远志皂苷对神经系统及心肌缺血治疗的研究进展

胡奕（天津市滨海新区中医医院,天津市 300450）

1 远志皂苷（TS）对心肌缺血的概述

远志（Polygala tenuifolia Willd）味辛苦，性温，是远志科植物或卵叶远志的干燥根，属于临床上常用中药。具有宁心安神、益智祛痰、消肿开窍的功效。临床上诊治心肌发生缺血后的灌注损伤比较艰难，因此，该病越来越受到临床医学界的重视。若心肌发生缺血后通过自身的恢复使血液重新灌流，心肌组织损伤会更加严重[1]。而且也改变了心肌细胞的可逆性，可逆性心肌细胞损伤直接就转变为不可逆性。继而有心肌梗死灶面积增大、心脏体积变大破裂以及心律恶常的表现[2]。所以，通过实验研究心肌缺血后灌注损伤的产生原因，以及研究良好功效的临床药物诊治急性AMI迫在眉睫。

1.1 远志皂苷（TS）对心肌发生缺血再灌注损伤的保护作用 有研究[3]表明，应用TTC染色定量分析心肌缺血再灌注损伤模型小鼠心肌梗死面积灶；利用免疫荧光法对Caspase-3和Caspase-12进行定量和定性分析[4]，研究分析TS中的主要活性成分SEN[5]，可使胞质中Caspase-12和Caspase-3含量下调，且活性明显下降；同时可缩小小鼠模型中心肌梗死灶面积。另一方面，有学者发现，若心肌发生缺血后灌注损伤，则CHOP和GRP78蛋白表达显著上升[6]。但如果用SEN预处理再灌注损伤可明显抑制这种蛋白的上升，提示TS可通过内质网相关CHOP和GRP78蛋白表达介导的应激作用调整心肌缺血细胞凋亡的数量，对心肌细胞起到保护作用。

1.2 远志皂苷（TS）抗心肌缺血和促血管再生的作用 金岩[7]等研究远志皂苷（剂量5mg/kg，1次/天，注射15天）腹腔注射急性AMI大鼠（左冠状动脉结扎诱发）。检测在2、8、11、15天内，缺氧诱导因子（HIF-1α）和脑组织血管内皮生长因子（VEGF）mRNA表达情况。结果显示，远志皂可使HIF-1α和VEGFmRNA表达均上调；可提高梗死灶区的血管稳定性。且发现到第14天，缺氧诱导因子持续呈上调的趋势；但脑组织血管内皮生长因子则趋于降停。张华平[8]等的研究也显示，腹腔注射皂苷（剂量10mg/kg，1次/天）急性AMI大鼠（左冠状动脉结扎诱发），可缩小梗死的面积；同时可明显使MDA表达降低；使SOD、GSH-Px活性增加。表明其使缺血心脏功能的恢复作用机制不仅与HIF-1α和VEGF有关，也可能与抗氧化损伤有联系。李春阳[9]等研究腹腔注射远志皂苷（剂量15mg/kg，1次/天）急性AMI大鼠（左冠状动脉结扎诱发）。结果显示，明显缩小梗死灶面积；心肌NO含量下调；但VEGF、VEGFR1、VEGFR和磷酸化蛋白激酶B活性以及微血管密度均呈明显上调的趋势。屈惠莹[10]等研究也显示，TS可促进急性AMI模型大鼠血管再生以及具有抗心肌缺血的作用，其机制可能与VEGF和VEGF受体Flk-1的表达增加有关。

1.3 远志皂苷（TS）对心肌的保护作用 远志皂苷（TS）对心肌细胞的损伤产生不同程度的保护作用。心肌肥厚是心力衰竭的病理体征。若能够及时有效逆转心肌肥厚的状态，则对维持心脏功能意义重大。于利[11]等通过股动脉结扎诱导形成的心室肥厚模型大鼠和腹腔注射异丙肾上腺素（ISO）5mg/kg诱发形成的心肌肥厚模型大鼠，均灌胃给予TS中药，几周后，通过数据分析，研究结果显示能使大鼠左心室收缩压、左心室质量指数、左心室内压最大升降速率、左心室舒张末压、心脏质量指数均显著降低，提示TS有抑制心肌肥厚的作用；使心肌细胞体积、CAN蛋白表达含量下降；心肌细胞上心房钠尿肽（atrial natriuretic peptide；ANP）表达明显下调。有学者使用TS不同剂量灌胃于心肌肥大模型大鼠（通过葡萄糖诱导形成），研究结果显示TS对胞内钙离子有明显抑制作用，类似于维拉帕米；且可上调肥大的心肌细胞活力。有学者将TS作用于培养的心肌细胞肥大模型大鼠（100μg/LTNF-α诱导，培养2天）。研究结果显示TS使细胞质内LkB-α蛋白表达含量升高；心房钠尿肽和TOLL4蛋白信使RNA表达下降；同时可缩小肥大的心肌细胞体积。有学者培养心肌细胞肥大模型乳鼠（LPS诱导形成），给予皂苷125mol/L、50mol/L灌胃。发现可明显抑制胞内维持心肌舒张伸缩功能的钙离子瞬间峰值增大；而且发现它的作用机制可能与钙调磷酸酶表达增加关系密切；相关研究发现，若用皂苷预处理受损伤心肌细胞（LPS诱导形成）12h，可明显观察到胞内LDH和炎症因子TNF-α的含量明显降低；同时有提高细胞存活率的作用。于利[11]等用皂苷作用于心肌细胞肥大模型乳鼠（ISO10μmol/L体外诱导形成）30min，发现一定剂量的皂苷可提升PGC-1α蛋白含量；并且能降低p65蛋白、心房钠尿肽信使RNA含量。同时也可发现总蛋白含量呈下降的趋势，且具有缩小肥大细胞体积的功效。王茜[12]等证明，皂苷还具有保护缺氧心肌细胞的作用，其作用机制可能与抑制细胞内Ca2+上调和增加血清SOD、GSH-Px活性有关。

综上所述，氧自由基异常改变是引起心肌缺血损伤机制的独立危险因素。大量氧自由基的产生，使缺血再灌注的心肌细胞膜上脂质因过氧化而使膜的形态发生异常改变,膜上的钠、钙等离子电生理紊乱，膜通透性增大，极易诱发形成心律失常。目前已有大量的基础实验表明，造模诱发心肌缺血再灌注大鼠后，可发现血清中超氧化物酶（SOD）的活性明显下调，因膜的通透性升高，可使胞内物质如肌酸磷酸激酶（CPK）等大分子蛋白酶通过膜通道潜入胞浆，致使胞浆中的肌酸磷酸激酶升高。研究表明，远志皂苷可以提高心肌超氧化物酶的活力；抑制胞浆中肌酸磷酸激酶的上调；减少氧自由基和一氧化氮的生成。这样可促进血管再生，抗心肌缺血，减少心肌细胞损害，抑制细胞发生凋亡，从而达到保护心肌细胞的目的，而TS对心血管疾病的具体药理机制仍需研究者更深入的探讨。

2 远志皂苷（TS）对神经系统的作用

中医学认为，远志皂苷（TS）具有宁心安神、益智祛痰、消肿开窍的功效，目前在研究大脑益智、抗脑缺血再灌注损伤以及抗氧化等方面有比较大的进展，它具有抗氧化、清除自由基的作用，且能促进哺乳动物中枢神经系统神经干细胞（主要存在于大脑皮质、嗅球、脊髓脑室下区、纹状体和海马区域）的增殖，并诱导其定向分化为功能性神经元。TS具有保护神经细胞以及抵抗神经元损伤的作用。

2.1 远志皂苷（TS）抗脑缺血再灌注损伤的作用 有学者腹腔注射TS（剂量20mg/kg、40mg/kg，2次/d）作用于培养的脑缺血再灌注模型大鼠（线栓法），培养3天，同时观察脑组织水通道蛋白-4（AQP4）和伊文思蓝（EB）的表达含量。研究结果显示，不同剂量的皂苷均可使AQP4和EB先呈上升的趋势然后下降，在第三天可达到顶点，高剂量的TS可观察到受损伤的脑组织CA1区神经细胞排列较损伤时整齐，且可减轻脑水肿状况；不同剂量的TS均能明显改善脑组织胞质内线粒体嵴断裂程度和肿胀的粗面内质网状况；可观察到nNOS含量上升，但iNOS、NO含量和Caspase-3表达下调；同时皂苷下调Bax蛋白但上调Bcl-2蛋白的表达，具有保护神经元的功效。有学者腹腔注射TS（剂量20mg/kg、40mg/kg，2次/d）作用于培养的脑缺血模型大鼠（右侧大脑中动脉栓塞法），可下调PARP-1、TNFR-1的蛋白含量表达，且可观察到。若对神经功能缺损进行评分，结果比较良好。Jiahong Zhu[13]等制备缺血再灌注大鼠（应用颈外动脉尼龙丝）模型，使用TS（剂量20mg/kg，2次/d）腹腔注射，观察AQP4的表达与脑损伤后血脑屏障功能。结果表明，TS可降低AQP4的蛋白表达，也可改善血脑屏障功能。Qing He[14]等腹腔注射TS（剂量：40mg/kg，2次/d）治疗因大脑中动脉闭塞而引起的脑损伤大鼠，培养3周，可见脑梗灶面积明显缩小，同时多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶-1表达下调。郑桃[15]等研究表明，给予不同剂量的TS可下调因缺氧而引起的神经细胞损伤的乳酸脱氢酶含量。

2.2 远志皂苷（TS）的益智作用 Decimo I[16]等实验研究灌胃TS（剂量20mg/kg，1次/d）于正常大鼠，培养72小时，可观察到远志皂苷可使cAMP含量增加、p-CREB活性增强以及降低PDE酶蛋白活性。还有人发现，若腹腔注射TS（剂量：10mg/kg，培养72小时）于PD模型小鼠（腹腔注射MPTP诱发），显示TS可减轻小鼠PD临床上的症状；通过Imagj可计算出Caspase-3、FLIP、FADD所表达的阳性细胞数明显下降。

2.3 抗神经细胞氧化损伤 Gonzalez-Castaneda RE[17]等实验研究灌胃TS（剂量60mg/kg，1次/d，6周）于慢性疲劳综合征模型大鼠。研究表示，TS可使慢性疲劳综合征模型大鼠脑组织上脂质中过氧化物的沉淀物明显减少；可改善大鼠抑郁等症状；每天称量体重，可见大鼠呈逐渐消瘦的状态。Winocur G[18]灌胃TS（剂量6mg/kg，3次/d，1年）于慢性疲劳综合征模型小鼠。研究数据显示，血清中SOD活性上升；脑组织中羰基化蛋白质、过氧化氢含量明显降低；衰老的线粒体损伤程度下降。Mckay R[19]等腹腔注射TS（剂量20mg/kg，1次/d，1个月）于D-半乳糖致衰老模型大鼠。研究数据显示，TS能够使海马细胞处于不断增殖状态；使SOX-2表达上升但Aeg-1则呈现下降的趋势；可使p19、p21、p53mRNA这类与细胞衰老密切相关的基因明显减少；使TNF-α、IL-6和IL-1b这些炎性细胞因子分泌明显下降；使血清SOD活力和GSH-Px抗氧化酶下调；使端粒酶活性和长度明显上升。Cai ZL[20]等腹腔注射TS于海马神经元损伤大鼠（氧糖剥夺）24h。研究数据显示，不同剂量的TS可使NO酶活性下降；胞质内Ca2+含量下降；海马细胞凋亡的数量明显减少。

研究表明，远志皂苷还可通过促进神经干细胞增殖，减轻β样淀粉蛋白对脑细胞的作用，抑制脑细胞凋亡，减轻对线粒体的毒性作用，提高脑组织抗氧化和清除自由基能力，减轻tau蛋白过度磷酸化，保护神经胆碱能系统等机制以治疗患者的神经系统疾病，起到保护神经细胞以及抵抗神经元损伤的作用[21-22]。

综上所述，远志皂苷可通过各种途径对心血管系统的组织以及神经系统内的组织起到一定的保护作用。使远志皂苷在医治心血管疾病和神经疾病的药物研究方面作用突出，特别是在脑缺血、心肌缺血再灌注损伤以及神经干细胞损伤方面。但是，目前研究者对该药物的研究还不全面，也比较浅显，很多微观的机制仍需后人更深入的发掘。