人参皂苷CK 对神经退行性疾病的神经保护作用

蒋 岩 许 洁 董扬扬 赵丽艳 张万明

河北北方学院药学系，河北省神经药理学重点实验室，张家口，075000，中国

神经退行性疾病（neurodegenerative diseases）是一种进行性神经疾病，是由于神经元坏死或功能丧失而导致的神经功能障碍［1］。这类疾病的机制复杂，具有神经细胞退行性病变的特征，主要包括阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）、血管性痴呆（vascular dementia，VD）、帕金森病（Parkinson’s disease，PD）、缺血性脑血管病（ischemia cerebral vascular disease，ICVD）、癫痫（epilepsy，EP）等［2］。近几年来，神经退行性疾病的发病逐年增多，有数据显示，AD 患者的数量在2050 年预计超过一亿［3］；VD 在发达国家65 岁以上老人中的患病率为5%［4］；PD 在60 岁以上的老年人群中发病率达1%［5］；ICVD 占心血管疾病的60%～80%［6］；EP 在我国每年以约40 万人次的速度增加，全世界有超过7 000 万人受到EP 的影响［7］。所以研究神经退行性疾病的预防和治疗机制成为近年来的焦点。

人参（ginseng）是我国多种中药材中的一种，是伞形目五加科人参属的草本植物。人参含有多种成分，主要有皂苷类、多糖类、挥发油、微量元素、蛋白质和有机酸等［8］，其具有抗肿瘤、抗抑郁、抗衰老，安神益智等功效［9］。人参皂苷（ginsenoside）是人参中的主要活性成分，属于固醇类化合物，含有由30 个碳原子形成四个环的甾烷类固醇核，又称为三萜皂苷［10］。人参皂苷可根据糖苷基架构的不同分为两大类：达玛烷型和齐墩果烷型［11-12］。其中达玛烷型又包含原人参二醇型（如人参皂苷Rb1、Rb2、Rb3、Rd、Rg3）和原人参三醇型（如Rg1、Rg2、Rh1）。人参皂苷CK（［20-O-β-（glucopyranosyl）-20（S）-protopanaxadiol］）（ginsenoside compound K，CK）（Fig.1），是天然二醇型人参皂苷在肠道里的代谢产物和最终吸收形式［13］，是体内循环中被吸收的人参皂苷的去糖基化代谢物，是人参皂苷在体内发挥药物活性的主要型体［14］。CK 不存在于天然人参中，有研究人员利用生物学方法从二醇型人参皂苷降解物中分离出了CK［15］，用于CK 制备的工艺主要包括：酶法［16］、微生物转化法［11，17-18］、菌丝发酵［19］和代谢工程［20］。研究发现，CK 在许多方面都表现出良好的药物活性，在某些方面甚至超过了一线药物，所以CK 的药用价值也越来越受重视，CK 作为一种新兴的药物已被用于多种疾病的治疗。研究表明，CK 具有多个作用靶点，可通过多种途径对神经退行性疾病产生神经保护作用［21］。

Fig.1 Chemical structural formula of ginsenoside CK

1 CK 对神经退行性疾病的神经保护作用

神经退行性疾病的特征是进行性功能障碍和神经元丢失，随着时间的推移而恶化，出现功能障碍。神经退行性疾病可分为急性神经退行性疾病和慢性神经退行性疾病，前者主要包括ICVD、EP 等，后者主要包括AD、VD、PD 等。研究发现［22］能引起神经退行性疾病的原因有很多，其中包括线粒体功能障碍、氧化应激、神经兴奋性毒性和神经炎症等。随着我国神经退行性疾病的发病逐年增多，研究其预防和治疗机制已成为近年来的热点内容。

1.1 CK 对AD 的神经保护作用

AD 又称老年痴呆，是一种中枢系统慢性神经退行性疾病，主要表现为记忆障碍、失去语言能力，严重者可导致基本功能完全丧失或早逝［23］。Oh 等［24］研究了CK 对幼年（2 个月）和老年（24 个月）小鼠海马神经发生的影响。结果表明，CK 低（5 mg·kg-1）、中（10 mg·kg-1）和高剂量组（15 mg·kg-1）都可以使幼年小鼠齿状回新生细胞数量增加，且呈剂量依赖性，只有高剂量组的CK 可以使老年小鼠的齿状回新生细胞增加；利用双重免疫荧光染色观察到CK 促进了幼年和老年小鼠的齿状回新生细胞增殖；利用免疫组织化学染色观察到CK 处理的幼年和老年小鼠的神经元存活率增加，这些结果都表明CK 可以促进海马神经元发生，这可能有益于对抗AD。此外，陈俊锡等［25］建立氢溴酸东莨菪碱（scopolamine hydrobromide，SCOP）诱导的AD 小鼠模型，并进行了水迷宫实验、跳台实验。结果显示，在水迷宫实验中，空白组的逃避潜伏期和平台距离分别约为65 s、10 000 mm，而AD 组的逃避潜伏期（约100 s）显著延长，平台距离（约20 000 mm）显著延长，说明腹腔膜内注射SCOP 会引起小鼠记忆和空间认知障碍，而CK 组的逃避潜伏期（约45 s）和平台距离（约8 000 mm）显著降低；在跳台实验中，空白组的潜伏期约为240 s，而AD 组的潜伏期（约100 s）明显缩短，CK组的潜伏期（约280 s）明显延长。此外，在海马细胞凋亡检测中，观察到CK 组的海马细胞凋亡率（约4%）明显低于模型组（约7%）；在海马神经元超微结构中，观察到模型组的海马有明显的神经元水肿，核被膜破裂，线粒体和其他细胞器肿胀，而CK 组的海马神经元具有完整的核膜、均匀的染色质分布、线粒体以及正常大小和形状的细胞器。这些实验结果表明CK 可以改善AD的认知功能障碍和记忆障碍，对AD 具有一定的神经保护作用。

1.2 CK 对VD 的神经保护作用

VD 是一种由慢性脑灌注不足引起认知障碍的神经退行性疾病，它是继AD 之后第二个导致痴呆的主要原因［26］。血管病变可以导致淀粉样蛋白Aβ1-42在脑内清除异常，使其在脑内蓄积，进而可能表现出与AD 相同的症状［27］。VD 对个人和社会都产生了巨大影响，已经成为日益严重的全球健康问题。Zong 等［28］通过永久性双侧颈动脉结扎手术（bilateral common carotid artery occlusion，BCCAO）建立慢性脑低灌注（chronic cerebral hypoperfusion，CCH）大鼠模型，并分别给予低（50 mg·kg-1）、中（100 mg·kg-1）和高剂量（200 mg·kg-1）的CK 进行治疗。结果显示，在水迷宫实验中，CK 低（约16 s）、中（约17 s）和高剂量组（约9 s）大鼠在水迷宫实验第四天中的逃离潜伏期明显短于VD 组（约25 s）；在空间探测实验中，CK 低（约2.5）、中（约3.5）和高剂量组（约3.8）的大鼠穿越平台的次数明显多于VD 组（约1），CK 低（约49%）、中（约48%）和高剂量组（约50%）在靶象限停留的时间也明显长于VD 组（约35%）。实验中还观察到随着CK 治疗天数的增加，上述各种行为学改善作用也就越明显。此外，在病理学中对大鼠海马组织的观察中发现，VD 组大鼠的海马区有明显的病理改变，神经元排列疏松，而CK 治疗组的正常神经元密度明显大于VD 组。这些实验结果都说明了CK 对VD 产生的认知障碍有一定的神经保护作用。

1.3 CK 对PD 的神经保护作用

PD 是临床上常见的进行性、慢性神经退行性疾病，PD 的运动病症表现主要有肌强直、静止性震颤、运动迟缓和姿势不稳等，还有一些非运动的症状，如睡眠障碍、便秘、抑郁等［29］。PD 的病理特征主要为中脑黑质致密部多巴胺能神经元进行性变性缺失，导致黑质-纹状体通路多巴胺水平下降以及黑质残存神经元胞质内路易小体形成［29］。PD 的发病机制可能与α-突触核蛋白调控异常、线粒体功能障碍、氧化应激、神经炎症等多个方面相关［30］。目前尚没有CK 直接治疗PD 的相关研究。但是，人参皂苷Rb1 作为一种原人参二醇皂苷，在肠道内可代谢成为CK，且Rb1 对PD 有一定的神经保护作用。当小鼠暴露于甲基多碘化碘时，可观察到小鼠多巴胺细胞开始死亡，神经元突触长度缩短［31］，尽管人参皂苷不能完全防止多巴胺细胞核神经元的丢失，但是Rb1 通过刺激神经元突触的生长以及恢复线粒体膜电位来抑制钙离子的过量摄入，从而显著提高多巴胺细胞的存活率。因此，研究人员普遍认为Rb1 具有神经保护作用［32］，至于其代谢产物CK 是否也有相同的作用，还需接下来的继续研究。

1.4 CK 对ICVD 的神经保护作用

ICVD 是由血栓或其他栓塞物导致的血管阻塞引起的［33］，属于急性神经退行性疾病。ICVD 的主要临床表现通常有突然发作的头晕眼花、走路不稳，甚至意识模糊、肢体无力等。有体内实验表明［34］，建立Wistar 大鼠脑缺血再灌注模型，并给予CK 低（30 mg·kg-1·d-1）和高剂量（60 mg·kg-1·d-1）治疗。结果发现，CK 低（约2）和高剂量组（约1.7）的Wistar 大鼠神经行为评分显著低于模型组（约2.5）；CK 低（约80%）和高剂量组（约70%）的脑组织含水量明显低于模型组（约90%）；CK低（约28%）和高剂量组（约25%）的脑缺血再灌注损伤的脑梗死体积明显低于模型组（35%）。这些结果表明CK 可能具有一定的神经保护作用。刘伟等［35］通过颈动脉栓线法制备大鼠大脑中动脉栓塞模型，给予大鼠低（10 mg·kg-1）、中（20 mg·kg-1）和高剂量（40 mg·kg-1）的CK 治疗。TTC 染色显示，大鼠模型组的脑片与周围正常脑组织界限清楚，且梗死边缘分布有大量凝集素标记阳性的细胞，而CK 低［（30±7）个/500 μm2］、中［（20±5）个/500 μm2］和高剂量组［（13±4）个/500 μm2］的凝集素阳性细胞数量低于模型组［（46±11）个/500 μm2］。此外，实验中观察到CK 低（约25%）、中（约20%）和高剂量组（约15%）的脑梗死体积百分比明显少于模型组（约40%），提示CK 可以改善脑缺血症状；还观察到CK 对脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）激活的原代小胶质细胞形态有所改善，激活的原代培养小胶质细胞形态变大，呈多角形，荧光强度强，而CK 组的细胞呈圆形，荧光强度弱，且实验观察到的结果与CK呈剂量依赖性。这些结果表明CK 对ICVD 具有一定的神经保护作用。

1.5 CK 对EP 的神经保护作用

EP 属于急性神经退行性疾病，特征是反复无缘无故地发作。EP 是大脑神经元突发性异常放电，导致短暂的大脑功能障碍的一种疾病［36］。EP 发病主要可分为全面强直阵挛性发作、失神发作、强直发作、肌阵挛发作、痉挛等。EP 发生的机制主要有：神经炎症的发生；小胶质细胞和星形胶质细胞的激活［37］；脑内神经递质的失衡等［38］。Zeng 等［39］通过建立大鼠EP 发作和持续状态模型，来研究CK 对EP 的作用。结果显示，对用戊四氮处理诱导的大鼠强直-阵挛和肌阵挛的急性EP 动物模型，大鼠表现出明显的EP 行为特征，给予低（80 mg·kg-1）和中剂量（160 mg·kg-1）的CK 并未显示出保护作用，但是高剂量（320 mg·kg-1）的CK 不仅降低了大鼠EP 发作的强度，而且使EP 的潜伏期（约110 s）明显长于模型组（约85 s），使EP 的持续时间（约17 s）明显短于模型组（约19 s）；对氯化锂-毛果芸香碱诱导的EP 持续状态大鼠模型，模型大鼠均表现出较高的惊厥评分，如出现前肢阵挛，直立、跌落甚至死亡，而高剂量CK 可以显著改善大鼠上述的症状。提示CK 对EP具有神经保护作用。

2 CK 的神经保护作用机制

CK 可以通过抗氧化应激、抗炎、提高能量代谢、抗自噬、抗凋亡、调节神经递质等机制来发挥神经保护作用，下面对CK 神经保护作用的机制做一综述。

2.1 抗氧化应激

大脑内的氧化应激是累积的自由基损伤的结果，当机体的神经元抗氧化防御不足以抵抗呼吸和能量生产过程中不断产生的活性氧（reactive oxygen species，ROS）时，自由基损伤会产生分子、细胞和临床病理表型的迹象［40］。当发生氧化应激时，体内超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、谷胱甘 肽过氧化 物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）和还原性谷胱甘肽（glutathione，GSH）等抗氧化酶水平受到抑制。而且脑神经系统中的不饱和脂肪酸对氧化应激反应十分敏感，更容易造成中枢神经系统损害。Yang 等［41］建立了SCOP 诱导的记忆损伤小鼠模型，并给予CK 低（20 mg·kg-1）和高剂量（40 mg·kg-1）治疗。结果显示，CK低和高剂量组的SOD 活性（80 和82 U·mg-1）明显高于模型组（50 U·mg-1）；CK 低和高剂量组的GSH-Px 内容物（0.9 和0.92 μg·mg-1）明显高于模型组（0.6 μg·mg-1）。这就表明CK 可以升高脑内抗氧化酶的水平，提高机体的抗氧化能力，抑制神经元的氧化损伤。Seo 等［42］建立由东莨菪碱诱导的小鼠记忆障碍模型，分别给予低（1 mg·kg-1）、中（5 mg·kg-1）和高剂量（10 mg·kg-1）的CK 治疗，并进行了行为学测试实验和相关指标的检测。结果表明，在Y 迷宫实验中，CK 低、中和高剂量组的自发变化（约65%、70%、70%）明显高于模型组（约55%）；在被动逃避实验中，CK 低、中和高剂量组的潜伏期（约75 s、100 s、170 s）明显长于模型组（约50 s）。然而在之后Nrf2 敲除的小鼠中未观察到CK 对东莨菪碱诱导的认知功能的保护作用。随后的机制研究观察到CK 可以诱导Nrf2 介导的抗氧化酶如：血红素氧合酶-1（heme oxygenase-1，HO-1）和NAD（P）H：醌氧化还原酶1 ［（NAD（P）H：quinone oxidoreductase 1，NQO1）］；携带抗氧化剂反应原件（antioxidant response element，ARE）序列和报告荧光素酶基因的HT22-ARE 细胞报告分析表明，CK 激活了Nrf2 相关基因的转录，特别是抗氧化标记物NQO1 酶的活性被CK 以剂量依赖的方式提高。此外，CK 在不影响乙酰胆碱酯酶活性的前提下，以Nrf2 介导的方式诱导抗氧化酶，有效地减轻谷氨酸诱导的HT22 细胞的细胞毒性和线粒体损伤，提示CK 可以通过其抗氧化机制来发挥神经保护作用。

2.2 抗炎

大脑内的炎症是有双面效应的，一方面通过小胶质细胞和星形胶质细胞的吞噬活性来清除包括蛋白聚集体在内的致病因素；另一方面，胶质细胞的激活会诱导产生对神经系统有害的因子。小胶质细胞是中枢神经系统中主要的免疫细胞，这些细胞在大脑受损或者神经退行性疾病中容易被激活，它们可以释放神经营养因子，如神经生长因子（nerve growth factor，NGF）、脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）或者神经营养因子-3（neurotrophins-3，NT-3），也可以释放神经毒性因子，如ROS、NO 和促炎细胞因子［43］，所以小胶质细胞与炎症息息相关。即使小胶质细胞激活对于宿主防御来说是重要的，但其过度激活就会产生一定的神经毒 性［44］。有研究显示［45］，CK 对 于LPS 或 者Aβ 刺激的小胶质细胞具有抗炎效应。实验中，给予CK低（10 μmol·L-1）和高剂量（20 μmol·L-1）治疗，观察到CK 低和高剂量组处理的LPS 诱导的小胶质细胞中NO 含量（约60 和40 μmol·L-1）明显低于未经处理组（约75 μmol·L-1）。此外，Park 等［46］建立了全身性炎症和脑缺血的小鼠脑疾病模型，分别给予CK 低（25 μmol·L-1）、中（50 μmol·L-1）和高剂量（70 μmol·L-1）治疗。实验结果表明，CK 组脓毒症小鼠大脑皮质中的小胶质细胞激活标志物Iba1 的数量（28/500 μm2）明显低于模型组（45/500 μm2），在大脑纹状体区结果相似；CK 组脑缺血小鼠的大脑中动脉阻塞所致的缺血性脑梗死体积明显低于模型组（约35 mm3），尤其是在大脑皮质区（约15 mm3）。此外，实验中还观察到：CK 抑制了LPS 诱导刺激的小胶质细胞中NO、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和 炎症因子白细胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）的表达，并且呈剂量依赖性；CK 抑制了在LPS 诱导的炎症反应中起重要作用的诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）、炎症因子白细胞介素6（interleukin-6，IL-6）、单细胞趋化蛋白-1（monocyte chemotactic protein-1，MCP-1）、基质金属蛋白酶-3（matrix metalloproteinase-3，MMP-3）和基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）的表达；CK 抑制了调节小胶质细胞中的细胞因子、MCP-1、MMP 和iNOS 基因表达的重要转录因子核因子-κB（nuclear factor-κB）和激活蛋白-1（activator protein-1，AP-1）的活性；CK 抑制了LPS 诱导的ROS 生成、还原型烟碱胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH）氧化酶中P47phox（NADPH 氧化酶的主要成分，负责小胶质细胞ROS的释放）的磷酸化作用，还抑制了炎症反应中三种重要的上游信号分子丝裂原活化蛋白激酶（mitogenactivated protein kinases，MAPK）的表达；CK 上调了解决氧化应激和炎症的关键分子HO-1 的表达。这些实验结果就表明了CK 是一种很有前途的预防或治疗各种神经炎性疾病的药物，其神经保护作用可能就是通过上述机制抑制胶质细胞激活，从而抑制炎症因子的释放。

2.3 提高能量代谢

AD 患者大脑中的ATP 含量减少，ATP 合酶活性下降［47］。这就说明AD 产生的学习记忆功能障碍可能与能量代谢相关。Chen 等人［48］假设CK 通过对Aβ 诱导的能量代谢通路的介导来改善AD，并且在HT22 细胞中证实了这一假设。实验建立了HT22 细胞的AD 模型，且给予CK 低（CK 2.5 μmol·L-1+Aβ1-4210 μmol·L-1）、中（CK 5 μmol·L-1+Aβ1-4210 μmol·L-1）和高剂量（CK 10 μmol·L-1+Aβ1-4210 μmol·L-1）治疗。细胞结果显示，在暴露于Aβ的HT22 细胞中，CK低、中和高剂量组的细胞活性（约80%、85% 和90%）明显高于模型组（约75%）；显微镜观察显示，模型组神经元形态胞体较小，呈梭形，神经元生长稀疏，未形成网状结构，而CK 中和高剂量组处理后的细胞均能正常生长，胞体呈椭圆形，多个神经元聚集成网络。此外，在实验中还观察到ATP 内容物在CK 低（10.153±0.279 nmol·mg-1）、中（10.969±0.310 nmol·mg-1）和高剂量组（11.603±0.358 nmol·mg-1）的含量显著高于模型组（8.831±0.964 nmol·mg-1）。这就说明CK 可以通过提高能量代谢来发挥神经保护作用。越来越多的证据表明，AD 其实是一种大脑葡萄糖利用障碍和能量产生障碍的代谢异常［49-51］，并且这些代谢异常与AD 中枢神经系统胰岛素信号通路异常相关，当中枢神经系统胰岛素信号通路异常时，可导致神经元葡萄糖的摄取利用障碍和能量功能障碍，从而引起代谢异常和突触损伤，进而使认知功能下降，参与AD 的发展［52-53］。过氧化物酶体增殖物激活受体（peroxisome proliferators-activated receptors，PPARs）在中枢神经系统中的作用主要与脂质和葡萄糖代谢有关，它是调节代谢平衡、糖、脂质和能量代谢以及胰岛素敏感性的重要转录因子［54］。根据已有研究推测，PPARs 中PPARγ的激动可能会促进胰岛素刺激的葡萄糖转运体1（glucose transporters 1，GLUT1）和葡萄糖转运体3（glucose transporters 3，GLUT3）的功能，从而促进葡萄糖转入神经细胞，而PPARγ的缺失，则会降低脑部葡萄糖代谢，产生能量障碍的代谢疾病。陈锡俊等人［25］建立AD 小鼠模型，并给予CK（CK 40 mg·kg-1+SCOP 2 mg·kg-1）治疗。实验中观察到：在水迷宫实验中，CK 组的逃离潜伏期（约45 s）明显低于模型组（约100 s），CK 组的平台距离（约8 000 mm）明显低于模型组（约20 000 mm）；在跳台实验中，CK 组的逃离潜伏期（约280 s）明显高于模型组（约100 s）。此外，在实验中还观察到：CK 组小鼠模型后海马中的ATP 含量（427.00±27.06 nmol·mg-1）显著高于模型组（205.33±1.53 nmol·mg-1）；CK 组 的PPARγ的相对表达（1.25）显著高于模型组（0.4），且强度也显著增强；还检测到CK 组与能量代谢相关的蛋白GLUT1（约1.3）、GLUT3（约1.2）等的表达水平显著高于模型组GLUT1（约0.8）、GLUT3（约0.7）的表达水平，这就说明CK 能使与能量代谢有关的蛋白质表达正常化。以上实验表明CK 可以通过提高能量代谢来发挥神经保护作用。

2.4 抗自噬

自噬可以导致细胞适应、细胞存活或者细胞死亡，调节自噬越来越被认为是一种很有前途的治疗神经退行性疾病的方法。自噬是神经元中移除蛋白质或受损细胞器，进行循环利用的动态过程［55-56］。在缺血期间自噬是有益的，而在再灌注阶段自噬可以诱导细胞整体细胞器和成分的过度消耗，进而导致自噬的凋亡和损伤［57］。因此，减少自噬诱导的凋亡可能是治疗神经退行性疾病的潜在机制。Huang 等［58］建立了大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞系PC12 和原代培养的大鼠神经元缺氧缺糖再灌注（oxygen and glucose deprivation and reperfusion，OGD/R）模型，已知在OGD/R 中伴随着AMP 活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）的磷酸化和雷帕霉素激活的哺乳动物靶点（mammalian target of rapamycin，mTOR）的激活减少［59］。因此，他们利用AMPK 抑制剂BML-275 和mTOR 抑制剂雷帕霉素，研究了CK 抑制ODG/R 损伤中自噬介导的神经元凋亡的机制。为了观察OGD/R 诱导的细胞凋亡是否由自噬介导，在未经CK 处理的OGD/R 模型中，检测了一系列与自噬相关的蛋白水平。结果显示，OGD/R 模型中的自噬相关蛋白Atg5 和Atg7 的表达明显增加，提示OGD/R 模型的神经元存在较高水平的自噬通量。后续实验中，给予OGD/R 模型CK 低（2 μmol·L-1）、中（4 μmol·L-1）和高剂量（8 μmol·L-1）治疗，并进行免疫荧光染色和Western blot分析。结果显示在CK 低（约35）、中（约32）和高剂量组（约18）处理过的OGD/R 模型中的每一个神经元上，代表自噬形成标志的LC3 斑点数量明显低于模型组（约50）；在NGF 诱导的PC12 细胞中，检测到自噬相关蛋白Atg5 和Atg7 的表达有所升高，而这可以被CK 缓解。这些结果表明CK 抑制了OGD/R 诱导的神经元自噬。实验中还观察到CK 抑制了AMPK 的磷酸化，并且增加了mTOR 的激活，而BML-275 可以部分逆转CK 诱导的磷酸化AMPK（phosphorylation-AMPK，p-AMPK）表达下降，BML-275 和雷帕霉素均能显著逆转CK 诱导的磷酸化mTOR（phosphorylation-mTOR，p-mTOR）表达增加。这就表明，CK 通过调节AMPK-mTOR 通路，从而抑制OGD/R 诱导的自噬介导的神经元凋亡，来发挥神经保护作用。

2.5 抗凋亡

氧化应激反应可加剧APP 的剪切和Aβ 产生［60］，ROS 的产生和大量的Aβ聚集可促进神经元线粒体凋亡［61］。线粒体凋亡导致细胞色素C 从线粒体释放，随后激活凋亡蛋白酶caspase-3，进一步发展细胞凋亡进程［62］。Bcl-2 是抗凋亡蛋白，Bax 是促凋亡蛋白［63］，共同调节细胞凋亡［64］。Yang 等［41］通过建立AD 小鼠模型，给予低（20 mg·kg-1）和高剂量（40 mg·kg-1）CK 治疗，并对其脑组织凋亡的指标进行检测。结果显示模型组小鼠的海马区荧光强度增强，神经元凋亡率（约32%）升高；CK 处理后的小鼠海马区检测荧光强度降低，CK低（约12%）和高剂量组（约10%）神经元凋亡率明显减少。提示CK 可抑制AD 模型小鼠海马神经元凋亡，减轻神经元损伤。此外，实验还观察到模型组小鼠脑内Bcl-2 蛋白相对表达明显降低，Bax 和caspase-3 蛋白相对表达明显升高，而CK 组明显上调Bcl-2 蛋白水平，下调Bax 和caspase-3 蛋白水平，提示CK 可以调控线粒体凋亡途径蛋白，抑制神经元线粒体凋亡。

2.6 调节神经递质

CK 还可以调节中枢神经递质的释放，尤其是γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）能神经系统。Bae 等人［65］用急性分离的大鼠海马CA3 区锥体神经元进行膜片钳实验，结果显示CK 通过增加突触末梢的钙离子浓度来刺激GABA 的自发释放，从而影响海马介导的生理功能，海马区与多种神经退行性疾病都息息相关。因此，调节氨基酸神经类递质可能也是CK 发挥神经保护作用的机制，但是GABA 的释放如何与海马功能和学习记忆过程相关的机制尚不清楚。

2.7 其他机制

除了以上的一些神经退行性疾病的共同机制，还有一些其他机制。如对于AD 来说，Aβ 聚集是主要的病理特征。针对这一病理特征，Yang 等［41］建立了SCOP 诱导的记忆损伤小鼠模型，并给予CK 低（20 mg·kg-1）和高剂量（40 mg·kg-1）治疗。结果显示，Aβ42蛋白相对表达在CK 低（0.26）和高剂量组（0.22）明显低于模型组（0.35）。提示CK 可以抑制AD 模型小鼠脑组织中Aβ 的表达，产生神经保护作用，此作用可能与促进Nrf2/Keap1 信号通路的转导相关。此外，Zong 等［28］通过2VOCCH 大鼠模型来探究CK 对VD的作用。CCH 可以引起神经元损伤，加剧Aβ1-42的聚集，从而引起认知功能障碍和神经毒性。实验结果表明，CK 可以减轻CCH 诱导的Aβ1-42沉积，其次还增强了参与Aβ1-42产生和清除的pSer9-糖原合成酶激酶3β（pSer9-Glycogen synthase kinase 3β，pSer9-GSK3β）和胰岛素降解酶（insulin degrading enzyme，IDE）的活性，而pSer9-GSK3β 和IDE 的激活则依赖磷脂酰肌醇3 激酶/Akt（phosphatidylinositol 3 kinase，PI3K/Akt）信号通路，该通路和胰岛素与其受体的结合相关。这就表明，CK 可能通过增强pSer9-GSK3β 和IDE 的表达而减轻认知功能障碍和Aβ1-42在海马的沉积，减轻胰岛素抵抗，从而发挥神经保护作用。

3 小结与展望

神经退行性疾病对于老年人来说是高发疾病，随着我国老龄化速度的加快，神经退行性疾病的发病率和死亡率逐年增长。因此，人们越来越重视神经退行性疾病的预防和治疗。神经退行性疾病包括AD、VD、PD、ICVD、EP 等，这些疾病的具体机制十分复杂，目前还不是很清楚。人参皂苷是人参中主要的活性成分，其中CK 是原人参二醇型人参皂苷在肠道中的代谢产物，其神经保护作用是近几年来研究的热点内容。CK 对多种神经退行性疾病都具有神经保护作用，保护的机制主要涉及抗氧化应激、抗炎、提高能量代谢、抗自噬、抗凋亡、调节神经递质等。各种机制看似独立存在，实际上它们之间有着一定的联系。虽然近几年对CK 神经保护作用的相关研究较多，但是对于其具体机制以及各种机制之间联系的相关研究还不足，因此，接下来对这些具体问题的继续研究将会是重中之重。