近十年地黄梓醇对脑血管新生作用的研究进展

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临床研究神经保护剂的不成功促使血管新生成为新的研究热点。缺血后的神经修复与再生必然需要能量的供应，能量的供给有赖于血流的运输并供应到相应脑区，血管网络的重建是保证血流灌注的前提。血管新生后微血管网络的形成能使缺血组织恢复血流灌注，减少缺血后产生的各种有害代谢物质对机体器官组织细胞的继发损害。研究发现梓醇能透过血脑屏障并促进脑血管新生，因此在缺血性脑血管疾病的治疗方面具有比较广阔的应用前景。

1 地黄梓醇及血管新生

地黄是中医学中常用的一味药材。《神农本草经》记载上品地黄可逐血痹，并且谈到除痹，生者尤良。《本草求真》中记载地黄可活血生新。现今常用生地黄和熟地黄。生地黄能凉血活血，养阴津，增强人的体质。熟地黄能够养阴血，益精髓。中医在脑梗死等缺血性疾病中应用地黄很广泛，如六味地黄丸、地黄饮子、大秦艽汤等治疗中风病的经典方剂中都有应用到地黄。对于地黄药物成分的研究比较突出的是环烯醚萜类，梓醇是其主要成分。梓醇因性质不稳定，易受到酸碱度、热度、提取工艺等多种因素的影响，不易存储，但经过改进提取工艺后梓醇的提取率已大大提高[1]。梓醇有促血管新生、脑保护、抗氧化、抗凋亡等多种作用[2]。而促血管新生作用是其近年备受关注的热点。

血管新生主要包括两个过程： 血管初次发生和血管再生成。前者主要指由内皮祖细胞(EPCs) 形成新血管的过程； 后者是从已有的毛细血管发展而形成新的血管的过程，主要包括：血管基膜降解；血管内皮细胞的激活、增殖、迁移；重建形成新的血管。血管新生是各种促血管生成因子及抑制血管生成因子协调作用的动态复杂过程。促血管形成因子主要包括转化生长因子α(TGF-α)、转化生长因子β (TGF-β)、血管内皮生长因子 (VEGF)、血管形成素、血小板源性内皮细胞生长因子(PD-ECGF)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α )、成纤维细胞生长因子(FGFs)等。抑血管形成因子主要有血管新生抑制素、血小板反应蛋白(TPS-1)、内皮抑素等[3]。正常情况下二者处于平衡状态，维持正常的血管新生，如女性在经、带、胎、产特殊生理周期中的生理性血管新生。缺血后的血管生成是机体的修复反应，当血管生成不足，则组织细胞缺血坏死，由中心区向半暗带区不断漫延，或者修复缓慢，致躯体功能与认识功能的减退。

2 梓醇对脑血管新生的作用机制

2.1 梓醇的脑血管新生促进作用 梓醇可促进缺血后病灶组织血管的新生。研究发现，梓醇可使脑缺血后实验动物病灶区域血管新生数目和血管密度显著增加，分支增多，向缺血区辐射，部分新生血管靠拢形成连接，形成新的血管网，从而减轻组织缺血缺氧的状态[4-5]。在研究梓醇对神经血管单元(神经元、微血管、神经胶质细胞以及基质细胞等)的整体保护作用时，结果显示梓醇增加神经元数目，减少反应性星形胶质细胞的同时，可以增加神经血管单元(NVU)中微血管密度及长度[6-7]。进行能量传递的血管需为相对成熟稳定的血管，进一步研究关注到梓醇在促血管新生的基础上能够促新生血管成熟，进而使其发挥作用[8]。

2.2 梓醇的脑血管新生促进机制

2.2.1 梓醇通过刺激JAK2/STAT3通路开放，进而上调血管内皮生长因子(VEGF)促血管新生 梓醇促血管新生的同时会伴随VEGF的表达显著增加[4-5]。 VEGF是血管内皮细胞一种特异性的生长因子，因其可增加血管通透性，也称渗透性因子。已经证实VEGF有促进缺血梗死后组织血管再生的作用[9]。梓醇对VEGF的上游调节通路至少有部分是由信号转导与转录激活子-3(STAT3)来完成[10]。STAT3是血管生成过程中重要的调节因子，在新生血管中有非常重要的地位[11]。其作为JAK2激酶的底物，被JAK家族酪氨酸磷酸化后，形成同源或异源二聚体，启动基因转录，对血管生成有着关键作用[12]。JAK2/STAT3是一条近年发现的细胞内信号转导通路，能够将细胞外信号快速传递至细胞内。梓醇对VEGF的上调与刺激JAK2/STAT3通路密切相关，梓醇可能通过激活JAK2/STAT3信号通路，上调VEGF表达，进而促进血管新生[13-14]。此发现为梓醇对血管新生机制的深入研究提供了方向。

2.2.2 梓醇上调血管生成素(EPO)促血管新生 梓醇在促血管新生的同时能减轻内皮水肿[5]。VEGF有增加血管通透性的作用，因此梓醇的促血管新生作用并不仅仅是调控VEGF一条途径，可能还存在其他的作用途径。进一步研究发现梓醇在上调VEGF的同时也会上调EPO[6，10]。 EPO 是一种营养因子及神经保护因子，已被证实可以调控血管新生[15-16]。梓醇促血管新生且减轻血管水肿是VEGF及EPO协同作用的结果[6]。

2.2.3 梓醇刺激血管形成素-1(Ang-1)表达 促血管成熟 Ang-1与其受体Tie-2结合可促进血管成熟稳定，同时也被证实可以减轻VEGF所导致的内皮水肿[17-18]。有研究证实梓醇可同时上调Ang-1与VEGF的表达[8]。其促血管新生并减轻血管水肿可能是Ang-1与VEGF共同作用的结果[8]，而Ang-1与VEGF的协同作用还可促进幼稚血管的成熟。

2.2.4 梓醇诱导脑源性神经营养因子(BDNF)的表达促血管新生 梓醇可刺激BDNF的表达，进而增加微血管内皮细胞的存活率，此作用可通过梓醇自身或上调VEGF的表达来完成[19]。研究表明，梓醇可增加缺血灶周围大脑皮质BDNF和其特异性酪氨酸激酶受体 B(TrkB)蛋白的分泌，BDNF与TrkB构成的信号通路具有保护内皮细胞、促神经元轴突和树突生长、促进神经修复等作用[20]。可见梓醇对血管的保护作用还可体现在促BDNF的分泌上，并提示 BDNF 是梓醇发挥多向性作用的重要分子基础。

2.3 梓醇发挥效应的时间窗 血管新生存在于脑卒中后的急性期、亚急性期、慢性期、后遗症期整个过程[21]。以血管新生为切入点治疗缺血性脑卒中，具有较长的治疗时间窗，而研究也发现梓醇脑保护存在治疗时间窗[10]。梓醇在脑组织缺血时可在1 h、3 h给药时发挥良好效应，6 h给药时也有作用，但作用较1 h、3 h减弱[22]。之后有研究发现，梓醇在24 h给药时会发挥良好的治疗作用[23]。还有学者发现，梓醇在脑缺血后35 d时还有治疗作用[24]。由此可见，梓醇通过促血管新生不仅可以改善缺血早期的症状，对缺血后期的功能恢复也有明显作用。因此，梓醇可应用于脑缺血疾病的全程。

3 总结与展望

梓醇具有神经元及相关支持细胞的保护作用[25-28]。但神经保护作用基于能量的供应，而能量供应取决于血管的再通与微循环的重建。梓醇在促血管新生方面的作用推测与VEGF、EPO、BDNF、Ang-1等因子的表达有关。但这些因子的相互作用如何？作用在JAK/STAT3通路的哪些关键点？这些问题尚不明确，也是本课题组的研究方向与内容。

过多的血管新生是肿瘤等恶性疾病的基础，梓醇的靶向性促血管新生特别重要。目前这方面的研究尚缺乏，需要我们共同探索，为下一步研究提供方向。