海洋生物制药在心脑血管疾病方面的研究

海洋生物制药在心脑血管疾病方面的研究

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摘要所谓心脑血管疾病就是心脏血管和脑血管的疾病统称。随着生活水平的提高和生活节奏的改变，被称为“富贵病”的“三高症”（即高血压、高血糖和高血脂）。随着人类寿命的延长和环境污染的加剧，心脑血管疾病对人类健康的威胁日益严峻，人类迫切需要寻找新的、特效的药物来治疗这种疾病。现代生物技术在制药产业中的作用越来越大，海洋生物技术的发展推动了海洋生物药物的研究，是今后海洋生物制药的发展方向。综述了海洋生物药物对心脑血管疾病的开发背景、国内外研究现状以及海洋生物药物对心脑血管疾病的功效，并展望了将来海洋生物制药在治疗心脑血管疾病的前景。

关键词心脑血管；海洋生物制药；功效；现状；展望

心脑血管疾病是一种常见病和多发病，特别是近几年，随着生活水平的提高，心脑血管疾病逐渐成为影响人们健康的主要疾病之一。治疗心脑血管疾病药物通常包括口服西药、输入注射液和中成药。临床验证，西药和注射液虽短期作用明显，但治疗毒副作用大，而且价格昂贵。因此，从天然药物中去筛选和研究有效、安全、方便使用的治疗药物，已为世界各国医药工作者所瞩目。海洋是一个开放性复杂系统，在海洋非凡的生态环境里生活着二十多万种动、植物和大量的微生物。这些海洋生物含有与陆地生物不同的、化学结构特异的活性物质(化合物)。随着人类寿命的延长和环境污染的加剧，心脑血管疾病对人类健康的威胁日益严峻，人类迫切需要寻找新的、特效的药物来治疗这种疾病。海洋主物制药己成为一个崭新的领域，显示出广阔的研究和市场前景。

1 海洋生物药物治疗心脑血管疾病的背景

21世纪人类社会面临着“人口剧增、资源匾乏、环境恶化”三大问题的严峻挑战，一直以来作为药物主要来源的陆地生物正面临着被开发殆尽的危险。向海洋进军，开发海洋药物迫在眉睫。

海洋作为一个特殊的生态系统，在某种意义上，本身就是一个复杂的培养体系。海洋生物处于高盐、高压、低温和无光照的环境中，相互间的生态作用多是通过物种间化学作用物质如信息素( pheromones )、种间激素( kaimmones )、拒食剂( feeding deterrents )等来实现，远比陆生生物复杂和广泛，这导致海洋生物，特别是深海生物体内含有与陆地

生物无法比拟的化学结构奇特、新颖并具有高活性、高药效的先导化合物，为新药研发提供了大量模式结构和药物前体。目前已有超过100000种新型结构的化合物被发现，其中200多种已申请专利，主要包括枯类、聚醚类、皂贰类、生物硫、多糖、小分子多肤、核酸及蛋白质等，主要药理作用是防治心脑血管疾病等。现已开发的海洋药物已在治疗心脑血管病这种困扰人类的疾病方面显示出巨大的潜力。

2 海洋生物制药在心脑血管疾病方面的研究现状

2.1海洋心脑血管活性物质

2.1.1 海洋心脑血管天然活性成分的发现。

对具有抗心脑血管疾病活性物质的研究是海洋天然产物研究的又一重点。海洋天然产物在心脑血管疾病的研究主要有ω-3多不饱和脂肪酸、多糖及其衍生物类：主要包括海藻多糖、甲壳多糖、硫酸软骨素、海参粘多糖、刺参粘多糖、羊栖菜多糖等，目前已有许多药物从实验室进入到临床研究阶段。海洋天然活性成分往往具有复杂的化学结构而且含量极低，建立快速、微量的提取分离和结构测定方法以及应用多靶点的生物筛选技术发现新的生物活性成分是当前科学家面临的挑战。

2.1.2 海洋心脑血管天然活性成分的结构优化。

从海洋生物中发现的大量心脑血管活性天然成分，有的可以直接进入新药的研究开发，但有的活性成分存在着活性较低或毒性较大等问题。因此，需要将这些活性成分作为先导化合物进一步进行结构优化，如结构修饰和结构改造，以期获得活性更高、毒性更小的新的化学成分。

2.1.3 解决药源问题。

不少海洋心脑血管天然活性成分含量低，原料采集困难，限制了该化合物进行临床研究和产业化。寻找经济的、人工的、对环境无破坏的药源已成为海洋心脑血管药物开发的紧迫课题。采用化学合成的方法进行化合物的全合成是解决药源问题的一个重要手段，已有不少海洋心脑血管活性天然产物实现了全合成，由于不少成分结构非常复杂，要进行全合成，难度大、成本高，不易形成产业化。另外也有采用人工养殖或模拟天然条件进行室内繁殖研究而。而运用组织细胞培养和功能基因科隆表达也是解决药源问题的一个新的发展方向，许多科学家正在进行这方面的有益的探索和深入研究，这些生物技术的应用必将为生物资源开发展现广阔的前景。

2.2抗心血管疾病的海洋生物及其功效

近些年来 ,随着对海洋心脑血管药物研究的深入开展，新的活性成分和功用不断被发现。从海洋药物中获取心血管活性成分等是药学和化学工作者孜孜以求的重要目标。

(1) 海洋生物不饱和脂肪酸：很多海洋生物富含高度不饱和脂肪酸，其中有的生物含有丰富的二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)。近来研究证明EPA和DHA同属ω-3系列脂肪酸，可减少血浆甘油三酯和脂蛋白水平、防止微循环血小板聚集和抑制免疫细胞粘附、减缓动脉粥样硬化的发展［2］。二者都具有显著的医疗保健作用，对心脑血管疾病有很好的预防和治疗效用。

(2) 海洋药物：在抗心脑血管疾病海洋药物方面，目前已有很多药物从实验室进入到临床阶段。日本京都大学海洋药物研究室从冲绳岛海域的鸡冠珊瑚中提取出一种治疗冠状动脉硬化性心脏病的化合物，临床试验效果良好。墨西哥科学家从珊瑚中提取出前列腺素，可用于治疗高血压和动脉硬化等心脑血管疾病［5］。我国海洋药物研究也取得了显著的成果。青岛海洋大学利用海带中的褐藻酸钠加工成抗血栓、降血脂新药藻酸双脂钠(PSS)，具有良好的临床效果；其第二代产品甘糖酯(PGMS)也已应用于临床［9］。以牡蛎为主要原料研制成功的“东海三豪”等保健药物也具有降血脂、软化血管和改善微循环等功效。利用海藻加工成的“脉怡康”、“必索”和利用螺旋藻开发的“海王牌螺旋藻”对高血脂、动脉粥样硬化具有良好的预防和辅助治疗作用。近几年，国内从南海珊瑚中提取抗心血管疾病药物的研究取得了一些进展。到目前为止，从南海短指多型软珊瑚和细枝多指软珊瑚中分离得到了喹啉酮，从南海柳珊瑚中分离出具有抗心律不齐和降低心脏收缩力的柳珊瑚酸［6］。

(3) 海洋生物毒素：多数海洋生物能生物合成、代谢和分泌、排泄一些有特殊生物活性的物质，称为海洋生物毒素［3］。目前，研究较多的、药理活性和化学结构较清楚的海洋生物毒素约50种，其中具有抗心脑血管疾病的活性物质如麝香蛸的麝香蛸毒素、岗比毒甲藻(Ga mbierdis- cus toxicus)的西加毒素(CTX)、长尾背肛海兔(Stylocheiluslongi)的海兔毒素等等［4］。

目前已研究出多种药物可有效预防和治疗心脑血管疾病，我国处于II期临床研究的糖类药物有抗脑缺血药物（D-聚甘酯、玉足海参多糖），有望成为抗心脑血管病的海洋Ⅰ类新药。

3 海洋生物制药在心脑血管疾病方面的研究展望

世界卫生组织预测，到2015年，发达国家心脑血管疾病的死亡人数将从1985年的1320万增至2450万，发展中国家心脑血管疾病的死亡人数也将由720万增至1670万。心脑血管疾病被喻为人类健康的头号杀手，给人类的健康带来了极大的危害。我国每年死亡于冠心病、脑中风及其并发症的人数超过600万，占总死亡人数1/3以上，已位居10大死亡原因之首。为了开辟新药源，降低心脑血管疾病的死亡率，世界各国纷纷把目光投向海洋，力求在心脑血管疾病方面取得新的突破，海洋生物药物成为了当下科研热点，呈现出了广阔的发展前景。

3.1 国外海洋心脑血管药物研发进展迅速

近20年来许多沿海国家都加紧开发海洋，把利用海洋资源作为基本国策。目前，世界范围内海洋药物的产业规模已经高达数十亿美元，预计今后5年的年增长率将高达15%～