益气活血法防治脑缺血实验研究进展

2014-03-20 21:33伍梅梅胡建鹏
安徽中医药大学学报 2014年6期
关键词:脑络神经细胞益气

伍梅梅,胡建鹏,王 键

(安徽中医药大学省部共建新安医学教育部重点实验室,安徽 合肥 230038)

·综述·

益气活血法防治脑缺血实验研究进展

伍梅梅,胡建鹏,王 键

(安徽中医药大学省部共建新安医学教育部重点实验室,安徽 合肥 230038)

益气活血法;脑缺血;实验研究

脑血管疾病是中老年人的常见病,因其高发病率、高复发率、高致残率、高病死率的特点,成为目前疾病三大死亡原因之一。本病以脑卒中为主,尤以缺血性脑卒中最为多见,且近年来呈上升趋势。缺血性脑卒中,以突然昏仆、不省人事、半身不遂、口眼歪斜、语言不利为主症,属于中医学“中风”范畴。气虚血瘀是缺血性中风主要病机特点,治宜益气活血法。益气以改善气虚状态,活血以畅通气血渗灌。近年来,随着对缺血性中风实验与临床研究的不断深入,中医药治疗缺血性中风的临床疗效不断提高。现将近年来益气活血法防治缺血性中风实验研究相关文献综述如下。

1 改善局部脑血流量、缺血脑组织含水量及能量代谢

脑是人体重要的生命器官,需血液循环源源不断地供应血液,一旦血液供应发生障碍, 就会引起脑形态、代谢和功能异常。王键等[1]研究发现,具有益气活血功效的脑络欣通(药物组成为黄芪、川芎、当归、蜈蚣等)能缩短脑缺血再灌注大鼠各时间点逃避潜伏期,增加120 s内通过原平台次数(P<0.01),增加再灌注第7天和第14天局部脑血流量(P<0.01),认为脑络欣通能通过增加模型大鼠局部脑血流量,提高学习记忆能力。卢永康等[2]研究发现,补阳还五汤(药物组成为黄芪、川芎、地龙等)能升高中风后遗症气虚血瘀大鼠血糖、肌酸激酶,降低乳酸、乳酸脱氢酶,认为补阳还五汤能有效纠正中风后遗症气虚血瘀大鼠能量代谢障碍。高红莉等[3]观察发现黄芪注射液配伍丹参注射液能降低神经缺损功能评分,减小脑梗死范围,同时能增加脑组织血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor, bFGF)mRNA表达,进而改善脑缺血后脑血液循环。俞丽华等[4]研究发现益气活血方(药物组成为黄芪、川芎、当归、蜈蚣等)能降低缺血半暗带血管内皮细胞间黏附分子1(intercellular adhesion molecules-1,ICAM-1)表达,增强VEGF蛋白表达,保护血管内皮,改善脑局部血液循环。范业宏等[5]研究发现中、小剂量丹参黄芪合剂能降低脑缺血后脑组织水含量(P<0.01),具有抗缺血性脑损伤作用。

2 减轻兴奋性氨基酸毒性

兴奋性氨基酸(excitatory aminoacids,EAA)在脑内含量极高,主要包括谷氨酸(glutamate,Glu)、天门冬氨酸(aspartic acid, Asp)等,尤其是Glu。EAA参与中枢神经系统的突触传递和功能变化,而以γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)为代表的抑制性氨基酸也参与了损伤过程。杨瑞龙等[6]研究发现,具有益气活血功效的中风膏(药物组成为当归、川芎、赤芍等)能改善脑缺血再灌注大鼠神经行为体征,抑制Glu的释放,减少N-甲基-D-天冬氨酸受体1(N-methyl-D-aspartic acid receptor 1,NMDA-R1)的过度激活,降低海马神经细胞内Ca2+浓度。王业梅等[7]观察发现脑缺血2 h再灌注大鼠各时间点Glu、GABA含量和神经受体1(neuroreceptor 1,NR1)表达均显著升高(P<0.05,或P<0.01),益气活血方(药物组成黄芪、川芎、当归、蜈蚣等)能降低脑缺血后6、48、72 h的Glu、NR1水平,提高72 h GABA含量(P<0.01),进而防治脑缺血再灌注损伤。

3 减轻自由基损伤和炎性反应

脑缺血再灌注后病理生理过程是一个多环节、多因素、多途径损伤的级联反应。自由基参与缺血再灌注损伤全过程。脑缺血时,自由基急剧增加,其主要攻击脂质膜中的不饱和脂肪酸的多个不饱和链,使之发生过氧化反应,导致质膜损伤通透性增加,形成一系列的脂质自由基及其降解产物丙二醛(malondialdehyde,MDA)。杨春根[8]研究发现补阳还五汤能改善脑缺血再灌注24 h行为学障碍,明显缩小脑梗死面积,降低脑组织含水量,同时可以降低脑内一氧化氮(nitric oxide,NO)和一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)的含量,增加超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)含量,具有抗脑缺血再灌注损伤的作用。黄太权等[9]也观察发现益气活血方(由黄芪、川芎等药物组成)能提高SOD活性,降低NOS含量,具有抗脑缺血再灌注损伤的作用。邓秀娟等[10]观察发现益气活血通脉汤(主要药物为黄芪、当归等)能抑制ICAM-1、白细胞介素1(interleukin 1,IL-1)产生,减轻脑缺血再灌注后的炎性反应损伤。

4 抑制神经细胞凋亡

细胞凋亡是由基因控制的细胞自主的有序的死亡,具有主动性、选择性和可逆性的特点。细胞凋亡是缺血后脑细胞丢失的一种形式,主要集中在缺血半暗带区。有效抑制缺血后神经细胞凋亡是脑缺血治疗的关键,也为脑缺血的治疗提供新的途径。李净等[11]观察发现,具有益气活血功效的脑络欣通能降低气虚血瘀证脑缺血再灌注大鼠缺血2 h再灌注6、24、72 h神经细胞凋亡率及NMDAR蛋白表达(P<0.01)。郜峦等[12]观察发现,脑络欣通在脑缺血再灌注3、7、14 d后,能明显增加3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶-1(phosphoinositide-3 kinase 1,PI3K)、丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶(serine-threonine kinase,Akt)表达(P<0.01),在再灌注7、14 d,能增强半暗带神经生长因子(nerve growth factor,NGF)表达(P<0.05,或P<0.01),再灌注14 d,能降低Bad蛋白表达(P<0.05),认为脑络欣通能激活PI3K/Akt通路,进而抑制神经细胞凋亡。

5 对血液流变性、凝血与纤溶功能的影响

血液流变学指标异常与缺血性脑血管病的发生发展密切相关,血液流变性的改变、凝血与纤溶障碍所致血栓及栓塞,血液呈浓、黏、凝、聚状态,是形成缺血性脑血管病的重要因素。有研究显示,缺血性中风患者的血液流变性有不同程度的病理性改变,尤其是红细胞比容(hematocrit,HCT)与脑缺血的发展转归有相关性[13]。彭丹婷等[14]观察发现,补阳还五汤复方颗粒服用21 d后能降低气虚血瘀证脑缺血大鼠的全血黏度、全血还原黏度、红细胞聚集指数、红细胞电泳时间、红细胞变形指数,改善血液流变性。王键等[15]研究发现,脑络欣通能延长脑缺血后凝血酶原时间、活化部分凝血活酶时间和凝血酶时间,降低血浆纤维蛋白降解产物、D-二聚体和纤维蛋白原水平(P<0.05,或P<0.01)。俞丽华等[16]观察发现,脑络欣通在脑缺血再灌注各时间点,能降低血浆血管性血友病因子(von willebrand factor,vWF)、组织型纤维酶原激活剂(tissue-type plasminogen activator,t-PA)含量,提高纤溶酶原激活物抑制物-1(plasminogen activators inhibitor-1,PAI-1)含量,且72 h益气活血方作用效果最佳。

6 增强神经可塑性

神经系统功能在内外环境的作用下,从神经细胞到神经环路都可能发生适应性变化来维持其相对稳定性,即神经可塑性,其决定了机体对内外环境刺激发生行为改变的反应能力和功能的代偿。神经可塑性研究大致分为3个阶段:神经细胞突起的发芽、突触的再建,神经营养因子作用,神经干细胞(neural stem cells,NSCs)增殖分化。

6.1 促进神经突触再生 突触是神经细胞之间信息传递和加工的部位,缺血性中风缺血及其周围区神经信息传递的数量范围和协调能力严重下降,中枢神经系统的可塑性与神经突触的再建、神经网络重塑和脑功能重组等密切相关,而神经细胞突起的再生和发芽是中枢神经系统可塑的主要形式。神经功能缺损的改善与残存脑组织的可塑性有关,影响神经可塑性的因素主要有神经营养因子、神经抑制因子、神经递质和受体神经特异性蛋白等。吕磊等[17]观察发现,脑络欣通增加神经细胞突触阳性总面积单位(P<0.01),减轻缺血半暗带区神经细胞突触损伤或促进神经细胞突触再生。江爱娟等[18-20]观察发现,脑络欣通能增强缺血半暗带生长相关蛋白-43(growth associated protein-43,GAP-43)、突触泡膜素(synaptophysin,SYP)、bFGF和脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor, BDNF)表达,降低轴突再生抑制因子(neurite outgrowth inhibitor-A, Nogo-A)、少突胶质细胞髓鞘糖蛋白(oligodendrocyte-myelin glycoprotein,OMgp)和髓鞘相关糖蛋白(myelin associated glycoprotein,MAG)表达,诱导神经功能恢复。周清安等[21]观察发现,益气活血方药(黄芪、川芎等)能提高脑缺血老龄大鼠血清和脑组织胰岛素样生长因子水平(P<0.05,或P<0.01),促进神经系统的再生,维持神经系统功能。

6.2 促进内源性NSCs增殖分化 脑缺血后,机体可通过诱导内源性NSCs增多而对缺血损伤产生代偿性适应性反应。王键等[22]观察发现,脑络欣通能显著促进局灶脑缺血再灌注大鼠巢蛋白(Nestin)、BDNF、表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)的表达,进而促进缺血后大鼠脑内NSCs的增殖分化。江爱娟等[23]观察发现,脑络欣通能够显著增加侧脑室下区巢蛋白、缺血半暗带区神经细胞特异烯醇化酶(neuron specific enolization enzyme,NSE)表达的阳性细胞数以及胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)表达平均吸收光密度,进而促进NSCs增殖与分化。周荣峰等[24]观察发现芪棱汤(药物组成为黄芪、三棱等)可促进脑缺血后巢蛋白、5-溴脱氧尿苷(5-bromodeoxyurdine, 5-BrdU)、GFAP蛋白表达,促进内源性NSCs增殖分化的作用。胡建鹏等[25]观察发现,脑络欣通能通过降低缺血半暗带Notch-1、Jagged1蛋白表达,抑制Notch信号转导通路,促进NSCs增殖分化。孟庆萍等[26]观察发现,脑络欣通能通过促进缺血侧额顶叶皮质Hes-1和Hes-5表达,增强Notch信号转导通路Hes-1和Hes-5效应分子活性功能,促进局灶性脑缺血后NSCs的增殖分化。张道芹等[27]观察发现,脑络欣通能通过促进缺血侧额顶叶皮质Math-1、含碱性螺旋-环-螺旋结构域(mammalian achaete-scute homologue-1,Mash-1)表达阳性面积单位与平均光密度(P<0.05,或P<0.01),促进局灶性脑缺血后内源性NSCs的增殖分化。佟丽等[28]观察发现,补阳还五汤能增加海马区域B-rdU阳性细胞数量(P<0.01),认为补阳还五汤具有促神经增殖作用。徐伟等[29]观察发现,脑络欣通能显著下调脑缺血再灌注大鼠β-连环蛋白-1(cadherin associated protein beta 1,Ctnnb1)和角蛋白1(keratin 1,Krt1)基因及其蛋白表达(P<0.05),调节Notch信号通路,促进局灶性脑缺血再灌注损伤脑组织修复。俞丽华等[30]发现,脑络欣通能降低局灶性脑缺血再灌注大鼠额顶叶皮质低密度脂蛋白受体相关蛋白5(low density lipoprotein receptor related protein 5,LRP5)的表达,增强β-连环蛋白(β-catenin)表达,调节Wnt信号转导通路,促进脑缺血再灌注后内源性NSCs的增殖分化。吕磊等[31]观察发现,脑络欣通和补肾生髓方(由熟地黄、鹿角胶、牛膝等组成)能增强脑缺血再灌注大鼠Notch3和Frizzled2 mRNA及蛋白的表达,调节Notch信号转导通路,促进脑损伤修复。张运克等[32]观察发现,与对照组比较,益气活血方组在诱导1、3 h分化巢蛋白细胞与诱导5 h分化的NSE细胞和胶质纤维酸性蛋白细胞方面,差异具有统计学意义(P<0.01),认为益气活血方具有体外定向诱导骨髓间充质干细胞向神经细胞分化的作用。

7 结语

益气活血法作为防治缺血性中风的重要方法之一,在临床上已得到广泛的应用,并取得较好疗效。但研究中也存在一些值得思考的问题:①由于脑缺血的发病机制具有多样性和复杂性,因此开展中医药防治研究,应体现多层次、多途径、多靶点综合作用,从整体和多种有效成分角度,开展抗脑缺血损伤的研究;②益气活血法代表方众多,应体现处方特色与临床疗效,并进行多方对比研究;③实验研究,尤其临床研究,应采用合理的科研设计,随机、双盲、对照的原则,对今后基础实验研究与临床经验的总结至关重要;④缺血性中风具有发病急、病情重、变化快等特点,超早期治疗尤为重要,因此采用先进工艺,研究疗效确切、作用迅速、剂型适宜的制剂是有效利用中药的重要途径。

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国家科技支撑计划项目(2012BAI26B01);国家自然科学基金项目(30973692);安徽省科技专项资金(13Z04013)

伍梅梅(1984-),女,硕士研究生

王键,wangjian6301@163.com

R285.5

A

10.3969/j.issn.2095-7246.2014.06.026

2014-08-07)

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