX-2抑制剂虽然有良好的胃肠道安全性,但比传统的NSAIDs药物有更高的心血管风险[3-5]。2008年,Trelle等报道NSAIDs药物、选择性COX-2抑制剂与安慰剂对照比较,罗非昔布(比率为2.12,与对照组比较)、罗美昔布(2.00)和塞来昔布(1.35)与较高的心肌梗死率相关,布洛芬(3.36)、双氯芬酸(2.86)、罗美昔布(2.81)和依他昔布(2.68)与脑中风相关,依他昔布(4.07)、双氯芬酸(3.98)和塞来昔布(2.07)的心血管疾病死亡的风险较高[6]

传统的NSAIDs药物对COX-1和COX-2没有选择性[7-8],COX-1代谢的前列腺素保护胃黏膜,被阻断则产生严重胃肠道副作用,COX-2代谢的前列腺素会引起炎症和疼痛,选择性抑制COX-2可以减少炎症,但不阻断胃黏膜中COX-1的药理作用,因此具有良好的胃肠道安全性[9]。无论是新一代选择性COX-2抑制剂,还是传统的NSAIDs药物,由于其抑制COX-2代谢产生的前列腺素I2(PGI2),这类药物都会导致不良心血管反应的讨论一直存在[7,10-11]。从治疗炎症的角度理解,传统的NSAIDs药物与选择性COX-2抑制剂并无区别,NSAIDs药物也是COX-2抑制剂,随着用药剂量的增加,都具有较高的心血管风险[12]

1.2 对COX-2过高的选择性抑制将导致PGI2与TXA2之间的失衡以及NO生成的减少 2012年,《Science》上报道了选择性COX-2抑制剂的最新研究,NSAIDs药物对COX-2进行抑制,其体内的生化过程导致了心血管风险[1]。Yu等在动物模型中将血管内皮细胞中的COX-2基因删除后,血液中通过COX-2代谢的前列环素(prostacyclin,PGI2)减少,动物容易诱发高血压和血栓形成。NSAIDs药物的心血管风险主要与血管内皮细胞中的COX-2抑制相关,而与其他组织中的COX-2抑制无关[13]。NSAIDs药物中的萘普生心血管风险比较低,可能和它抑制COX-1产生的抗血小板聚集作用有关[14]

在不同的组织内,COX-1和COX-2分别具有不同的生理功能(图1)。在胃黏膜中的COX-1代谢的前列腺素(PGE2,PGI2)具有保护胃黏膜作用,而血小板中的COX-1代谢的血栓素A2(TXA2)促使血小板聚集和血管收缩;另一方面,在关节中的COX-2代谢的前列腺素(PGE2,PGI2)产生疼痛和炎症,但内皮细胞中的COX-2代谢的PGI2具有抗血小板聚集和血管舒张的作用[15]。选择性COX-2抑制剂使血管中的PGI2形成减少,而相对应的血小板中TXA2形成并没有被抑制,两者之间的相对平衡被破坏;另外,血管内皮细胞分泌的一氧化氮(NO)具有血管舒张作用,将血管内皮细胞的COX-2基因删除,eNOS蛋白的表达和NO的生成会被抑制,都将提高血栓形成和高血压风险[13]

2 自由基-炎症过程对心血管系统安全的影响