蕨麻与脑缺血—再灌注损伤

李正??赵志英

[摘要] 脑缺血-再灌注损伤是一个复杂的级联反应过程，包括多个环节，近几年研究发现氧化应激与炎症反应与脑缺血-再灌注损伤有着密切关系。因此，抗氧化应激与抗炎症反应治疗在脑缺血-再灌注损伤中愈来愈受到重视。蕨麻作为我国传统藏药之一，药用历史悠久，其药用价值有待进一步发掘。现在学者们已经从蕨麻中提取各种活性成分，经过现代药理研究证实蕨麻具有抗氧化应激、抗炎、保护心肌、提高免疫力、抑制细菌活性及抑癌等作用，但蕨麻是否具有脑缺血-再灌注损伤保护作用尚有待进一步研究。本文就脑缺血-再灌注损伤研究进展与蕨麻的药理作用作一综述。

[关键词] 蕨麻；脑缺血-再灌注；氧化应激；炎症因子

[中图分类号] R28 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616（2014）04-42-05

Potentilla anserina L.and cerebral ischemia-reperfusion injury

LI Zheng1 ZHAO Zhiying2

1.Baotou Medical College， Baotou 014040， China； 2.Department of Anatomy and Embryology， Baotou Medical College， Baotou 014040， China

[Abstract] Cerebral ischemia-reperfusion injury is a complicate cascade sequence involving multiple sessions. Many recent research findings revealed that the relationship between cerebral ischemia-reperfusion injury and oxidative stress， inflammatory reaction is consanguineous. There is growing recoginition of anti-oxidative stress and anti-inflammatory therapy while treating cerebral ischemia-reperfusion injury. As one of the traditional Tibetan herbal medicine with a glory medical history， Potentilla anserina L is applied to healing field with great potentialities of exploring. Scholars have extracted various active ingredients from Potentilla anserina L. The latest modern phamacological researches have approved Potentilla anserina L has anti-oxidative stress action， anti-inflammatory action， immune booster， inhibition of bacterial activity， protection of myocardia， and suppression of tumor growth. Yet， whether Potentilla anertina L has the protection of cerebral ischemia-reperfusion injury need to be further expolored. The progress in cerebral ischemia-reperfusion injury research and phamacological action of Potentilla anserina L.are introduced in this paper.

[Key words] Potentilla anserina L.； Cerebral ischemia-reperfusion injury； Oxidative stress； Inflammatory factor

脑血管疾病以其发病快、致残、致死率高为特点，故长久以来都是困扰医学界的难题，人们在治疗此类疾病过程中发现脑缺血-再灌注损伤影响其治疗效果。于是有研究人员考虑通过药物预防或减轻脑缺血-再灌注损伤来更好地治疗脑血管疾病，已有学者就某些药物与脑缺血-再灌注损伤展开相关研究，其中也不乏从我国传统药材中提取活性成分进行此类研究。蕨麻是我国传统藏药之一，现代药理研究证实蕨麻具有抗氧化应激、抗炎、保护心肌等作用，笔者就脑缺血-再灌注损伤研究进展与蕨麻的药理作用收集相关资料整理后作一综述。

1 脑血管疾病与脑缺血-再灌注损伤

1.1 脑血管疾病现状

脑血管疾病是指由于各种脑血管病变所引起的脑部病变。脑血管病是导致人类死亡的三大疾病之一，是造成人类死亡和残疾的主要疾病，也是高血压患者的主要致死原因。在全球范围内，每年使大约460万人死亡，其中以发展中国家为主。脑血管疾病发病率和死亡率以缺血性脑血管病为首。虽然部分患者及时发现并治疗，但实际情况不容乐观，此类疾病即便恢复脑部供血，但临床观察治疗结果和病情预后并不理想。部分研究表明脑缺血-再灌注损伤在一定程度上影响此类疾病的治疗效果，脑血管在再灌注过程中自由基生成增加与炎症反应加强，多种因素作用下脑组织损伤加重，继而危害患者健康[1]。这种在缺血基础上恢复血流后组织损伤反而加重，甚至发生不可逆损伤的现象称为缺血—再灌注损伤[2]。

1.2 脑缺血-再灌注损伤机制

目前脑缺血-再灌注损伤（cerebral ischemia-reperfusion injury，CIRI）的机制并未从根本上加以阐明，学界对其发病机制尚无统一说法。脑缺血-再灌注损伤涉及复杂的病理生理过程，大部分研究认为是由多种有内在联系的损伤机制共同作用形成一个级联反应，从而造成脑缺血-再灌注损伤。这个级联反应包括许多环节，如自由基损伤、炎性介质释放、钙离子超载、血管内皮细胞损伤、能量代谢障碍等，这些环节互为因果，相互联系和促进，形成恶性循环，而炎性因子过度表达是导致脑组织神经细胞损伤、调亡和坏死的重要环节[3-5]。有研究表明，氧化应激（oxidative stress）产生的自由基损伤和炎症反应是产生脑缺血-再灌注损伤的主要机制之一[6]。

1.3 脑缺血-再灌注损伤治疗研究新进展

近年来发现积极地进行抗氧化治疗可以减轻脑缺血损伤，人们一直寻求高特异性抗氧剂。现在人们已经尝试从各种药材中提取活性成分，而此类活性成分部分经过临床药理研究证实含有抗氧化成分，具有抗氧化特性，如能进一步阐明此类成分的抗氧化机制，则将为寻找防治脑缺血损伤特异性药物提供新途径[7]。脑缺血-再灌注后缺血脑组织内炎症因子表达显著增加，促炎症细胞因子具有神经损伤、神经毒性作用，极大地损坏神经细胞正常功能。而且各种促炎症细胞因子之间相互影响、相互作用，共同参与缺血性脑卒中的病理过程 [8]。随着脑缺血-再灌注损伤的研究深入，有学者认为脑缺血-再灌注损伤是由于一系列多因素共同作用所导致的病理过程，其中炎症反应尤为重要，具体表现为多种炎症因子和炎症反应相关酶与脑缺血-再灌注损伤有着直接或间接的关联，包括肿瘤坏死因子（TNF）、核转录因子（NFκB）、白细胞介素（IL）、环氧化酶-2（COX-2）、髓过氧化物酶（MPO）等。同时，与炎症反应相关的细胞核信号转导通路也是学者们研究的难点和重点所在。利用药物或医学手段抑制炎症反应，从而减轻脑缺血-再灌注后脑损伤或许成为治疗此类疾病的一种有效手段[9]。

国内已有学者根据氧化应激、炎症反应与脑缺血-再灌注的相关性展开研究，惠康丽等[10]通过采用改良四血管阻塞法建立大鼠全脑缺血-再灌注模型，在缺血实验15min后进行再灌注，注射0.6mmol/L富氢液5mL/kg于大鼠腹腔，研究发现富氢液选择性清除海马锥体细胞内自由基和亚硝酸阴离子，通过抑制脑缺血再灌注后氧自由基和炎性因子作用，从而减轻脑再灌注损伤。研究发现大鼠腹腔注射富氢液后，治疗组的丙二醛（MDA）浓度较模型组明显降低。脑组织内自由基明显减少，细胞的脂质过氧化损伤减轻。邹金发等[11]研究证实原花青素可能通过影响炎症反应及自由基水平的机制，对脑产生保护作用。

杨迪等[12]研究认为脑缺血再灌注后，单核-巨噬细胞所分泌的TNF-α产生较早，是重要的细胞启动因子之一，可直接促进中性粒细胞聚集到缺血的脑组织区，加重脑组织损伤；IL-1β通过促进白细胞黏附，使白细胞向缺血脑组织浸润，引起组织炎症反应的发生，进一步损伤脑组织。氧自由基、炎症递质大量释放，以及细胞因子活化被认为是造成血管通透性增加，加重细胞水肿和组织损伤，是造成缺血再灌注损伤的重要原因之一。在缺血再灌注模型中TNF-α、IL-1β、ICAM-1表达显著增高。宁显忠等[13]研究发现EPO对大鼠脑缺血-再灌注后炎症损伤的保护作用主要是通过抑制ICAM-1和VCAM-1蛋白表达，从而抑制炎症反应，减轻脑缺血再灌注损伤。炎症因子（inflammatory factor）的诱发、白细胞与内皮细胞相互作用所造成的炎症反应是脑缺血再灌注的一种特征性改变。TNF-α在脑缺血早期分泌或合成的增加是脑梗死形成的主要原因，在脑缺血早期即出现TNF-α及其受体上调，可以激活炎性细胞，促进的IL-1、IL-6表达从而促进神经细胞的凋亡坏死和脑水肿的形成，因此通过各种措施阻断TNF-α的表达可减少缺血性神经元损伤[14]。陈博[15]通过实验研究证明蛙血清去蛋白提取物是通过抑制炎症，提高机体抗氧化能力从而防治脑缺血再灌注损伤。

由此可见，在治疗和预防脑缺血再灌注损伤中，抗氧化应激、抗自由基、抗炎症反应和减少炎性因子活化可以有效地改善脑缺血治疗效果和预后。

2 蕨麻简介

蕨麻（Potentilla anserina L.）为鹅绒委陵菜膨大的块根。鹅绒委陵菜属高原蔷薇科、委陵菜属，是多年生草本植物。蕨麻又名委陵菜、曲尖委陵菜、人参果、莲菜花、延寿草等，在藏语中又称“戳玛”。分布在大洋洲新西兰、南美智利、塔斯马尼亚岛、欧亚美三洲北半球温带，中国大陆主要分布在西藏、内蒙古、青海、甘肃等自治区或省份内，辽宁、黑龙江、宁夏、新疆、河北等地亦可见，多生长于海拔500～4100米的高原地区。

3 蕨麻药理作用

蕨麻具有健脾益胃、生津止渴、益气补血等功效，适用于腹泻、脾虚、病后贫血、痔疮出血、营养不良、脾肾阳虚等病症。在民间有上千年的药用历史，作为青藏高原地区特有的药材和食物深受藏族同胞的喜爱，是藏医常用的一种草药。清代的《晶珠本草》[16]中记载蕨麻“味甘，性良。秋天，性变温，故秋蕨麻质佳，春蕨麻性凉”。

现代随着众多学者对蕨麻进行的研究逐步深入，发现蕨麻富含维生素及镁、锌、钾、钙元素。药理实验研究表明蕨麻具有抗氧化、抗炎、保护心肌、提高免疫力、抑制细菌活性及抑癌等作用。

3.1 抗氧化作用

关于蕨麻的抗氧化性作用研究较为广泛，蕨麻提取物中活性物质的抗氧化作用已经得到证实。其中杨丽花等[17]通过提取22种藏药材95%乙醇提取物，研究其抗氧化活性，对其中具有显著抗氧化活性的药材进一步用正丁醇、氯仿、石油醚和乙酸乙酯分别萃取得到不同极性部位后，考察其抗氧化活性部位。证明蕨麻乙醇提取物具有显著抗氧化活性。叶立等[18]研究发现蕨麻乙醇提取物可提高损伤小鼠血清SOD活力，降低MDA水平，提示其可能通过增强机体抗氧化能力、减轻自由基堆积导致的膜脂质过氧化来减轻缺血再灌注造成的心肌损伤。蕨麻乙醇提取物能使缺血再灌注导致的心肌损伤面积缩小，对心肌缺血再灌注损伤具有保护作用。蕨麻乙醇提取物能明显延长常压密闭缺氧小鼠、异丙肾上腺素致心肌损伤小鼠在密闭状态下的存活时问，降低整体耗氧量，并能显著增加减压缺氧状态下小鼠的存活率。有明显的抗氧自由基对红细胞的氧化作用。蕨麻乙醇提取物具有明显的抗缺氧作用，此作用可能与其抗自由基的能力有关[19]。

3.2 抗炎作用

蕨麻抗炎作用研究有待进一步深入，有学者针对蕨麻抗炎做进行部分研究，主要体现为蕨麻对促炎性因子的作用以及炎性因子的表达是否存在相关性。其中黄菲等[20]研究发现蕨麻醇提取物通过降低缺氧机体炎性因子含量，从而减轻神经母细胞瘤细胞炎性反应，进而起到保护神经元的作用。秦晓静等[21]通过结扎大鼠冠状动脉建立急性心肌缺血再灌注模型，观察蕨麻乙醇提取物对心肌细胞的保护作用，研究发现实验中蕨麻乙醇提取物组大鼠急性心肌缺血-再灌注所致心肌细胞凋亡明显低于对照组，并且Caspase-3，Caspase-9 mRNA水平及蛋白水平的表达明显受蕨麻乙醇提取物抑制。张晶晶等[22]研究发现在大鼠心肌缺血再灌注后血清中ET-1表达上调被蕨麻正丁醇提取物降低，但其作用机制尚未阐明。

3.3 抑制细菌活性及抑癌作用

有研究表明蕨麻有抑制细菌活性及抑癌作用，实验结果证明对蕨麻采用不同提取方法所得的部分提取物具有此类作用，但具体蕨麻中成分通过什么机制发挥此类作用尚有待进一步研究。陈修红等[23]研究采用乙酸乙酯、乙醇、石油醚、水作为溶剂对蕨麻根进行提取，研究不同方法得到的提取物对沙门氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌以及枯草芽孢杆菌的抑菌活性。研究发现四种提取物中，蕨麻乙醇提取物的抑菌作用最为显著，同时具有明显的抑制癌细胞活性作用，说明蕨麻块根中含有抑菌和抗癌细胞成分，但具体机制并未阐明。杨冬梅等[24]研究发现蕨麻的不同溶剂提取物具有不同的活性，石油醚提取物主要具有较强的抗氧化能力；乙醇水溶液能够比较全面的提取材料中的各种成分，蕨麻 90%乙醇提取物有明显的抗缺氧和抗氧化作用，蕨麻 70% 乙醇提取物对心肌细胞缺氧损失具有显著的保护作用。蕨麻 60%乙醇提取物对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌都有一定的抑制作用，蕨麻60%乙醇提取物具有明显抑菌作用，还具有一定的热稳定性，只有在温度达到 121℃长时间加热时，抑菌效果的下降才比较明显。

3.4 抗衰老作用

学者们发现蕨麻提取物可能通过抗自由基、抗氧化作用来延缓衰老，改善记忆。蕨麻提取物根据提取方法不同所得到不同提取物，其活性经试验研究发现有不同作用或其药理作用强弱不同。谢学渊等[25]研究采用小鼠跳台法学习记忆能力测试发现蕨麻提取物能有效改善衰老小鼠的学习记忆能力，提高脑、肝组织的SOD和肝、全血中GSH-Px的活力，提高脑中Na+-K+-ATP酶水平，显著降低脑中MAO活力，不同程度降低脑、肝、血清中MDA含量。机体衰老过程中会产生超氧自由基，引起细胞损伤导致衰老。蕨麻提取物可有效延缓模型衰老小鼠衰老体征的出现，具有明显抗衰老作用，其作用可能与其清除自由基改善衰老相关酶作用有关。与有机溶剂提取法相比较，用水溶剂可以提取出蕨麻中的大量糖类，刘春兰等[26]用水从蕨麻中提取出了含阿拉伯糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、半乳糖醛酸的酸性杂多糖，而多糖经研究发现具有多种活性，包括抗氧化、抗自由基作用。

3.5 补血作用

蕨麻作为传统藏药其补血作用经过现代药理实验得到更好地证实，回晶[27]通过实验观察到蕨麻可以提高小鼠血液中的红细胞数量，具有补血作用，因此学者们考虑蕨麻补血作用是通过增加红细胞数量来提高血红蛋白含量，蕨麻补血作用机制可能是促进骨髓造血干细胞繁殖速度，进而再促进幼稚红细胞合成血红蛋白。

3.6 拮抗免疫抑制作用和脾脏保护作用

研究发现蕨麻对机体部分器官和细胞有很好的保护作用。陈炅然等[28]研究发现蕨麻能不同程度地拮抗环磷酞胺引起的免疫抑制，影响机体免疫系统的功能。胡庭俊等[29]通过观察了多种剂量蕨麻多糖配合应用后对小鼠血清中细胞因子IL-6，IFN- γ和TNF-α水平的影响，发现蕨麻多糖能明显升高正常小鼠血清中的IL-6水平；能升高正常小鼠血清中的IFN-γ水平，而对TNF-α水平无明显影响。林娜等[30]报道蕨麻水提液和醇提液具有显著拮抗氢化可的松所致小鼠胸腺重量降低的作用，对免疫功能低下小鼠网状内皮系统的吞噬功能具有明显的激活作用，同时可拮抗环磷酰胺所致的迟发型超敏反应抑制，表明蕨麻对机体的非特异性免疫和细胞免疫功能具有增强作用。贾守宁[31]观察了蕨麻对脾气虚证小鼠的防治作用。结果表明蕨麻对小鼠细胞免疫有促进作用，并具有明显的量效关系。对脾气虚证小鼠免疫器官胸腺，脾脏的萎缩有很好的保护作用。

3.7 心肌保护作用与神经细胞保护作用

关于蕨麻及其提取物对于器官缺血再灌注损伤保护方面的研究，目前更多地集中在心肌缺血再灌注方面，并且认为主要和蕨麻抗氧化、抗炎和心肌保护作用相关。蕨麻提取物可以明显起到抗心肌损伤作用，延长小鼠耐受缺氧的时间，增加机体抗氧化活性[18，19，21，22]。蕨麻对脑以及神经细胞保护作用亦有所研究 [20，25]。唐琼琳等[32]研究认为蕨麻可以减轻脑组织氧化应激所造成的损伤，其机制是通过降低促炎症细胞因子含量，升高抗炎症细胞因子含量来实现。通过实验表明蕨麻在高原缺氧脑损伤炎症反应中能降低促炎症细胞因子的水平。同时能够升高抗炎细胞因子含量，从而减轻缺氧引起的炎症反应。张盈等[33]研究发现蕨麻对神经细胞损伤具有保护作用，且能够减轻低压缺氧大鼠脑水肿。研究结果显示蕨麻乙醇提取物可能通过促进脑红蛋白表达，增强神经元对缺氧的耐受能力，减轻神经元损伤，对神经元起到保护作用，使脑组织对缺氧产生耐受与适应。蕨麻的抗氧化作用可以减少体内自由基，当疾病导致机体抗氧化作用减弱或自由基产生过多时，自由基无法迅速清除从而在体内累积，极易与其他物质发生反应而形成新的自由基或活性氧类氧化物（reactive oxide species，ROS），反应往往呈连锁性，这种强氧化作用对机体造成进一步伤害。ROS 可引起蛋白质氧化、DNA 突变、脂质氧化等多种损伤， 并可通过调节细胞凋亡相关基因而诱导细胞凋亡，抗氧化剂可抑制 ROS 诱导的细胞凋亡过程[34]。这也为我们研究蕨麻对脑缺血-再灌注保护作用提供部分理论依据。

4 结语

脑缺血-再灌注损伤是影响脑血管疾病预后的一个重要因素，氧化应激和炎症反应与脑缺血-再灌注损伤密切相关。抗氧化、抗炎治疗在脑缺血-再灌注损伤中愈来愈受到重视。有学者从蕨麻中提取各种活性成分，经过现代药理研究证实蕨麻具有抗氧化应激、抗炎、保护心肌、提高免疫力、抑制细菌活性及抑癌等作用，但蕨麻是否具有脑缺血-再灌注损伤保护作用尚有待进一步研究。经过整理近年来学者们研究成果，我们发现蕨麻作为传统藏药其药理作用有待进一步发掘研究，其中蕨麻与脑缺血-再灌注相关性研究也需要我们做更多的努力。

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（收稿日期：2013-12-25）