淫羊藿及其提取物在血管性痴呆作用机制的研究进展

马静毅 顾超 王春旭

血管性痴呆(vascular dementia, VD)的主要临床表现除神经系统损伤的症状及体征外，可伴有一系列神经心理、精神症状。VD的发病率仅次于阿尔兹海默症，近年来其发病率呈逐渐上升趋势[1]。VD给患者的生存质量造成严重影响，积极开展对VD的诊疗研究，具有重要临床意义[2]。VD是目前唯一可防治的痴呆类型，早期进行有效的治疗，可逆转病情或恢复患者日常认知功能，获得良好的预后[3]。VD属于中医“痴呆”的病症范畴，其主要病机为机体肾精亏虚，髓海失养，当以补肾填髓为主要治疗原则，淫羊藿符合其病机[4]。淫羊藿属于小檗科淫羊藿属植物，性温，归肝、肾经，具有祛风除湿、强精壮骨、滋补肾阳等功效。其主要活性成分包括淫羊藿苷、黄酮类物质、多糖等。现代药理学研究表明淫羊藿具有抗骨质疏松、抗氧化应激反应、免疫调节、舒张血管、抗抑郁、保护心脏、壮阳等多种作用[5]。近年来淫羊藿对中枢神经系统的作用受到广大医师的关注，尤其是对VD、阿茨海默症的治疗取得了较好的临床疗效[6]。目前淫羊藿用于阿兹海默症治疗的研究较多，但用于VD的研究较少。本研究重点对淫羊藿及其提取物对VD的作用及其机制进行阐述，为临床研究及治疗提供理论依据。

1 调节多种活性因子的分泌

1.1 脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)

BDNF广泛分布于中枢神经系统，可维持海马突触的可塑性和信号传递，能促进神经元生长和分化，保护神经元损伤[7]。BDNF分泌不足可直接导致学习和记忆功能损伤。大脑皮质、海马、脊髓区域神经细胞损伤是造成VD的重要原因[8]。BDNF能与络氨酸激酶B(tyrosine kinase, TrkB)结合，激活磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B信号通路，发挥营养神经，促进神经元修复，改善记忆、学习等作用[9]。

淫羊藿苷可提高脑低灌注所致VD大鼠BDNF的表达，通过激活BDNF/TrkB的信号通路，增强下游磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B的活化程度，从而抑制神经元丢失，改善学习和记忆功能[10]。脑缺血所致VD大鼠BDNF的mRNA、蛋白质表达明显减少，给予淫羊藿苷干预后可进一步促进BDNF的mRNA、蛋白质的表达，从而保护神经元[11]。机体在缺血缺氧时可激活自身保护性适应反应，在短期内可促进BDNF表达，但长期BDNF会显著降低，而淫羊藿苷可通过上调BDNF和TrkB的表达，以防止神经元变性、坏死、凋亡，从而保护神经功能[12]。

综上，淫羊藿苷通过上调BDNF的表达，以促进损伤的神经元修复，对保护神经功能发挥积极作用。

1.2 转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1, TGF-β1)

TGF-β1是种免疫调节剂，参与神经炎症反应，能促使胶质细胞激活，促进β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)淀粉样蛋白在脑血管中沉积，加重脑组织、神经炎症反应[13]。TGF-β1是目前最有效的促纤维化细胞因子，能显著促使局部细胞外基质层及加重局部纤维化进程[14]。

Aβ淀粉样斑块的沉积是导致VD的主要神经病理性特征，不仅能引起神经炎性病变，还能造成行为障碍、记忆丧失等神经退行性病变，淫羊藿能降低TGF-β1的水平，从而减少斑块细胞外基质的形成，减轻海马组织Aβ淀粉样斑块的沉积，有效减轻神经炎症反应，恢复小鼠筑巢能力[15]。淫羊藿次苷Ⅱ能阻断TGF-β1/Smad2信号传导，从而抑制慢性低灌注大鼠记忆学习功能减退[16]。

综上，淫羊藿及其提取物能抑制TGF-β1的表达，有助于改善星形胶质细胞、神经元的功能。

1.3 血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)

脑血液灌注不足是导致认知功能障碍的重要原因，是神经退行性病变的独立危险因素[17]。VEGF是强效促血管生长因子，能促使血管内皮细胞特异性有丝分裂，触发VEGF2等多种信号传导通路，促进血管的形成，提高局部血流灌注水平[18]。

淫羊藿能上调慢性脑损伤后大鼠脑皮层VEGF信号通路，降低一氧化氮(nitric oxide, NO)含量，有效改善脑组织血液灌注不足症状，促使新血管形成，可使VD患者受益[19]。淫羊藿和骨髓间充质干细胞之间存在相互增强作用，通过磷酸肌醇-3-激酶(inositol phosphate-3-kinase, PI3K)和细胞外调节蛋白激酶1/2(extracellular regulated protein kinases1/2, ERK1/2)途径的磷酸化，增加VEGF、BDNF和Bcl-2水平，促进血管生成，抑制神经元凋亡[20]。

综上，淫羊藿能上调VEGF的表达，促进神经组织中新血管的形成，有效促使受损神经细胞修复，改善神经功能。

2 增强多种递质的表达

2.1 改善胆碱能递质系统

乙酰胆碱(acetylcholine, Ach)是与认知功能、学习和记忆最密切相关的神经递质[21]。胆碱能系统分布在大脑的各个区域，包括海马和皮层，它们参与工作记忆、言语、情绪和注意力的调节。Ach的作用依赖于胆碱乙酰转移酶(choline acetyltransferase,ChAT)、囊泡乙酰胆碱转运体、乙酰胆碱酯酶和乙酰胆碱受体，它们分别负责Ach的合成、运输和储存、降解和结合，胆碱能神经元的丢失，ChAT和Ach水平的降低以及相应的记忆和学习功能的损害[22-23]。

淫羊藿苷通过增加脑外伤后小鼠海马Ach和ChAT的水平，改善海马胆碱能功能，改善组蛋白乙酰化稳态的失衡，最终改善认知功能障碍[24]。淫羊藿苷能通过提高ChAT的活性，增加Ach的合成，改善SAMP10模型小鼠的学习记忆[25]。

综上，淫羊藿苷可通过增强ChAT的活性，以促进Ach的表达，继而改善中枢神经Ach功能，对提高学习、记忆、认知功能发挥积极意义。

2.2 调节单胺类神经递质

5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)、多巴胺 (dopamine,DA)、去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)属于中枢神经单胺类神经递质，能维持大脑正常的生理功能。5-HT与认知功能、行为意志、情绪、精神、听觉、体温、睡眠等功能密切相关[26]。DA与认知、情志、睡眠、内分泌行为、躯体活动等功能相关[27]。NE与意识、注意力、学习、记忆、情绪、内分泌、睡眠、体温、心血管系统等功能相关[28]。在脑组织缺血缺氧条件下，5-HT、NE能提高血管活性，促使血管收缩，进一步加重脑水肿症状，介导神经元坏死。DA能促使氧化自由基的产生，加重细胞毒性作用，增加神经元损伤及坏死[29]。

淫羊藿苷能减轻钙离子超载，降低PC12细胞损伤，从而有效改善5-HT、NE、DA等神经递质的分泌功能[30]。淫羊藿苷能增加海马、皮层、纹状体中5-HT、NE、DA的含量，以显著改善大鼠抑郁样行为[31]。淫羊藿苷能降低PC12细胞钙离子超载，恢复单胺类神经递质的分泌功能[32]。

综上，淫羊藿苷对中枢神经5-HT、NE、DA等单胺类神经递质的分泌具有促进作用，才会发挥改善认知功能的作用。

3 抗氧化应激，抑制神经炎性反应

3.1 减轻氧化应激反应

线粒体是机体细胞的代谢中心、凋亡中心、产能中心，阿尔茨海默症患者的线粒体功能异常，与钙离子稳态失衡、能量代谢缺陷、氧化应激损伤密切相关[33]。氧化应激反应在阿尔茨海默症的发生、发展中发挥着重要作用，过度氧化应激反应能直接损伤细胞膜RNA和蛋白质，还能促进神经细胞凋亡，其中线粒体是体内氧化自由基的主要来源[34]。

淫羊藿苷能发挥植物雌激素样作用，有效减轻脑组织线粒体氧化应激反应，改善SAMP8小鼠的学习记忆能力[35]。淫羊藿多糖能提高学习记忆障碍小鼠的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)的水平，降低丙二醛(malondialdehyde, MDA)的水平，发挥抗氧化应激作用，从而抑制神经元的自由基损伤[36]。

综上，淫羊藿提取物具有良好的抗氧化应激作用，能降低神经功能的自由基损伤，减轻神经细胞凋亡，保护学习记忆功能。

3.2 抑制神经炎性反应

炎症反应是身体的一种防御反应，是抑郁症等多种神经病变的主要病理基础，高迁移率族蛋白盒1(high-mobility family protein box 1, HMGB1)是一种促炎症细胞因子，能从细胞核向细胞质的移位，与神经炎症的发生密切相关[37]。脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)可促进海马体中HMGB1的表达，增加细胞质中HMGBL和RAGE的高表达。

淫羊藿苷和淫羊藿素对丙酮酸乙酯预处理大鼠治疗4周，可通过抑制HMGB1-RAGE信号来降低炎症反应，略增加神经元数量，对神经功能发挥保护作用[38]。淫羊藿苷可能是一种潜在的过氧化物酶增殖因子活化受体C(peroxidase proliferator activated receptor C, PPARC)和过氧化物酶增殖因子活化受体Y(peroxidase proliferator activated receptor, PPARY)激动剂，通过上调PPARA和PPARY，生理上阻断核因子-κB(nuclear factor-κB， NF-κB)激活，从而抑制炎症反应，对缺血性卒中大鼠的神经功能发挥神经保护作用[39]。淫羊藿素可抑制小胶质细胞和星形胶质细胞的激活，抑制白介素1β(interleukin 1β，IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、环氧化酶2(cyclooxygenase 2, COX-2)和一氧化氮合成酶(nitric oxide synthase, INOS)mRNA和蛋白的表达，并减弱Aβ诱导的Bax/Bcl-2比率升高和caspase-3激活，抑制神经炎症和细胞凋亡，逆转Aβ诱导的认知缺陷[40]。CD4+T细胞介导的免疫炎症反应已被证实参与AD的病理过程，长期服用淫羊藿苷ICA可减少Aβ沉积，调节Thl、Th17和Tregs细胞的分化，调节炎性细胞因子的分泌，改善APP/PSI小鼠的空间学习和记忆保持能力[41]。

综上，淫羊藿提取物能调节炎症因子的分泌，抑制神经炎性反应，对神经功能发挥保护作用，从而对改善学习和记忆功能发挥积极作用。

4 抗神经毒性物质(Aβ)的损伤

Aβ沉积、相关神经元凋亡和神经炎症被认为是导致认知功能障碍的重要原因[42]。淫羊藿苷积极调节与Aβ通路相关的多个靶点，通过减少Aβ的产生(通过BACE1的下调和ADAM10的上调)以及增加Aβ的降解(IDE的上调)，可能有助于降低VD或AD大脑中Aβ的水平，预防VD或AD的脑出血引起的痴呆[43]。

5 抑制神经细胞凋亡

淫羊藿素治疗通过下调SAMP8小鼠海马中BACEL的表达来减少Aβ的生成，可增加Bcl-2/Bax的比率，来抑制神经元凋亡，从而改善记忆和学习能力[44]。淫羊藿苷可通过核因子红系2相关因子1(nuclear factor erythroid 2 related factor 1，NFE2L1)途径诱导滑膜蛋白表达，抑制内质网应激诱导的神经细胞死亡，是治疗神经退行性疾病的潜在药物[45]。

6 促进神经系统再生

6.1 增强细胞周期蛋白DI的表达

细胞周期蛋白DI作为一种细胞周期蛋白，是一种人类基因CD1编码蛋白，由295个氨基酸组成，在细胞周期蛋白依赖性激酶的调控下，在正常细胞生长和增殖中发挥重要作用[46]。淫羊藿苷显著增强了细胞周期基因cyclin DI和p21的表达，介导大鼠海马神经干细胞生长和增殖[47]。

6.2 抑制抑癌基因的表达

抑癌基因(tumor suppressor gene, PTEN)是神经系统发育中再生功能和轴突生长的重要控制分子，抑制PTEN的水平能促使神经系统再生和修复[48]。生长相关蛋白-43(growth associated protein-43, GAP-43)属于神经特异性蛋白质，主要分布于神经元、胶质细胞、施旺细胞等神经组织内，在突触前膜和轴突末端的含量极高，参与突触的形成、神经细胞的生长和再生[49]。淫羊藿苷能通过抑制PTEN的表达和上调GAP-43的表达，来促进脑缺血后神经组织的修复与再生[50]。

6.3 提高神经生长因子的表达

在周围神经修复过程中，神经元和雪旺细胞分泌各种促进神经再生的因子。神经生长因子是第一个被发现的此类因子，也是研究最广泛的因子，能刺激突触生长，促进交感和感觉神经元的分化、发育和成熟，并维持正常的神经元功能[51]。局部应用淫羊藿苷混悬液有助于周围神经再生，促进神经生长因子的表达，增加套筒桥接后再生神经纤维的数量和神经传导速度，最终促进神经功能恢复[52]。

7 小结

VD是目前唯一可防治的痴呆类型，近年来VD的发病率呈逐年上升趋势，控制病情发展对改善患者预后具有积极意义。目前中药淫羊藿在治疗VD上取得了较好疗效，淫羊藿及其提取物可通过调节多种活性因子分泌、增强多种递质表达、抗氧化应激，抑制神经炎性反应、减轻神经毒性物质(Aβ)损伤、抑制神经细胞凋亡、促进神经系统再生等多个途径，保护神经功能，发挥抗VD的作用，具有广泛的临床运用前景。

但目前关于淫羊藿治疗VD的研究主要停留在动物实验，还没有将其用于临床治疗的报道，对人体的疗效也未知。同时基础研究中VD模型无法有效反应临床实际VD患者复杂的发病机制，且淫羊藿及其提取物的有效浓度需进一步确定。临床还需要对淫羊藿化学成分进行深入探讨，以期为研发出以淫羊藿为主要药效成分的新药奠定基础。