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《本草纲目》虫部·水蛭 释名 至掌。大者名马蜞、马蛭、马蟥、马鳖。 气味 咸、苦、平、有毒。 主治 产后血晕（血结于胸中，或偏于少腹，或连于胁肋）。 红白毒肿。用水蛭十余枚令咂病处，取皮皱肉白为效。冬月朊蛭，地中掘取，养暖水中，令活动。先将患者痛处的皮肤擦净，然后用竹筒装水蛭合上，不久，水蛭吸满人血自脱，如须多吸，另换新蛭。
生物学特性 水蛭，身体呈扁长形，有环带，前后各有一个吸盘，前吸盘是口，有齿，用于进食及吸血，后吸盘具有吸附作用，可辅助前吸盘进行移动。水蛭是雌雄同体动物，腹部有雄性和雌性生殖孔各一个，但不能自体受精，必须两只水蛭才能够完成受精。水蛭的皮肤具有弹性，能够伸展，显微观察发现：水蛭的表皮细胞呈圆柱形，细胞间有微血管神经末梢、色素细胞和表皮纤维插入其中。此外，水蛭表皮上的腺体细胞还能分泌大量的粘液，既起到屏障保护作用也具有交换气体、离子和水的功能。 从水蛭的生理习性来看，可分为非食血和食血和两种类型，非食血水蛭的颌比较脆弱，齿板小，常以水生昆虫或螺类为食（如：Whitmania pigra Whitman，Whitmania acranulata Whitman）。食血水蛭的齿较锋利，能够迅速切开皮肤或粘膜以吸食血液（如：Hirudo medicinalWhitman），可以在15分钟到2小时的时间内摄取5-20ml的血液，吸食一次后可维持很长时间，其唾液腺孔位于相邻的小齿之间，在刺破皮肤吸血的瞬间能将唾液注入伤口内，由于水蛭唾液里含有抗凝及血管扩张类成分，因此，被水蛭咬伤后会造成持续流血数小时。Hirudo nipponica ism> Linnaeus， 种属及分布 在分类学上，水蛭被划归为环节动物门(Annelida)，有环带亚门(Clitellata)，真蛭亚纲(Euhirudinea Lukin)。现今世界上已发现大约680多种水蛭，随着现阶段科学研究的进展，只有无吻蛭目(Arhynchobdellida Blanchard)，医蛭形亚目(Hirudiniformes Caballero)，医蛭科（Hirudinisae Whitman）中金线蛭属（Whitmania Blanchard）和医蛭属（Hirudo Linnaeus）中的几种被正式批准作为临床使用。受环境及地域分布差异的影响，东西方用于医用的水蛭的种属也有一定的差异。2015版《中国药典》规定：医蛭属的Hirudo nipponica Whitman 和金线蛭属的Whitmania pigra Whitman，Whitmania acranulata Whitman；在欧洲，常用的医用水蛭为：医蛭属的Hirudo medicinalHirudo orientalism> Utevsky and Trontelj。主要科属形态特征、生理习性及分布描述如下：Carena，Hirudo verbena ism> Linnaeus，
（1）医蛭属（Hirudo Linnaeus） 体型中等，长度30-150mm，背面有纵形的条纹，五对眼排列呈弧形，体背面有感觉乳突8对，腹部面6列，雄性荷雌性生殖孔的位置恒定，有3个发达的颚，每颚有35-100个锐利的齿，栖息在稻田及河湖边，以吸食人，家畜的血液为生，医蛭属的种类较多，一般可通过背部花纹排列来进行区分。常见的有：Hirudo nipponica Whitman，Hirudo medicinalis Linnaeus，等。 （2）金线蛭属（Whitmania Blanchard） 体型中等或大型，尾吸盘中等大小，背面通常有纵纹，大多有17体节，每节有5个大小相等的环，眼5对，弧形分布，生殖孔间隔5环，颚小，有两列不规则的齿板，栖息在水边石块间或是泥中，取食水生昆虫及螺类，不吸血，常见的有Whitmania pigra Whitman。 水蛭的活性成分 水蛭体内的多种生物活性物质，是其能在世界医疗历史中被广泛应用的物质基础。研究发现，水蛭至少含有51种化合物，包括：生物活性肽、蝶啶、磷脂酰胆碱、鞘糖脂、甾醇等，具体有：水蛭素（Hirudin）、透明质酸酶（Hyaluronidase）、组胺（Histamine）、乳清酸（Saratin）、卡林（Calin）、透明质酸酶（Hyaluronidase）、失稳酶（Destabilase）、溶菌酶（Lysozyme）、蛋白酶抑制剂（Tryptase inhibitor）等。
可以看出，食血水蛭在吸血的过程中包含了多种活性成分的复杂调控作用：水蛭在刺破皮肤进行吸血的同时，唾液中的活性成分注入体内，透明质酸酶和组胺降低血管的通透性，促进水蛭素、卡林、失稳酶等迅速进入血液中，阻断凝血酶，抑制血小板聚集，溶解纤维蛋白，从而抑制血液凝固，促使水蛭吸食到更多的血液。从另一方面来看，正因水蛭中含有介导抗血栓、抗凝、抗炎、抗血小板聚集等多种血管平衡调控信号通路的有效活性成分，才能在心脑血管、静脉阻塞、皮瓣移植等疾病临床治疗中发挥重要作用。 水蛭的药理研究进展 （1）抗凝、抗血栓 凝血，是由一系列凝血因子参与，使血液的蛋白质水解活化，形成纤维蛋白沉积，从而阻止血液流动的复杂过程，是机体的重要防御机制。血栓的实质是血管内部的纤维蛋白及血小板沉积，是由血管内皮损伤，血液流动变慢等因素诱导机体启动凝血及机制而形成，是心脑血管阻塞的重要病因。水蛭素（hirudin）是从医用水蛭（Hirudo medicinalism> Linnaeus）的唾液中分离出的一种天然多肽，是强大的凝血酶抑制剂，可直接与凝血酶结合，使凝血酶失去作用，溶解纤维蛋白，抑制凝血酶引起的血小板聚集，从而抑制血栓形成，可用于治疗血液凝固性疾病，预防术后血栓形成，冠状动脉血栓形成和脑卒中。但天然水蛭素的分离较为困难，难以满足临床需求，重组水蛭素的发展改善了这一困境：Cornelia通过化学脱氧寡核苷酸合成法，得到了一种含有水蛭蛋白酶抑制剂的DNA，并将合成的基因转入在大肠杆菌中，发现其产物与从水蛭中分离出的蛋白具有相似的生物学特性。Fortkamp 化学合成了一段水蛭素的DNA，合成方法包括制备7对长寡脱氧核苷酸对，并用快速、简便的方法进行组装和克隆，超过一半的转化大肠杆菌细胞表达了一种生物合成多肽，其生物学特性与真正的水蛭素非常相似。Guo复制大鼠皮瓣静脉充血模型，通过局部注射天然水蛭素和重组水蛭素，发现两种水蛭素能够提高皮瓣的存活率，增加血管内皮生长因子的表达，具有促进损伤处血管新生的作用。因此，重组水蛭素具有巨大的临床价值。 此外，多项研究发现，非食血水蛭（Whitmania pigra Whitman）的唾液中未能分离出水蛭素，但仍具有较强的抗凝和抗血栓活性，说明水蛭中还有其他有效强大的抗凝抗血栓活性成分。Zheng从干燥的Whitmania pigra Whitman中分离得到一种具有热稳定性的寡肽的氨基酸序列whitide，分子量为1997.1 Da，对胰蛋白酶是很好的耐受性，有潜力开将其开发成口服抗凝药物。Chu在干燥的Whitmania pigra Whitman体内分离出了一种纤维蛋白水解酶，具有很强的纤溶活性，且其溶栓活性与酶浓度有关，可用于开发血栓治疗药物，具有很高的经济价值。Ren软件对Whitmania pigra Whitman唾液腺的cDNA进行测序，发现了活性蛋白——Pigrin，利用P. pastoris GS115克隆并合成了Pigrin，之后采用动物模型检测其抗血栓活性及凝血时间，发现在有效剂量下，Pigrin具有降低动物体内血栓形成，但不延长出血时间的作用，是潜在的开发抗血栓治疗药物的先导化合物。 （2）抗血小板聚集 血小板是重要的血液细胞，在机体创伤修复过程中发挥重要的凝血和止血作用，但过度的血小板聚集会引起血栓，进而引发缺血性心脑血管疾病。Jiang通过对1980-2018年间发表的古籍、药典、报告和论文中水蛭、血小板聚集的相关研究进行总结，发现水蛭具有很好的抗血小板聚集的作用，其机制与降低TXA2，增加PGI2，降低钙离子，调节NO，提高内皮细胞eNOS活性，恢复内皮细胞功能障碍相关，且几乎没有明显的毒性和副作用。此外，从水蛭中分离得到的翼手碱化合物具有现临床正在使用的抗血小板聚集剂（如噻氯匹定、氯吡格雷和替格列罗）类似的化学结构。因此，水蛭是基于传统医疗研究的天然抗血小板药物的较好研究对象。 （3）降低血液粘度 血液粘度是反映血液流动性质的重要指标，是保证正常血液循环的重要条件，血液黏度升高会引起血流减慢，血管内的脂质、血细胞沉积，使血管狭窄，引起机体代谢紊乱，严重时会形成血栓，是引发缺血性心脑血管疾病的主要原因。Wang采用高分子右旋糖酐来诱导大鼠血液高粘度模型，分别给予阿司匹林和Whitmania pigra Whitman干燥粉末的水提取物，检测血液流变学指标，观察主动脉标本病理变化，并基于液相色谱-质谱(LC-MS)的非靶向代谢组学方法来描述新陈代谢的变化，结果表明，阿司匹林和水蛭的水提取物均能降低大鼠的血液粘度，改善胸主动脉组织病变；代谢组学结果显示，水蛭提取物能够显著改善血液高粘引起的代谢紊乱，使代谢物恢复正常水平，与阿司匹林对比，水蛭提取物的改善作用效果更强，其差异内源性代谢物涉及半胱氨酸、蛋氨酸代谢、TCA循环、花生四烯酸等，提示水蛭在调节机体代谢紊乱方面也具有一定的作用。
水蛭成分抗凝 （4）抗动脉样硬化 动脉粥样硬化是一种慢性血管炎症疾病，其引起的脂质斑块破裂和血栓形成是急性心脑血管疾病的重要原因。研究表明炎症在动脉粥样硬化及血栓形成中起着关键作用，在机体炎症发生时，中性粒细胞增多，通过直接与vWF结合激活凝血功能，促进血小板的募集和活化；活化的单核细胞表达组织因子(TF)并释放炎性细胞因子（IL-1β、TNF-α），可通过下调血栓调节蛋白和内皮蛋白C受体来调节抗凝系统。Lu采用脂多糖(LPS)或氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)诱导的细胞模型研究Whitmania pigra Whitman乙醇提取物抗动脉粥样硬化机制，发现水蛭提取物预处理48h后，可以显著抑制脂多糖诱导的内皮细胞ICAM-1、VCAM-1、IL-6、TNF-α表达，减弱低密度脂蛋白诱导的ROS的积累和巨噬细胞凋亡。Li采用创伤愈合实验和Boyden腔模型评价Whitmania pigra Whitman酶提取物（来自于International Biotechnology Research and Development Center of Shandong University at Weihai）对LPS诱导的血管平滑肌细胞的迁移抑制作用, 发现水蛭提取物可抑制LPS诱导的大鼠血管平滑肌细胞中炎症因子和粘附分子的上调，其机制主要与P38 MAPK/NF-κB信号通路调控有关，提示水蛭具有预防动脉粥样硬化的作用。 （5）抗肿瘤 肿瘤具有很高的致死率，是威胁人类生命的重大疾病之一，胶质瘤是颅内最常见的肿瘤之一，目前临床其治疗及预后效果较差，ERK/MAPK信号通路的上调已被证实参与了有丝分裂刺激的扩增和促进恶性胶质瘤细胞增殖。Zhao采用水蛭素对胶质瘤细胞进行干预，采用MTS和Annexin V染色法检测细胞增殖和凋亡率，采用免疫印迹法和免疫荧光染色法进行检测ERK/MAPK信号的相关分子表达，发现水蛭素能够降低胶质瘤细胞的增殖率，促进肿瘤细胞凋亡，下调ERK1/2的表达，证明了水蛭素具有应用于的神经胶质瘤临床治疗的潜力。李先建将含不同浓度水蛭素的培养液作用于肝癌 HepG2 细胞，检测水蛭素对肝癌 HepG2 细胞增殖率，凋亡、迁移、侵袭，以及血管内皮生长因子（VEGF）的表达，结果显示，HepG2细胞增殖抑制率随水蛭素浓度增加及作用时间延长而增加，呈剂量-时间依赖效应，VEGF随水蛭素浓度增加而明显下调，说明了水蛭素能通过降低VEGF表达而抑制HepG2 细胞增殖、凋亡、迁移及侵袭。此外，Shakouri将取自水蛭唾液中的活性成分与脂质体LSE共同处理，利用人乳腺癌细胞系(MCF-7)来评价提取物的靶向抗肿瘤活性，结果显示脂质体活性成分对MCF-7细胞系有较好的抑制作用。说明水蛭在抗肿瘤机制研究及药物开发方面具有很高研究价值。 水蛭成分抗肿瘤 水蛭的临床应用 （1）心脑血管疾病 随着现代医学理论及制药技术的不断进步，促进了中成药制剂的创新与发展，很多经过多年使用后取得较好疗效的含水蛭的中医经典方剂经过创新和改良成为现代中成药制剂，并被批准用于治疗心脑血管疾病，在临床上均取得了较好的治疗效果。
（2）显微外科术后辅助治疗 显微外科是利用显微仪器在皮瓣移植或切除术时对小血管、静脉、动脉进行吻合的一种外科手术。静脉阻塞是术后的常见并发症，由于动脉流入量大于静脉流出量，导致静脉压力增加进而引起血管破裂，瘀血，疼痛，水肿，严重时会导致血流停滞，血栓形成以及组织坏死。因此，在手术后缓解静脉阻塞非常重要。水蛭治疗是现在公认的难以替代的辅助疗法，利用水蛭的吸血特性，吸出充血部位阻滞的血液，同时将抗凝、溶栓的活性物质注入体内，促进新组织血供重建。Herlin对 1960-2015 年间43例符合水蛭辅助皮瓣移植条件的案例进行总结后发现：水蛭疗法的成功率在 65%-85%之间，最佳应用频率为 2-8小h，平均总持续时间为 4-10天。有50%的患者需要输血以及在治疗中建议使用环丙沙星和甲氧苄氨嘧啶-磺胺甲恶唑来预防水蛭感染并发症。 （3）抗炎止痛 疼痛是一种很常见的生理应激反应，程度有深有浅，一般的疼痛可自行恢复，但长期严重的病理性的疼痛会对人的精神造成严重的负担。偏头痛是一种常见的疾病，它会引起严重的疼痛、甚至导致残疾和社会负担，传统的治疗会造成药物过度使用、滥用或成瘾。现今水蛭疗法已成功应用于严重持续性头痛，Ansari 对7例偏头痛传统口服治疗失败的患者进行了病例分析，经同意后，进行耳后水蛭治疗，两个月后，患者头痛次数减少，生活质量改善。Wang 对264例用水治疗法进行骨关节炎的案例进行综合分析，发现医用水蛭疗法可显著改善患者的疼痛和预后。可见，水蛭疗法对于长期慢性疼痛具有改善作用，其机制可能与抗炎镇痛，促进血液循环的活性物质有关，在未来缓解疼痛治疗中有较高的应用价值。 （4）肿瘤辅助治疗 肿瘤晚期阶段大多伴随着剧烈的疼痛，Kalender 记录了一名患有肾细胞癌和平滑肌肉瘤的62岁男性患者，在放疗、全身性镇痛无效后，使用水蛭在腰部区域治疗来缓解疼痛，结果两个月后病人的身体情况有改善，无疼痛，提示水蛭疗法具有用于改善癌症疼痛的潜在价值。此外，恶性肿瘤患者常伴有血液的高凝状态，唐莉选取20例原发性肝癌伴随高凝状态的患者，行原发性肝癌TACE 术，出院后服水蛭胶囊（制法采用绿豆粉炒制法，详见《中华人民共和国药典》一部1995版），每次介入治疗前检测凝血、血常规等指标，结果发现在水蛭胶囊治疗后，凝血酶原时间和活化部分凝血活酶时间均较治疗前有轻度延长，纤维蛋白原、D-二聚体有所下降，但治疗前后比较均无显著性差异，且不会增加介入化疗的毒副反应及引起出血，说明水蛭胶囊的联合应用对高凝患者的凝血功能具有一定的改善作用。苗其云选取同期收治年龄 36-74 岁的中晚期恶性肿瘤患者56例（男29例，女27例；肺癌11例，食管癌11例， 乳腺癌8例，胃癌6例，肝癌3例，胰腺癌2例，直结肠癌7例，妇科恶性肿瘤 8 例）所有患者均经病理学诊断，血浆血小板计数＞300×109 /L，未接受其他活血及抗凝药物治疗，给予中草药方剂煎服（三棱10 g，莪术10 g，水蛭3 g），服用5-10 d 后复查血小板计数（血浆血小板计数＜300 × 109 /L为治疗有效）。经治疗 5-10 d 后，有49 例血小板计数下降，有效率为 87.5% ，说明三棱、莪术、水蛭三味中药具有改善中晚期恶性肿瘤患者血小板增多的作用。 （5）糖尿病 糖尿病是以高血糖为特征的代谢性疾病，病程发展到后期阶段会出现失明、糖尿病足、肾衰竭、心血管疾病等并发症，严重威胁人类健康。据统计，糖尿病足的死亡率仅次于癌症，且传统治疗手段收效甚微，Shirbeigi 报告了一起应用水蛭疗法结合蜂蜜和姜黄素敷料治疗77岁糖尿病足患者的案例：将水蛭置于患处，并在治疗之后在用蜂蜜和姜黄素覆盖伤口，然后口服环丙沙星10天，结果发现：水蛭治疗2天后，疼痛完全消失，3周后，脚趾伤口恢复，12周后，伤口痕迹消失，证明水蛭疗法结合蜂蜜和姜黄素敷料可有效预防糖尿病足患者的疾病进展。Zaidi 对一名即将面临截肢的60岁患有糖尿病足的妇女进行了水蛭治疗，并用未成熟的木瓜（unripe papaya）做伤口敷料，以帮助愈合伤口，治疗20天后，疼痛停止，不再需要服用止痛药，3个月后，坏死区域消失，伤口完全愈合。说明水蛭治疗是挽救严重糖尿病足的治疗方式。
水蛭治疗的过程 由于水蛭治疗是水蛭与人类血液循环系统的直接接触，因此造成感染的可能性非常大（高达2.4- 26%），一旦发生感染，皮瓣修复率小于30%。感染程度可能局限于水蛭附着部位和周围软组织，也可能发展为危及生命的败血症和菌血症。治疗后还可能出现过敏、贫血等并发症。因此，必须严格按照操作规程来进行： （1）用于治疗的水蛭必须来源于有正规医疗证明的专门水蛭养殖场。禁止使用从自然环境中收集的水蛭（可能被病毒，细菌，真菌甚至寄生虫污染）。治疗应选择健康，可灵活移动，触摸敏感的水蛭，并保持其摄食温度为4-13°C。 （2）在开始治疗之前，应询问患者的疾病史和过敏史，患有动脉硬化、血友病、血液恶性肿瘤、贫血、低血压和败血症，妊娠期、哺乳期、身体状况不稳定、有水蛭过敏史或严重过敏体质、有瘢痕形成倾向的患者，以及使用抗凝血剂和免疫抑制剂的患者，不推荐使用水蛭疗法，符合治疗条件的应获得患者的书面知情同意。 （3）治疗前用温肝素盐水彻底清洁患者的皮肤，以增强血管舒张，用无菌水蘸湿纱布，在中间切一个1mm的孔，覆盖在固定位置上，防止水蛭移动。然后用注射器刺破治疗区，鼓励水蛭附着在指定区域进食，进食可持续 30-90min。 （4）在应用水蛭疗法期间，医生和护士必须密切监视患者的过敏反应、感染迹象和充血状况。除了监测病人的生命体征外，还应每天至少监测2-3次血量，随时检查伤口部位，以确保水蛭没有过早迁移或脱离。注意不要强行将水蛭移开。治疗结束后，移除水蛭时要迅速，用过的水蛭绝对不能再次使用，应在70%的乙醇中杀死，并放入用于专门处理生物废物的袋子中。 （5）抗生素防治是减少感染率的有效手段，在水蛭治疗的过程中可选择应注射喹诺酮（例如环丙沙星）、氨基糖苷等抗生素来来预防感染，开放性伤口的患者应继续口服抗生素治疗直至伤口闭合。水蛭的治疗通常持续2-6天。每天进行血液学检查，当血红蛋白低于8克/分升时，需要及时输血。 基础研究（模式动物） 水蛭是世界上研究动物系统神经科学的典型模式动物。在水蛭中枢神经系统中，有6个融合体组成头部神经节，21个高度相似的体神经节，7个融合的尾神经节，每个神经节包含大约有200对神经元，它们通过数千个轴突与邻近的神经元相连，在神经元发育、再生和修复方面有重要的研究价值。Françoise提出，由于水蛭中枢神经系统受伤后能够自我修复，是研究小胶质细胞活化机制的较好模型。Rodet证明水蛭神经元可以通过myd88依赖的信号通路对脂多糖作出反应，从而促进中枢神经系统细胞再生。Mumcuoglu发现，活化的水蛭巨噬细胞(HmAIF-1+)和粒细胞(CD11b+)均能表达TLR4及其受体CD14，与脊椎动物的研究结果相似，说明水蛭是一个研究分子生物机制的有价值的模型。此外，水蛭还能作为好的替代模型对有害材料进行研究，Girardello 将水蛭作为模型来评估多壁碳纳米管MWCNTs对免疫系统的影响，结果表明，MWCNT可导致细胞增殖率的降低和凋亡率的升高，证明了多壁碳纳米管诱导强烈的炎症反应的能力，并提出水蛭是研究纳米材料有害性的一个很好的替代模型。 展望 现阶段，水蛭活性成分分离纯化、重组水蛭素及其衍生物、含水蛭的中成药制剂及水蛭提取物的药理研究都取得了较大的研究进展；水蛭疗法在临床显微外科术后血供恢复、糖尿病足、长期疼痛辅助治疗过程中均取得了较好的效果；水蛭还作为模式动物在神经元发育、再生和修复方面取得了一定的研究成果。但现阶段水蛭相关研究还是有很多问题尚未明确： （1）全球多个国家和地域都有水蛭的应用历史，不同地区的使用的水蛭种属及治疗方式总结； （2）不同地区不同种属水蛭的活性成分的分离和含量差异对比； （3）食血水蛭和非食血水蛭均具有较好的生物活性，其发挥作用的主要活性成分成分之间的差异对比，在临床上应用是否有各自的偏重点； （4）具有较好的抗凝、抗血栓、抗肿瘤作用的临床新药开发； （5）含水蛭中成药制剂的饮片质量控制及生产标准； （6）中成药制剂的现代药理学和药代动力学研究； （7）水蛭治疗的感染率较高，水蛭养殖的标准化质量控制； （8）水蛭神经细胞作为遗传性精神疾病研究及药物筛选模型的可能性等；这些问题都值得我们去深入挖掘和思考，以证明水蛭用于临床治疗的有效性与科学性，同时促进水蛭治疗心脑血管疾病及抗肿瘤新药的发展。 马琛婧,2，李娴1，陈 航1,3* （1. 中国林业科学研究院资源昆虫研究所，昆明 650224） （2. 云南中医药大学中药学院药理学教研室，昆明 650500 ） （3. 国家林业局资源昆虫培育与利用重点实验室，昆明 650224） 扫描二维码 直接获取PDF全文 Chen-Jing Ma, Xian Li, Hang Chen. Research progress in the use of leeches for medical purposes. Traditional Medicine Research, Online. 10.12032/TMR20200207159doi: |
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