复元醒脑汤治疗糖尿病合并脑梗死作用机制的研究进展

糖尿病(diabetes mellitus，DM)已被公认是引起脑梗死(cerebral infarction，CI)的独立危险因素之一，脑梗死则是糖尿病常见而主要的并发症之一。糖尿病合并脑梗死(DMCI)有其不同于单纯脑梗死的临床特点及预后。糖尿病病人的脑梗死发病率为非糖尿病病人的2～4倍，发病年龄低于非糖尿病病人，且脑梗死后的复发率、致残率和病死率均明显增高[1]。研究发现，DMCI的病理生理学基础主要包括：葡萄糖代谢紊乱；糖尿病病人脂质代谢紊乱；高血压；代谢综合征和胰岛素抵抗；糖尿病导致血管舒缩功能紊乱；高血糖导致内皮细胞损伤，促进炎性因子表达；高血糖造成纤溶系统异常等[2]。目前，中药复方全面调节机体功能的特点在防治DMCI方面有着独特的优势，并且取得了显著的临床疗效。DMCI属中医“消渴病中风病”范畴。“复元醒脑法”是根据上海中医药大学附属龙华医院已故全国名老中医胡建华教授的学术经验，并结合课题组在长期临床实践所提出，认为DMCI的发病主要以“元气虚损”为根本，痰瘀互结、痰热生风为核心病机[3]，并拟中药复方复元醒脑汤，由党参(30 g)、三七(10 g)、石菖蒲(12 g)、生天南星(15 g)、水蛭(10 g)、大黄(10 g)、益母草(30 g)等药物组成，诸药合用，起复元醒脑、逐瘀化痰、泄热熄风之功[4]。经大量临床和基础实验研究证明，复元醒脑汤可通过改善血管内皮功能、促进血运重建、抑制胰岛素抵抗、修复神经功能缺损、改善大鼠神经行为、保护血脑屏障、改善缺血脑组织病理结构、抗感染、抗凝等多重作用机制干预DMCI的进程，在临床治疗脑梗死疾病中疗效显著，因而具有深入研究的长远价值。现就其治疗DMCI作用机制的研究进展综述如下。

1 DMCI的病理机制

脑梗死是各种原因导致脑部血液供应障碍，引起局部脑组织缺血缺氧性坏死及相应神经功能缺损的一类临床综合征[5]。流行病学研究显示，脑血管病死亡率居世界第二，而脑梗死占60%～80%[6]。脑梗死依据发病机制的不同分为脑血栓形成、脑栓塞和腔隙性脑梗死等主要类型。其中脑血栓形成是脑梗死最常见的类型，约占全部脑梗死的60%，因此可以认为脑梗死的主要病理基础是动脉粥样硬化，而糖尿病作为动脉粥样硬化的独立危险因素，导致临床DMCI病人致残率、颅内出血风险及梗死相关性痴呆风险和再梗率、致残率更高。其发病机制较为复杂，目前研究结果显示，DMCI的病理机制可能与导致血管内皮功能的破坏、氧化应激反应增强、胰岛素抵抗、半暗带挽救减少、破坏血脑屏障、乳酸等酸性物质堆积损害作用、大脑微血管内皮细胞屏障破坏及凋亡显著增加等有关[7]。脑梗死局部组织损伤机制主要是缺血和血液再灌注引起的复杂级联反应，尤其是缺血早期和再灌注继发加重损伤，因此在治疗和预防上都非常困难[8]。现代医学主要以超早期溶栓、抗血小板聚集、抗凝、神经细胞保护、介入、外科手术、靶血管的血运重建治疗等治疗方法为主。目前，溶栓治疗在脑梗死领域应用仍占主导地位，虽然近期疗效显著，但无法避免的副作用及严格的治疗准入条件使其临床应用大受限制。血运重建方面技术尚不成熟，且强调单药抗血小板治疗。在血糖控制目标方面两者均不支持强化降糖，针对DMCI的降糖目标要求似乎相对更严格[9]。Lindley等[10]并未发现任何特殊群体需避免溶栓治疗，包括糖尿病病人脑卒中后应用组织型纤溶酶原激活剂静脉内溶栓治疗，可降低糖尿病病人不良预后风险，与非糖尿病病人比较，有相似的获益，应用范围更广[11]。基于此，单一作用机制的药物和治疗手段很难取得满意的疗效，而且在强化治疗的同时，不良事件和副作用的发生率也在增加。近年来，国内外学者广泛开展中药复方治疗脑梗死的作用原理和科学内涵研究，取得了实质性进展。研究发现，脑缺血再灌注损伤是一个多环节、多途径、多因素损伤的酶促级联反应[12]。因此，深入研究中药复方多靶点、系统性、整体调控疾病的作用机制，为DMCI寻找有效的治疗手段意义深远。

2 复元醒脑汤治疗DMCI的作用机制

2.1 对血管内皮的影响 血管内皮不仅是血液与血管壁之间的屏障，而且许多血管活性物质对血管的作用都依赖于血管内皮细胞的存在。内皮细胞功能的异常与人类心脑血管、肿瘤、免疫性疾病等密切相关[13]。研究显示，内皮功能障碍在动脉粥样硬化早期就存在，对动脉粥样硬化的发生发展有始动和促进作用，并贯穿整个疾病的始终[14]。而动脉粥样硬化是导致脑梗死的基础病理因素，因此深入研究血管内皮损伤机制、保护和修复内皮细胞功能成为治疗DMCI的重点。

2.1.1 改善受损血管内皮功能、促进局部血管新生 经查阅文献发现，内源性内皮祖细胞(EPCs)具有修复缺血性脑损伤的能力，而基质细胞衍生因子-1(SDF-1)及其高度特异性受体CXCR4、血管内皮生长因子(VEGF)等外源性细胞因子能够促进EPCs的募集和动员，从而促进缺血脑组织恢复以及血管新生[15-16]。由于EPCs具有修复缺血性脑损伤的能力，SDF-1、CXCR4 在脑缺血损伤后EPCs的“归巢”中起着重要的调节作用，而损伤局部VEGF的表达也对EPCs的“归巢”起到相应的调节作用，从而增强缺血局部的神经和血管再生[17]。何少华等[18-19]研究发现，DMCI大鼠通过灌注复元醒脑汤后，脑组织SDF-1、CXCR4、VEGF蛋白明显提高，说明复元醒脑汤可促进局部血管和神经的再生，加快神经功能的恢复，进而改善受损血管内皮功能以治疗DMCI。

2.1.2 促进血运重建 DMCI缺血损伤区血运重建，对缺血区神经功能修复具有重要作用。Rab1 可调节血管内皮细胞等组织细胞，血管紧张素Ⅱ1型受体(AT1R)从内质网经高尔基体到细胞表面的顺向运输。血管紧张素Ⅱ不但能增加EPCs的数量，而且能改善EPCs的增生、迁移、黏附和体外血管生成能力，血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)通过AT1R介导上调EPCs的VEGF等多种促血管新生的细胞因子的表达，促进血管再生。Rab1蛋白介导AT1R囊泡运输在复元醒脑汤治疗DMCI的作用机制中可能是其关键点。方邦江等[20]前期研究成果从不同机制方面证实了缺血区域的血管新生对DMCI预后产生显著疗效。基于Rab1蛋白介导的AT1R 的囊泡运转在血管新生的作用，可初步认为通过复元醒脑汤干预脑皮质微血管内皮细胞和DMCI大鼠梗死部位缺血脑组织中Rab1的表达及其介导的AT1R在囊泡的运输变化[4]。已知VEGF短暂的表达可保护血管系统避免缺血损伤，持续表达则促进血管的生成，从而起到缺血缺氧脑保护作用。研究显示，经复元醒脑汤治疗后VEGF蛋白表达上调，与模型组比较差异有统计学意义(P<0.05)，提示复元醒脑汤可能通过调节VEGF表达来发挥血管调节及脑保护作用[20]。结合前期研究成果可推测复元醒脑汤可激活内源性的血管新生，可能有助于实现适量的调控，发挥较佳的血管效应，产生促进血脑组织血管新生与修复的功能。蒙秀艳[21]初步揭示了复元醒脑汤发挥治疗DMCI的疗效与促进血管与神经新生和修复机制相关。

2.2 抑制胰岛素抵抗 糖尿病是临床常见病、多发病，糖尿病病人死于脑血管并发症者较非糖尿病病人高2～4倍[22]。目前国内外许多研究认为，胰岛素抵抗是高血压、脑梗死的危险因素，在老年缺血性脑血管病的发病中起着重要作用，并可能是一个独立的危险因素，脑动脉硬化程度与胰岛素抵抗程度有平行关系。胰岛素抵抗可导致不同程度的脂质代谢紊乱、血液流变学改变以及血脂、血糖、血黏度升高，加重动脉粥样硬化，进而导致脑梗死的发生[23-24]。临床研究显示，复元醒脑汤可以显著改善病人胰岛素敏感指数，提示复元醒脑汤对糖尿病并发急性脑梗死的胰岛素抵抗具有显著的改善作用[25-27]。基础研究证实，经复元醒脑汤治疗后，糖尿病脑梗死大鼠的胰岛素敏感指数及稳态葡萄糖输注率都明显回升[28]，表明复元醒脑汤对脑梗死的治疗作用体现在降低胰岛素抵抗程度，从而促进梗死区的血管功能恢复，达到治疗DMCI的目的。由此可见，通过临床和基础实验研究结果显示，可推断复元醒脑汤对胰岛素抵抗的改善作用可能是其治疗DMCI的重要机制之一。

2.3 修复神经功能缺损、改善大鼠神经行为 脑梗死产生的神经系统的症状与闭塞血管供血区域的脑组织及邻近受累脑组织的功能有关，常合并动脉硬化、高血压、高脂血症或糖尿病等危险因素。神经功能缺损评分是一种被广泛应用的脑缺血模型评价方法。脑卒中引起的脑损伤通常与运动、感觉和认知功能受损等相关，很多实验室的研究集中于评估与动物模型的脑缺血相关的认知和行为学改变。到目前为止，没有单一的一种评价标准被普遍承认，大多数研究室都采用多种不同的评价标准来评价缺血效果。多种神经行为学评分系统被用于评价神经功能障碍的严重程度[29-30]。神经功能缺损评分多用于评价脑血管疾病模型，脑血管疾病多损害肢体运动功能，故予以评价肌力情况与运动情况等[31]。50%～70%的脑梗死存活者遗留瘫痪、失语等，神经功能缺损评分可直观地反映这些症状和体征，症状与体征的检测又可以反映脑损伤与恢复的程度。陈振翼等[32]通过对192例急性脑梗死病人进行临床观察，发现采用复元醒脑法组病人神经功能缺损程度(NIHSS评分)、日常生活能力(BI指数)治疗后均较治疗前明显改善，试验组较对照组改善明显。蒙秀艳[21]发现，复元醒脑汤可显著提升糖尿病合并脑梗死大鼠脑组织中VEGF的表达，并促进神经功能恢复。黄金阳等[33]证实，DMCI模型组大鼠出现明显的神经体征缺损，术后活动能力明显减退，经复元醒脑汤治疗后模型组与假手术组、糖尿病组、正常组比较，神经缺损行为体征评分升高；治疗组与模型组相比，神经缺损明显改善。

2.4 保护血脑屏障 血脑屏障位于血液与脑、脊髓的神经细胞之间，由脑血管内皮细胞、基膜和神经胶质膜构成。脑的毛细血管属于连续型，毛细血管内皮细胞之间以紧密连接封闭，内皮外有基板、周细胞及星形胶质细胞突起的脚板围绕。脑和脊髓在血脑屏障的保护下能免受内、外环境各种物理、化学因素的影响，而维持相对稳定的状态。在血脑屏障损伤(如炎症、外伤、血管病)时，血-脑屏障通透性发生改变，导致脑水肿、脑出血等严重后果，相关研究证实脑组织含水量的变化与血脑屏障通透性呈正相关[34]。研究证实，DMCI模型组大鼠出现术后活动能力明显减退，血脑屏障的通透性显著升高，脑组织含水量明显增加，表明脑水肿在脑梗死发生及病情发展过程中扮演着重要角色，而且脑水肿的发生，发展与血脑屏障通透性的升高密切相关[33]。实验结果，显示复元醒脑汤可以有效保护血-脑屏障，减少再灌注损失对其造成的二次破坏，降低血脑屏障通透性，降低DMCI大鼠脑组织含水量，减轻脑水肿对大鼠术后恢复的不良影响。表明复元醒脑汤对脑水肿的治疗机制源于可以降低血脑屏障通透性这一中间环节，由此减轻脑水肿进展程度，从而达到治疗DMCI的目的。

2.5 改善缺血脑组织病理结构 赵平等[35]采用糖尿病大鼠制作自体血栓性脑梗死模型，评价复元醒脑汤对脑梗死体积的干预作用，造模结束后每组进行2，3，5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色测定出梗死体积，发现治疗组的坏死范围较模型组改善，且治疗组的脑梗死体积显著小于模型组，证明复元醒脑汤可缩小糖尿病脑梗死大鼠脑组织的梗死体积。经诸多研究证实，复元醒脑汤可减轻脑水肿程度，改善缺血脑组织的炎性浸润、凋亡、坏死等病理情况[17-19，33]。

2.6 抗感染 目前研究发现，脑梗死的发病与病情的严重程度均与机体白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平具有明显相关性，二者是参与脑梗死发生的主要炎症递质[36-37]。王立平等[38]研究显示，观察组总有效率明显高于对照组；经治疗后两组NIHSS评分、颈动脉内膜中层厚度(IMT)及血清IL-6、TNF-α和一氧化氮(NO)水平均较治疗前明显降低，BI指数较治疗前明显升高；且观察组改变更明显。提示复元醒脑汤联合西药治疗腔隙性脑梗死疗效更好，能够减轻神经功能损伤程度，提高日常生活能力，改善大血管壁的顺应性，提高血管弹性，抑制机体炎症反应，减轻NO对神经细胞的毒性作用。推测其机制可能与抑制机体炎症递质的释放有关。相关研究结果显示，复元醒脑汤可显著改善脑梗死面积、脑微循环动态变化、大鼠脑血流量变化、神经行为学体征、稳态葡萄糖输注率、缺血组织血管形态学、缺血区域新生血管密度，并提升缺血脑组织中SDF-1、CXCR4、VEGF基因和蛋白表达，使内皮祖细胞增殖能力、迁移能力、黏附能力增强，改善血脑屏障，减轻脑组织水肿，缓解炎性细胞浸润[33，35，39-40]。

2.7 抗凝 研究显示，脑梗死的发病原因主要包括凝血纤溶系统失衡、血小板活化两方面[41-42]。血栓弹力图(TEG)能够在较短的时间内反映出病人血液凝血过程全貌，能够对病人凝血全貌进行动态、全面的观察。抗血小板聚集在脑梗死的治疗中具有十分重要的意义。陈振翼等[32]采用复元醒脑法对192例急性脑梗死病人进行临床观察，采用血栓弹力图与常规凝血功能检测病人凝血情况，研究发现采用复元醒脑法病人神经功能缺损程度、日常生活能力治疗后均较治疗前明显改善，试验组较对照组改善明显。表明复元醒脑法与常规西医联合治疗对脑梗死治疗效果优于单纯西医治疗。由于凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血酶原时间(APTT)、纤维蛋白原(FIB)、D-二聚体是临床常用的反映凝血功能的检测指标。治疗前两组病人PT、APTT总体低于正常范围，D-二聚体、FIB明显超出正常范围，表明急性脑梗死病人凝血功能异常，处于高凝状态。试验组经治疗后PT、APTT较对照组明显升高，D-二聚体、FIB较对照组明显降低，表明复元醒脑法能够改善病人高凝状态。目前，D-二聚体被用来测定人体处于高凝状态和继发纤溶系统亢进的一个敏感性指标。早期检测D-二聚体有助于对脑梗死病人的早期诊断。临床研究发现，复元醒脑汤联合西医常规治疗与西医常规治疗相比，能够更好地改善急性脑梗死(风痰瘀阻证)病人凝血因子、纤维蛋白原和血小板功能，降低 D-二聚体的含量，从而改善病人高凝状态，平衡凝血-纤溶系统功能，改善脑梗死病人神经功能，改善脑梗死病人病情[43]。因此认为其机制可能与复元醒脑汤具有抗血小板聚集、平衡凝血-纤溶系统功能有关。

3 小 结

近年来，国内外学者广泛开展中药复方治疗脑梗死的作用原理和科学内涵研究，取得了实质性进展。DMCI是由多种因素导致的复杂疾病，涉及周身多系统的异常病理表现，临床症状及预后较差，单一作用机制药物很难取得满意的治疗效果。以上研究结果显示，复元醒脑汤作为临床疗效显著的中药复方，具有改善血管内皮功能、促进血运重建、抑制胰岛素抵抗、修复神经功能缺损、改善大鼠神经行为、保护血脑屏障、改善缺血脑组织病理结构、抗感染、抗凝等多重作用机制，在防治DMCI、改善神经功能缺损及日常行为活动方面显示了综合的治疗效果，临床运用“复元醒脑法”治疗脑梗死相关疾病使用广泛且疗效显著。不可忽视的是，结合西医常规治疗及与西药联用又具有协同作用，且无明显不良反应，这为DMCI的治疗提供了有效的治疗途径。但由于其为中药复方，方中组成中药饮片所含化学成分及其产生疗效的物质基础尚不清晰，如何阐明其治疗DMCI的药效物质基础及其活性成分与多靶点之间的相互作用的链接关系应深入研究。