中药及其有效成分防治脑卒中缺血再灌注损伤相关机制的研究进展

郭 礼 黄格朗 周 凯 周德文 卢 燕

（广西省贵港市人民医院·537100）

中药及其有效成分防治脑卒中缺血再灌注损伤相关机制的研究进展

郭 礼 黄格朗 周 凯 周德文 卢 燕

（广西省贵港市人民医院·537100）

总结中药及其有效成分防治脑卒中缺血再灌注损伤的方法及可能作用机制，为利用中药单体结合辨证论治开发出疗效明确，治疗窗宽的能够保护神经元的缺血性脑卒中的临床治疗方案提供信息基础。

中药 有效成分 脑卒中缺血再灌注 研究进展

缺血性脑卒中是由多因素、多环节、多途径损伤所致的病理生理进程，是一个复杂、动态的过程，受到很多细胞内外理化因素的影响。研究表明，自由基（free radical，FR）增多、炎症反应、程序性死亡自动启动、兴奋性氨基酸（excited amino acid，EAAs）、钙超载等在缺血性脑卒中发生过程中均发挥了重要的作用[1-4]。目前临床上对缺血性脑卒中的干预常采取中西结合方法的治疗方法，主要包括：在急性期及时给予溶栓，促进脑血管再通，保障脑部血流供应，灌注后加强对神经元、血脑屏障（BBB）的保护，避免进一步损伤。其中，预防脑缺血再灌注损伤是愈后康复的首要保障。中药及其有效成分无论是临床上还是实验研究上，都已经被证实能够有效地保护神经元。根据中药及其有效成分保护神经元的不同机制，本文尝试对目前中药及其有效成分治疗缺血性脑卒中抗氧化、抗炎、抗凋亡、保护血脑屏障这四种不同机制进行综述并提出未来展望。

1 中药抗氧化作用干预脑卒中缺血再灌注损伤

相对于身体的其他器官而言，大脑对氧化应激反应更为敏感，在缺血再灌注损伤后，脑组织中产生大量的活性氧（reactive oxygen species，ROS），包括超氧阴离子，过氧化氢，一氧化氮和羟自由基，这些活性自由基的增加导致细胞内生物膜脂质、蛋白质、核酸损伤，也会引起线粒体损伤，使线粒体内细胞色素C(cytochrome-C，Cyt-C)很弱凋亡诱导因子（apoptosis inducing factor，AIF）释放，引起细胞信号传导途径障碍，诱发下游的凋亡级联反应，导致神经细胞受损甚至坏死。李正仪等人研究发现丹参多酚盐在脑缺血再灌注损伤模型中可以通过提高SOD和谷胱甘肽过氧化物酶的活性，对抗活性氧（reactive oxygen species，ROS）对细胞内线粒体的损伤，以及降低脑组织中丙二醛（MDA）的含量等分子调控显著减少小脑梗死体积[5]。在缺血再灌注过程中脑组织中丙二醛（malonaldehyde，MDA）的含量明显升高，而三七总皂苷及其有效成分可以显著降低其含量，提示三七有效成分可能具有强抗氧化功效[6]，三七总皂苷可抑制脑组织中纹状体细胞外液中的次黄嘌呤（Hyp）和黄嘌呤(Xan）的升高，抑制自由基的产生[7]；同时可以减少诱导型NO合酶（inducible nitricoxide synthase，iNOS）的含量，总而抑制NO自由基的生成[8]。丁嵩涛等人研究发现栀子苷可以增加细胞内抗氧化系统的活性，调节细胞内一氧化氮酶（NOS）的活性，促进NO生成并减少细胞内活性氧簇的形成，其机制可能与其具有保护氧化应激损伤血管内皮细胞的作用有关[9]。Zhao Y等人给pMCAO模型小鼠连续灌服丹皮酚3d，结果显示，模型组小鼠脑水肿减轻，脑组织中Claudin-5表达上调，梗死面积减少，达到血脑屏障（BBB）保护功效，提示丹皮酚可能通过减少氧化损伤，降低丙二醛（MDA）水平，上调pAkt、Nrf2、HO-1以及SOD的表达这一机制来达到保护作用[10]。Wang等人研究发现，大黄素-8-o-β-D-葡萄糖苷可以显著增强SOD活性、细胞总抗氧化能力，降低脑组织中脂质过氧化物产物丙二醛（malondialdehyde，MDA），并且这种保护作用呈剂量依赖性[11]。

2 中药抗炎作用干预脑卒中缺血再灌注损伤

炎症反应机制参与缺血再灌注后激发的脑组织损伤中，越来越多的研究证实炎症反应参与到缺血再灌注损伤的各个环节中，缺血缺氧促使脑组织产生大量ROS，ROS进一步出发补体、血小板和内皮细胞的活化，激活炎症转录因子，释放炎症信号，生成包括白介素（interleukin，IL）-6、IL-1β和肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α在内的炎症因子。饶梦琳等人通过给MCAO大鼠模型给予腹腔注射芍药苷，发现芍药苷减少TNF-α和IL-6的释放，抑制环氧酶COX-2的表达，降低COX代谢通路产物TXB2含量，增加6-keto-PGF1a含量及提高PGI2/TXA2的比值，通过环氧酶代谢通路发挥抗炎作用[12]。Tang等人的研究显示三七总皂苷可以显著降低缺血再灌注动物脑组织中TNF-α、IL-1β、IL-6的表达，也可降低IL-1β阳性细胞的数量，这可能是由于三七皂苷R1减少了κB抑制分子（inhibitor-κB，I-κB）的磷酸化与降解，阻碍了NF-κB向核内转移[13]。Zhang等人研究发现大黄酚明显抑制NALP3炎性反应复合体和IL-1β的表达，抑制脑组织炎症级联反应的发生，实现对局灶性脑缺血的神经保护[14]。刘永刚等人研究发现，通过对大鼠MCAO模型给予白藜芦醇预处理后，与对未处理组相比，能够显著降低脑缺血再灌注后缺血去脑组织中IL-1β、IL-6、TNF-α的水平，同时明显减少了脑缺血/再灌注后中性粒细胞在缺血去脑组织浸润、减少炎症介质的释放、降低血脑屏障通透性、年轻脑水肿，提示白藜芦醇对缺血性脑卒中的保护机制可能与下调脑组织中IL-1β、IL-6、TNF-α的产生有关[15]。

3 中药抗凋亡作用干预脑卒中缺血再灌注损伤

细胞凋亡在缺血再灌注早期即可发生，主要分布在缺血坏死灶的边缘区域，多种细胞凋亡相关蛋白，包括B淋巴细胞瘤-2（B-cell lymphoma-2，bcl-2）和B淋巴细胞瘤-2相关X蛋白（Bcl-2 associated Xprotein，Bax）等在神经元的凋亡过程中发挥重要作用。Bcl-2的表达，抑制caspase-3的货，保护细胞器膜的稳定性，增加脑组织内Bcl-2的表达可减少细胞凋亡，从而对神经元起保护作用。陈文彬等运用线栓法建立大鼠脑中动脉缺血模型发现党参多糖（CPPS）能够有效的减少大鼠脑缺血再灌注损伤促凋亡蛋白（caspase-3）的表达，并维持Bcl-2家族蛋白中Bcl-2与Bax之间的平衡，从而降低脑组织细胞凋亡程度，改善大鼠脑缺血再灌注损伤神经功能障碍的作用没能够减少脑缺血梗死灶面积，保护神经元结构完整性。杨嘉珍等人在在脑缺血再灌注损伤大鼠模型中腹腔注射葛根素，与对未处理模型组相比，葛根素显著减少脑水肿级神经元细胞的凋亡率，大鼠脑组织免疫组化观察HSP70表达明显增加，提示葛根素对缺血性脑卒中的保护作用机制可能与上调HSP70的表达有关[16]。Lu的研究表明，大黄及其主要成分不仅具有抗炎、抗氧化的作用，而且能抑制细胞凋亡，保护脑组织[17]。宋金艳等人研究显示大黄酚和大黄酚脂质体能上调Bcl-2的表达，下调caspase-3和Bax的表达，抑制脑缺血再灌注引起的神经元凋亡程序的激活，从而保护缺血后的脑组织[18]。Li等人研究发现三七总皂苷可以明显减少脑缺血再灌注损伤大鼠模型脑组织中的细胞色素C（Cyt-C）、caspase-9和caspase-3额表达，但对损伤引起的caspase-8表达升高这一现象并无明显作用，提示三七总皂苷对神经元的抑制凋亡可能主要是通过线粒体凋亡通路来实现的[19]。李青岭等人研究发现栀子苷通过下调Bax蛋白表达，逐步恢复Bcl-2/Bax比例，同时降低caspase-3蛋白酶的活性，从而抑制氧化应激诱导人脐静脉内皮细胞（HUVECs）凋亡[20]。高龙潭等人发现栀子苷对慢性脑缺血大鼠的神经元具有康调网作用，其抗凋亡机制可能与栀子苷抑制大鼠神经细胞内的Bax蛋白表达，上调Bcl-2de蛋白表达，是Bcl-2/Bax比例增加有关[21]。

4 中药保护血脑屏障作用干预脑卒中缺血再灌注损伤

血脑屏障的破坏在脑缺血再灌注损伤中起了关键性的作用，在脑缺血再灌注后，炎症因子对血管内皮细胞造成损伤，导致血管内皮细胞之间的紧密连接被破坏，从而导致严重的脑水肿和出血。在脑缺血发生时，基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）分泌到组织间隙，降解细胞外基质、基底膜蛋白并破坏血脑屏障周围的紧密连接，其中MMP-2、MMP-9作用尤为显著。杨雯等采用双侧颈总动脉结扎法（2VO）建立慢性脑缺血模型，灌胃给予藁本内酯（LIC），发现LIC可明显减轻慢性缺血性脑白质损伤，显著抑制胼胝体GFAP和MMP-2的蛋白表达其机制可能与LIC可改善缺血急性期血脑屏障功能障碍、抑制胶质细胞活化以及基质金属蛋白酶活性有关[22]。高永红等在体外实验中发现，清开灵处理脑血管微内皮细胞后细胞中MLCK的表达降低，提示清开灵可能通过调控MLCK表达水平，改善脑微血管内皮细胞紧密连接蛋白的表达，对微血管内皮屏障具有保护作用[23]。

5 展望

目前，对于缺血性脑卒中的临床治疗以溶栓为主，但该治疗方法存在对患者本身要求高，治疗窗窄，不良反应多等缺点，因此，寻求不良反应小，治疗窗宽的药物成为神经科学领域的科研方向，而中药是我国传统医学的瑰宝，中草药也成为目前科学家研发新药的焦点，但中药也存在组成复杂，不能精确把握成分之间相互关系等问题，因此，通过探究中药干预缺血性脑卒中发挥神经元保护作用的有效成分，研究其发挥作用的确切靶点和机制对于缺血性脑卒中的防治具有深远意义，基于此，我们考虑是否能进一步将中药有效成分开发为中药单体，在临床中结合中医辨证论治的思维对中药单体进行合理运用充分利用中药多靶点治疗疾病且副作用小的优点有效解决普通溶栓药物治疗窗窄、副作用大的问题，最终开发出疗效明确，治疗窗宽的能够保护神经元的新药，为脑血管病的早期防治提供新途径。

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