矢荅剌知丸对大鼠脑缺血再灌注损伤的研究进展

1.宁夏医科大学，宁夏 银川 750004；2.宁夏医科大学第二附属医院，宁夏 银川 750001；3.回医药现代化省部共建教育部重点实验室，宁夏 银川 750004

脑血管病作为神经系统最常见的疾病，是目前今主要的公共健康问题之一。随着老年人口的不断增长和生活水平的提高，脑血管病对中老年人的健康状况构成严重威胁。随着医疗水平的迅速发展，目前对脑血管病的诊治水平不断提高，但该病具有发病率高，复发率高、致残率高和病死率高的特点，已成为中老年人死亡的主要原因之一[1]。引起该病的重要原因——脑组织缺血使得脑神经功能受到影响，进而对脑组织造成损伤，引发弥漫性或局灶性脑功能障碍。但是关键致病原因--脑缺血再灌注后对脑神经功能造成的损伤却是近年来关注的重点。脑缺血再灌注后神经细胞的损伤主要表现为坏死和凋亡，梗死灶中心地带细胞坏死为主要的死亡形式，脑缺血后即刻死亡，而在梗死灶周边区即半暗带区，凋亡为主要的细胞死亡形式。且缺血再灌注时间与神经细胞凋亡数成正比，至24～48 h 达峰值，时间持续数周之久[3]。作为一种迟发性的死亡细胞，也是梗塞灶形成、扩大的主要原因。因此寻求靶向治疗药物抑制或延缓缺血半暗带细胞的凋亡，已成为治疗脑血管病的风向标。

回族医学理论认为，脑主总觉，起主导作用。冷(寒) 盛，剐脑于阳外，阻滞“通”使传导能力，凝滞经络不得通达于外，影响机体知觉运动，神经-体液系统亦不得正常转输[4]。矢荅剌知丸出自回医四大经典之一《回回药方》，是书中记载治疗脑血管疾病的经典方。原方由柴胡、黑诃子各一两，芦荟二两，失答剌知(元胡)、菖蒲、番盐各等二钱，沙哈木罕合里(药西瓜油)、阿里公、安息香、撒额冰各三钱，干姜、胡椒、荜拨、白芥子、芸香各一钱，撒吉木你牙(巴豆)二钱，砂糖五钱上干者为末，用剌夫失水(芹菜水)化开，为丸。每服二钱至三钱，热水送下。原文记载专治“骨节疼痛，左瘫右痪，口眼歪斜，半身不遂，能开缠肠肚风病，最通经络。”观其方药组成运用大量香药，取其芳香通窍、化积散结、祛痰利湿之功效。回医认为多因感触寒冷，饮食不洁，情志内伤所致脑窍失养，精不填髓，痰湿留驻而发病，素体多寒湿，病久致虚而发病，因此治则多以散、通、利为主，由此可见矢荅剌知丸适用于中医中风痰湿所致的半身不遂、口眼歪斜等证。本项目组前期研究成果表明，经矢荅剌知丸对大鼠脑缺血再灌注损伤的干预，可降低损伤区炎性反应，减少或延缓半暗带神经细胞凋亡，减少大鼠脑组织梗死灶面积，保护神经脑组织，促进脑缺血后神经血管的修复等方面具有明显的治疗作用。现将研究综述如下。

1 矢荅剌知丸抗炎症反应的作用机制

作为人体最为敏感的器官--大脑，当出现脑缺血时即刻引起脑细胞的凋亡和坏死，经药物治疗及自身的应激反应，大脑侧支循环的建立使得大脑恢复血供，然而大脑的缺血再灌注引起的损伤激活了炎症信号通路，通过炎症细胞的激活、浸润及黏附分子的合成引发大脑一系列应激炎症级联反应，使得脑缺血再灌注损伤转为炎症反应的损伤[5，6]。实验研究发现大鼠脑缺血再灌注模型出现严重的神经行为功能损伤，急性期血清IL-6和hs-CRP浓度呈持续增长状态,尤其2天的变化最明显，经失答刺知丸治疗后血清中炎症因子IL-6和hs-CRP浓度逐渐下降, 随着再灌注和药物干预时间的延长，脑缺血再灌注大鼠模型的神经行为功能不同程度的恢复，效果理想[7]。提示矢荅剌知丸可降低损伤区炎症反应，降低炎症因子浓度，对促进脑细胞功能恢复及保护脑组织有一定的治疗作用。研究进一步证实[8]矢荅剌知丸可通过降低大鼠脑缺血再灌注模型核转录因子NF-KB的表达，发挥抑制炎症细胞的核转录调控作用，使得矢荅剌知丸对脑组织神经细胞的保护机制更有说服力。

2 矢荅剌知丸抗凋亡机制的研究

脑缺血发生，缺血灶中心带即刻发生不可逆的死亡，然而缺血半暗带细胞则已缓慢死亡的形式发生，即为凋亡。因此，如何挽救半暗带细胞的死亡，延缓或抑制凋亡，成为治疗脑血管病的有利途径[9]。基于此，项目组做了一系列有关抗凋亡的研究。

项目组实验研究表明[10]，PI3-K/AKT 信号传导通路是重要的抑制细胞凋亡的通路，通过多种神经细胞的综合作用激活PI3-K/AKT 信号通路，联动一系列抗凋亡的机制，保护脑组织，发挥脑保护的作用。经矢荅剌知丸给药的大鼠脑缺血再灌注模型表明，当 PI3-K表达增高时，其下游 AKT 表达也增高，且随着缺血再灌注时间的延长，矢荅剌知丸7天组的PI3-K和AKT表达最高，神经功能恢复的最明显。为进一步明确具体是哪些蛋白在发挥抗凋亡的作用，项目组进行深入的研究，经研究发现[11], Bc1-2 及 Bax 蛋白作为抗凋亡及促凋亡的两个重要蛋白，二者比例表达的高低对衡量治疗脑血管病的效果尤为密切。经矢荅剌知丸灌药的大鼠脑缺血再灌注模型发现，矢荅剌知丸可上调Bc1-2蛋白的表达，下调Bax 蛋白的表达，提示矢荅剌知丸具有良好的抗凋亡的作用，其作用机制可能与调节Bc1-2 及 Bax 蛋白两者的比例有关系。

项目组还发现Caspase家族同样介导脑缺血后神经细胞的凋亡[12]，Caspase 家族在细胞凋亡的过程中占据关键地位，可直接介导凋亡细胞解体，其家族因子的活化是凋亡通路始动的关键环节，其中Caspase-3和Caspase-9为Caspase家族的代表因子。经试验观察矢荅剌知丸可明显降低大鼠脑缺血再灌注模型中Caspase-3和Caspase-9因子的表达，减少细胞的凋亡率。此外项目组还对热休克蛋白HSP70 (一种脑缺血、缺氧时就有保护性作用的应激蛋白)进行了研究[13]，其结论同具有说服力。项目组通过对矢荅剌知丸抗凋亡机制的长期研究，理论依据已日趋成熟，从抗凋亡信号通路的研究到具体的促凋亡及抗凋亡蛋白及凋亡因子家族的研究。综上所述，矢荅剌知丸可激活抗凋亡信号通路，通过上调抗凋亡因子蛋白及下调促凋亡因子蛋白，抑制凋亡家族的活化，触发应激蛋白，从而起到保护脑组织神经细胞的作用。

3 矢荅剌知丸对大鼠脑缺血再灌注后模型海马区作用的影响

多数学者认为，脑血管疾病后遗症的发生主要与海马区神经细胞因子的再生性障碍密不可分，尤其缺血性脑损伤后遗症的发生更是与之息息相关。因此，受损的神经细胞活化及再生神经营养因子，抑制死亡因子发挥其调节作用至关重要。项目组研究发现[14]，海马区神经生长因子(NDF)对脑缺血再灌注损伤后的神经细胞有一定保护作用，作为神经系统重要的活性物质之一，NDF执行促进神经系统的正常发育及再生等方面的作用[15，16]。矢荅剌知丸给药后能上调大鼠脑缺血再灌注后海马区 NGF 阳性细胞的表达，尤其是海马CA1区阳性细胞的表达明显，并且能够减少大鼠脑组织缺血后的坏死的面积[14]，充分说明失荅刺知丸能够活化神经营养因子，对脑组织神经细胞有一定的保护作用。

4 矢荅剌知丸对Notch 信号通路作用机制的影响

Notch信号通路广泛存在于脊椎动物和非脊椎动物中，是一种高度保守的细胞间信号通路[17]。通过与相邻细胞间相互作用来共同参与细胞增殖、分化等多个过程，对组织、器官的分化和发育具有重要作用[17-19]。近年来，学者对Notch信号相关通路的研究较多，经长期对矢荅剌知丸作用机制的研究，对其抗炎症反应及抗凋亡的作用机理已较明确，但矢荅剌知丸是否也作用于Notch信号通路，参与细胞的增值及分化，对脑缺血后神经血管的修复起到一定的作用，有待研究。为此，近年来项目组专注于矢荅剌知丸对Notch信号通路的研究。研究初步发现[20-22]，矢荅剌知丸通过上调Notch信号通路上游的配体和受体Notch1、Jagged1及Notch4、Delta4蛋白的表达，作用于Notch信号通路使其发挥通过增值分化等作用促进缺血再灌注后神经血管的恢复的功能。研究还发现，经矢荅剌知丸灌胃后的大鼠脑缺血再灌注模型，矢荅剌知丸高剂量7天组大鼠存活率较高，神经功能损伤评分也降低明显。因此本项目组推断作为Notch信号通路上游代表性的靶基因，Notch1、Jagged1及Notch4、Delta4的高表达可作为Notch信号通路激活进而发挥脑保护作用促进神经功能恢复的标志。

为进一步证实矢荅剌知丸可激活Notch信号通路，项目组将对Notch 信号通路中下游的碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix,b HLH)转录因子Hes家族进行更进一步的研究，以此作为矢荅剌知丸激活Notch信号通路的补充证据。

5 小结和展望

综上所述，矢荅剌知丸可通过参与抗炎症反应，抗凋亡的过程，促进海马区神经生长因子的高表达，促进缺血再灌注后神经血管的恢复，激活相关信号通路， 从而发挥对脑组织神经的保护作用。目前，已证实矢荅剌知丸可上调Notch信号通路上游的相关配体和受体，激活Notch信号通路，促进神经血管的恢复。为进一步证实该结论的可靠性，本项目组将继续对Notch信号通路下游的相关靶基因进行深一步的研究。且目前仅限于对矢荅剌知丸理论成果的研究，临床实验的资料尚不完整，有待进一步研究。