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中藥對急性腦卒中的神經(jīng)保護(hù)作用研究進(jìn)展
急性腦卒中是威脅人類健康的主要疾病，死亡率、致殘率極高，目前主要治療手段是溶栓和神經(jīng)保護(hù)，其中神經(jīng)保護(hù)劑的研究已取得較大進(jìn)展，尤其是與溶栓藥聯(lián)合應(yīng)用，可在改善腦缺血的同時，保護(hù)腦組織盡可能少受各種代謝毒物的損害，從而改善預(yù)后[1]。近年來大量的中藥實驗和臨床研究從多方面闡明了中藥神經(jīng)保護(hù)的藥理作用機制，現(xiàn)就其研究綜述如下。
1 腦缺血后的遲發(fā)性神經(jīng)元壞死和再灌注損傷
腦梗死的發(fā)生取決于腦血流量(CBF)下降的程度及缺血持續(xù)時間。動物實驗證實，全腦缺血和局灶性腦缺血的CBF的變化不同。全腦缺血時，神經(jīng)元壞死主要發(fā)生在選擇性易損腦區(qū)，如海馬cal區(qū)、小腦蒲肯野細(xì)胞和大腦皮層Ⅲ~Ⅳ層等，表現(xiàn)為缺血后2~7 d才出現(xiàn)的遲發(fā)性神經(jīng)元壞死(DND)。局灶性腦缺血時，在梗死的中心壞死區(qū)(Core)外，存在缺血半暗帶( Ischemic penumbra,IP)，此處CBF處于電衰竭[15~18 ml/(100g洰椀渀)]與能量衰竭[10~12 ml/(100g洰椀渀)]之間，神經(jīng)元的損傷為程序性死亡(PCD)或稱凋亡(apotptosis)。在一定時間內(nèi)，即再灌注時間窗(reperfusion window)內(nèi)(25~3 h)，盡快恢復(fù)腦血流，缺血半暗帶內(nèi)部分可逆性受損組織可恢復(fù)其功能，但這種恢復(fù)的血流也可導(dǎo)致?lián)p傷組織的進(jìn)一步損傷，這種使損傷細(xì)胞繼續(xù)死亡的作用，稱再灌注損傷[2]。
2 腦缺血后神經(jīng)元損傷和壞死的影響因素
21 興奮性氨基酸(EAA)的毒性作用 腦缺血缺氧時大量興奮性氧基酸(EAA)，尤其是谷氨酸(Glu)的暴發(fā)性釋放，N甲基D天門冬氨酸(NMDA)受體過度激活，突觸后神經(jīng)元過度興奮、潰變、壞死，形成所謂的“興奮毒性”。
22 細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載 缺血時，電壓依賴性Ca2+通道開放，引起損傷性Ca2+內(nèi)流，指細(xì)胞外大量Ca2+內(nèi)流入細(xì)胞內(nèi)，此時的Na+流出細(xì)胞外，同時激活PKC、PLC和PLD途徑，導(dǎo)致花生四烯酸堆積[3]。
23 自由基生成增加 氧自由基生成過多造成組織損傷。能量耗竭后，缺血腦組織局部代謝的酸性產(chǎn)物增加，產(chǎn)生大量氧自由基(OFR)。自由基是指最外層電子軌道上含有一個或多個未配對電子的物質(zhì)。可分為兩類：①由氧誘發(fā)的自由基稱為氧自由基，包括OH-、O2-和NO;②氧自由基與多聚不飽和脂肪酸作用后生成的中間代謝產(chǎn)物是脂自由基，系含烷的產(chǎn)物二烷自由基L.、烷氧自由基LO.、烷過氧自由基LOO.等。氧自由基(OFR)主要指O2-和OH-等，盡管OH-的半衰期短為1×10-9s，擴散范圍也小，但具有過于活躍的危害性大的特點;O2-則相對穩(wěn)定，可通過細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運，半衰期為1×10-6s，擴散范圍大。研究顯示，自由基損傷以缺血后再灌注時為最重，可能由于溪流和滴流的供血攜帶了微量氧進(jìn)入組織，為維持脂質(zhì)過氧化程序提供條件，加重自由基損傷。
24 細(xì)胞因子的表達(dá)和白細(xì)胞參與的炎癥反應(yīng)[6] 已經(jīng)證實，缺血損傷后產(chǎn)生組織炎性反應(yīng)，表現(xiàn)在炎性因子上調(diào)，促黏附分子和黏附分子的表達(dá)增加。已知的致炎因子包括IL1、IL6、TNFα、C5a、PAF等;黏附分子包括ICAM1、E選擇素、VCAM1等[7，8]。小膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)在大鼠全腦缺血標(biāo)本也比較強烈，應(yīng)激的小膠質(zhì)細(xì)胞分泌IL1β。動物實驗顯示，MCAO大鼠局灶缺血區(qū)20 min內(nèi)可見反應(yīng)性小膠質(zhì)細(xì)胞，缺血再灌注損傷22 h缺血中心區(qū)內(nèi)充滿小膠質(zhì)細(xì)胞。還有研究提示，再灌注損傷可觸發(fā)E選擇素mRNA的表達(dá)[9]。這些實驗提出抗炎治療是神經(jīng)保護(hù)措施的理論依據(jù)。
25 細(xì)胞凋亡不僅在發(fā)育過程中，而且在疾病發(fā)生中越來越受到人們的重視，它可能參與腫瘤、老年性癡呆等神經(jīng)退變性疾病、艾滋病等疾病發(fā)生[10]。以前的研究認(rèn)為，腦缺血過程中的細(xì)胞死亡是一種被動的壞死，然而最近的研究提示，缺血缺氧可能誘發(fā)神經(jīng)細(xì)胞凋亡[11]，實驗發(fā)現(xiàn)在缺血性損害的急性期及遲發(fā)性神經(jīng)無損害期，凋亡細(xì)胞均存在，而在遲發(fā)性神經(jīng)元死亡期以細(xì)胞凋亡為主。缺血性損害的急性期，凋亡細(xì)胞與壞死細(xì)胞并存，提示神經(jīng)細(xì)胞凋亡與壞死均參與腦缺血急性期細(xì)胞損害，但各自程度與缺血損害的輕重有關(guān)。輕度缺血時壞死表現(xiàn)輕微，細(xì)胞凋亡成為細(xì)胞損害的主要形式。在遲發(fā)性神經(jīng)元損害期，無論是輕度缺血還是重度缺血，細(xì)胞凋亡均是細(xì)胞丟失的主要形式。
26 神經(jīng)營養(yǎng)因子(NTFs)是一類由神經(jīng)元靶細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)或多肽分子，與相應(yīng)受體特異地結(jié)合后，被軸突末端攝取，經(jīng)軸漿逆行運輸至神經(jīng)元胞體，維持神經(jīng)元存活，促進(jìn)神經(jīng)生長。神經(jīng)生長因子(NGF)的缺失往往導(dǎo)致神經(jīng)元胞體和軸突的變性并進(jìn)而死亡，而神經(jīng)元的死亡往往遲發(fā)于NGF的缺失。這一現(xiàn)象說明，NGF的缺失是神經(jīng)元變性直到死亡這一連續(xù)性事情的“觸發(fā)點”或“扳機”。纖維生長因子(FGF)具有促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)神經(jīng)元、膠質(zhì)細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的存活及生長，并能阻止神經(jīng)元的逆行性變性，在體外能促進(jìn)神經(jīng)元的修復(fù)與再生，并能阻止神經(jīng)元的逆行性變性。
3 缺血性卒中的神經(jīng)保護(hù)治療
缺血性卒中的治療主要針對兩個問題：一是溶栓治療解決缺血半暗帶的血流灌注，二是保護(hù)缺血腦組織，減輕或消除因再灌注而致的損害。但溶栓治療只適用于少數(shù)病人，神經(jīng)保護(hù)劑卻有廣闊的應(yīng)用前景，它能干預(yù)缺血半暗帶的病理生理變化，阻斷缺血的級聯(lián)反應(yīng)，減輕再灌注損傷，延長治療時間窗，增強神經(jīng)細(xì)胞對缺血的耐受，防止細(xì)胞死亡。
神經(jīng)保護(hù)劑種類很多，治療靶向是多方面的，既可以單獨應(yīng)用，也可以與溶栓聯(lián)合應(yīng)用，臨床試驗涉及到的神經(jīng)保護(hù)劑有許多種，本文主要討論中藥的神經(jīng)元保護(hù)作用。
31 抗興奮性氨基酸毒性作用 拮抗EAA興奮性毒性，包括抑制其過度釋放，促進(jìn)其再攝取，以及抑制其受體活性，對腦缺血損傷具有防治作用。
研究表明，預(yù)先給予黃芪注射液可使沙土鼠腦缺血后腦組織Glu含量降低，提示黃芪抗缺血性腦損傷的作用與其防止缺血后興奮性氨基酸的升高有關(guān)[12]。沙土鼠腦缺血15 min和再灌注48 h后，腦組織Glu和天冬氨酸(Asp)含量明顯增加，加入補陽還五湯原方后可對抗缺血性腦損傷，既可防止缺血時EAA的升高，又可防止再灌注時EAA的升高，主要通過抑制Glu的升高而起作用[13]。銀杏葉提取物能明顯減少缺血再灌注時EAA的釋放[14]。燈盞花素能增強腦缺血再灌注沙土鼠海馬內(nèi)谷氨酸轉(zhuǎn)運體功能，減少興奮性氨基酸的釋放，改善模型沙土鼠的學(xué)習(xí)記憶能力 [15]。
32 抗鈣超載的作用 大量實驗表明沙土鼠腦缺血再灌注后補陽還五湯有效成分組成的復(fù)方可減輕腦缺血后遲發(fā)性神經(jīng)元損傷，減輕海馬區(qū)神經(jīng)元水腫，通過改善腦組織水鈉代謝，調(diào)節(jié)腦內(nèi)花生四烯酸代謝，防止鈣積聚，保護(hù)鈉鉀ATP酶而起到抗腦損傷作用[16]。刺五加具有鈣通道阻滯作用，通過阻滯鈣通道，減少血管內(nèi)皮素釋放，減輕腦水腫和血管痙攣[17]。羚蝎膠囊可以降低膠原酶與肝素復(fù)合法大鼠腦出血模型腦細(xì)胞內(nèi)Ca2+的濃度，并可促進(jìn)急性腦出血患者腦內(nèi)血腫的吸收，明顯減輕患者神經(jīng)功能缺損程度[18]。三七總皂苷能非選擇性阻斷受體依賴的鈣通道開放，抑制胞外鈣內(nèi)流和胞內(nèi)鈣釋放來防止細(xì)胞內(nèi)鈣離子超載，抑制各種來源激動鈣離子所致的平滑肌收縮[19]。
33 抗自由基損傷的作用 刺五加能明顯抑制腦缺血再灌注后腦內(nèi)MDA的升高，提高SOD等抗氧化酶活性，增加各種損傷所造成腦神經(jīng)元的存活率，抑制線粒體MDA的升高[20]。丹參可降低新生大鼠缺氧缺血性腦病腦組織內(nèi)MDA水平，增加GSHPX活性，具有保護(hù)缺氧腦細(xì)胞的作用 [21]，紅花注射液可明顯升高腦缺血再灌注損傷兔的SOD，降低血漿MDA的濃度。以芳香開竅法用醒腦靜注射液對腦梗死患者進(jìn)行研究，證明其可以降低大腦海馬區(qū)組織中MDA含量，提高SOD活性，有效地清除自由基。清腦益智方藥對缺氧操作的神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)液中異常增高的LDH釋出量有顯著的降低作用，提高了SOD活力和NSE活性，降低LPO含量，有保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)等作用。
34 抗炎癥反應(yīng)的作用 中藥腦脈通具有解毒降濁、益氣活血作用，可以降低TNF、IL21、IL28水平以減輕缺血病理過程中由TNF、IL21、IL28介導(dǎo)的腦組織損傷。實驗結(jié)果表明，腦脈通能改善腦水腫，并對老齡大鼠腦缺血再灌注腦組織神經(jīng)細(xì)胞病理損傷具有明顯保護(hù)作用[22]。
35 對神經(jīng)細(xì)胞凋亡與基因表達(dá)的影響 燈盞花可以防止腦缺血再灌注誘導(dǎo)的PKC激活，從而防止腦缺血再灌注誘導(dǎo)神經(jīng)元凋亡[23]。腹腔注射黃芪注射液后可抑制P53表達(dá)、增強Bcl 2表達(dá)，表明黃芪可抑制缺血區(qū)促凋亡基因的表達(dá)[24]。當(dāng)歸通過促進(jìn)Bcl2基因在腦缺血后的表達(dá)對半暗帶的細(xì)胞凋亡產(chǎn)生抑制作用[25]。
川芎嗪可以明顯上調(diào)大鼠腦缺血再灌注時皮層和基底節(jié)區(qū)Bcl2的表達(dá)，下調(diào)cfos的表達(dá)，具有神經(jīng)保護(hù)作用[26]。醒腦靜注射液可顯著抑制腦缺血再灌注誘導(dǎo)的腦神經(jīng)細(xì)胞凋亡，從而起神經(jīng)保護(hù)作用。其機制與清除自由基，下調(diào)內(nèi)源性TNF及白介素1的表達(dá)，使缺血再灌注性炎癥反應(yīng)減輕的作用有關(guān)[27]。補陽還五湯及其有效部位方可減少再灌注后5 d海馬CA1區(qū)神經(jīng)細(xì)胞凋亡發(fā)生的例數(shù)[28]。清開靈注射液對缺血再灌注后海馬神經(jīng)元的凋亡過程具有抑制作用，而對神經(jīng)細(xì)胞具有保護(hù)作用， 這種作用可能與其能抑制細(xì)胞內(nèi)鈣超載有關(guān)。通脈益智膠囊可使腦缺血再灌注損傷誘導(dǎo)的小鼠海馬神經(jīng)細(xì)胞凋亡指數(shù)顯著降低，從而起到一定程度的神經(jīng)保護(hù)作用。
36 神經(jīng)營養(yǎng)因子與神經(jīng)保護(hù)作用
361 神經(jīng)生長因子(NGF)：NGF不僅可以保護(hù)神經(jīng)元急性損傷，對慢性的變性損傷也同樣有效，可以認(rèn)為它具有很好的神經(jīng)保護(hù)因子特性。梅建勛等參考“血清藥理學(xué)”的思路，利用含藥腦脊液來開展研究，可以克服血清藥理學(xué)的某些局限性，由此創(chuàng)立了“腦脊液藥理學(xué)”的實驗方法。在灌服中藥清腦益智方后，其腦脊液可以明顯促進(jìn)星形膠質(zhì)細(xì)胞NGF mRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá)。而中藥對于星形膠質(zhì)細(xì)胞并無刺激增生作用，說明了清腦益智方對于腦缺血后的神經(jīng)保護(hù)作用。962膠囊能夠明顯促進(jìn)老年大鼠海馬區(qū)NGF及受體TrkA表達(dá)，可能是改善其學(xué)習(xí)記憶功能的藥理學(xué)基礎(chǔ)[29]。抗腦衰可使癡呆大鼠額葉、海馬、小腦梨狀細(xì)胞層和髓質(zhì)的NGF表達(dá)增強。參烏膠囊能夠明顯促進(jìn)老年大鼠海馬區(qū)NGF及受體TrkA表達(dá)，增加神經(jīng)元數(shù)量、減少膠質(zhì)細(xì)胞增生，對于保護(hù)和修復(fù)神經(jīng)元，防治AD等神經(jīng)退行性疾病具有重要意義[30]。
362 纖維生長因子(FGF)：最近的動物實驗證實短暫腦缺血后海馬和皮質(zhì)反應(yīng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞的堿性纖維生長因子(bFGF)免疫活性及其mRNA水平升高，提示bFGF有助于受損組織的修復(fù)。有人用Ⅶ型膠原酶誘導(dǎo)大鼠腦出血模型，腦溢安治療腦出血能增強bFGF的表達(dá)，抑制TNF蛋白表達(dá)，從而使行為學(xué)得到改善，這可能是腦溢安促進(jìn)神經(jīng)功能修復(fù)的主要機制之一[31]。
4 問題與展望
神經(jīng)細(xì)胞損傷是一個多因素、多環(huán)節(jié)、多途徑的損傷，干預(yù)其中某一環(huán)節(jié)或途徑，單一的治療經(jīng)臨床證實療效甚微。中醫(yī)學(xué)具有整體觀念的特點，中藥又具有復(fù)方特征，從研究看其可以作用于多靶點，從而干預(yù)神經(jīng)細(xì)胞損傷病理過程的多條路徑，具有一定的可行性。但同時在中藥腦神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)研究方面也存在許多問題亟待解決。雖然結(jié)合西醫(yī)手段、甚至利用基因工程技術(shù)研究中藥，但仍以中藥提取物單體為多，而且多為動物實驗研究，動物模型與人體的差異是肯定的，這使在實際臨床中藥物作用效果并不理想。目前中藥腦神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)劑種類多集中在益氣活血、開竅醒神、補益肝腎、化痰通絡(luò)方面，能否以療效確切的中藥組成復(fù)方，利用中醫(yī)辨證論治與基因工程技術(shù)及有效生化指標(biāo)結(jié)合，盡快解決動物實驗與臨床都能取得可信的令人滿意的療效問題，值得進(jìn)一步探討。
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