龔其海，楊丹莉，李 菲，石京山，黃 彬

（遵義醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)教研室暨貴州省基礎(chǔ)藥理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴州遵義563000）

蛇床子素(osthole，Ost)又名甲氧基歐芹酚或歐芹酚甲醚，其化學(xué)名稱為7-甲氧基-8-異戊烯基香豆素(7-methoxy-8-[3-methylpent-2-enyl]coumarin)，結(jié)構(gòu)式見圖1，分子量：244.29，是最先從傘形科植物中提取分離出的天然香豆素類化合物，存在于多屬植物中，目前已知至少在15個(gè)屬如蛇床屬、當(dāng)歸屬、古當(dāng)歸屬、綿果芹屬、歐防風(fēng)屬、歐芹屬等中存在[1]。因其在傘形科植物蛇床的干燥成熟果實(shí)蛇床子(Fructus cnidii)中含量較高（約2%），故而得名?，F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)，蛇床子素具有抗凝血、抗骨質(zhì)疏松癥、抗高血壓、抗心律失常等作用，且數(shù)見綜述[1～3]。然而，隨著人們對(duì)蛇床子素研究的深入，發(fā)現(xiàn)其在中樞神經(jīng)系統(tǒng)也具有廣泛的藥理作用。為了讓人們更好地開發(fā)利用蛇床子素防治中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，本文對(duì)其在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的藥理作用及機(jī)制作一綜述，旨在為其后續(xù)深入研究提供導(dǎo)向。

圖1 蛇床子素的化學(xué)結(jié)構(gòu)

1 抗缺血性腦損傷

缺血性腦損傷的病理生理過程復(fù)雜，涉及腦缺血缺氧后觸發(fā)的一系列改變,包括興奮性毒性、線粒體功能紊亂、自由基生成過多、炎癥和凋亡調(diào)控基因的激活等多種病理過程,而且各種因素相互作用、相互影響,形成惡性網(wǎng)絡(luò)，共同導(dǎo)致病情加重，嚴(yán)重威脅人類健康?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)蛇床子素對(duì)多種缺血性腦損傷模型有效。

1.1 急性缺血性腦損傷 Chao等采用大鼠大腦中動(dòng)脈閉塞(middle cerebral artery occlusion，MCAO)模型，在制模前30min分別腹腔注射蛇床子素10、20、40mg/kg,缺血2h/再灌22h(即MCAO后24h)進(jìn)行神經(jīng)功能缺陷評(píng)分并測(cè)定腦梗死體積、腦含水量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各劑量的蛇床子素均能降低MCAO所致的神經(jīng)功能缺陷評(píng)分，中、高劑量的蛇床子素明顯降低了腦梗死體積及腦含水量[4]，采用2,3,5-三苯基氯化四氮唑（2,3,5-triphenyltetrazolium chlorid,TTC）染色分析腦梗塞體積的代表性圖片見圖2。這表明蛇床子素對(duì)缺血性中風(fēng)具有良好的預(yù)防作用。在此基礎(chǔ)上，該研究組進(jìn)一步檢測(cè)了腦梗死區(qū)及缺血半暗區(qū)的谷胱甘肽（glutathione，GSH）、髓過氧化物酶（myeloperoxidase，MPO)活性及丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量，發(fā)現(xiàn)蛇床子素明顯阻遏MCAO所致的GSH活性降低，減輕了MCAO所致的MDA含量、MPO活性增加[4]。該研究組同時(shí)發(fā)現(xiàn)蛇床子素可抑制梗死半球的白細(xì)胞介素（interleukin）-1及IL-8含量[4]。這表明蛇床子素可通過抗氧化、抗炎作用而預(yù)防MCAO所致的缺血性腦損傷。Mao等通過MCAO大鼠模型，觀察了蛇床子素對(duì)缺血2h/再灌注24h所致?lián)p傷的影響，發(fā)現(xiàn)MCAO前腹腔注射蛇床子素100mg/kg可預(yù)防該模型損傷，其機(jī)制與逆轉(zhuǎn)缺血/再灌注所致的基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)-9含量/活性有關(guān)[5]。MMP-9失調(diào)可使細(xì)胞-細(xì)胞、細(xì)胞-基質(zhì)信號(hào)崩解，促發(fā)腦細(xì)胞功能失調(diào)與死亡[6]。MMP-9也可分解神經(jīng)血管底物，使血-腦屏障通透性增加，形成腦水腫及其它繼發(fā)性損傷[7]。因此可以認(rèn)為，蛇床子素可維持血-腦屏障的穩(wěn)定，這也是其抗缺血/再灌注損傷的機(jī)制之一。何蔚等采用短暫MCAO制備局灶性腦缺血2h/再灌注24h損傷模型,缺血后1 h分別舌下靜脈注射蛇床子素5和10mg/kg,再灌注24 h,發(fā)現(xiàn)蛇床子素能改善大鼠腦缺血/再灌注后神經(jīng)功能行為缺陷評(píng)分,減輕腦水腫,降低大鼠腦組織中IL-1、IL-8和一氧化氮（nitric oxide，NO）含量,抑制腦組織中MPO和誘生型一氧化氮合成酶（inducible nitric oxide synthase,iNOS）的活性[8]，認(rèn)為蛇床子素對(duì)腦缺血/再灌注損傷有保護(hù)作用,作用機(jī)制可能與其抑制炎癥反應(yīng)有關(guān)[8]。劉文博等采用四血管阻塞法所致的大鼠全腦缺血模型(4VO模型)，缺血15 min再灌注后1h給予5、25、125mg/kg蛇床子素腹腔注射治療，發(fā)現(xiàn)缺血15min再灌注后1h給藥的各蛇床子素治療組大鼠的行為學(xué)評(píng)分和組織形態(tài)學(xué)分析結(jié)果均明顯優(yōu)于模型組，并在25mg/kg劑量時(shí)表現(xiàn)出最大保護(hù)效果,其半胱氨酸依賴的天冬氨酸蛋白酶(cysteinylaspartate-specific proteases,caspase)-3表達(dá)水平顯著降低[9]。Caspase-3是在凋亡執(zhí)行階段起主要作用。因此可以認(rèn)為蛇床子素治療性給藥對(duì)全腦缺血再灌注腦損傷有一定的腦保護(hù)作用，其機(jī)制可能與抑制細(xì)胞凋亡有關(guān)。

圖2 蛇床子素縮小MCAO所致腦梗死體積的代表性圖片[4]。a.假手術(shù)組，b.MCAO組，c-e分別為蛇床子素10、20、40mg/kg組。

1.2 慢性低灌注誘導(dǎo)的缺血性腦損傷 Ji等通過永久性結(jié)扎雙側(cè)頸總動(dòng)脈(2VO法)大鼠腦慢性低灌注誘導(dǎo)的缺血性腦損傷模型，2VO后30天灌胃蛇床子素10、20mg/kg至第55天，同時(shí)在第50天開始檢測(cè)大鼠的認(rèn)知功能，后取海馬行檢測(cè)超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化酶(Glutathione Peroxidase,GPx)活性及MDA含量，并觀察蛇床子素對(duì)2VO法所致海馬形態(tài)損傷的影響，以及系列凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)的影響[10]。結(jié)果發(fā)現(xiàn)蛇床子素可減輕腦慢性低灌注誘導(dǎo)的認(rèn)知功能減退及海馬形態(tài)損傷，并增加海馬過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化酶活性，減低MDA含量，阻遏了海馬bcl-2下調(diào)及bax上調(diào)，同時(shí)減輕了caspase-3激活[10]。該研究表明蛇床子素對(duì)慢性低灌注誘導(dǎo)的缺血性腦損傷同樣有效，其機(jī)制與抗氧化、抗凋亡有關(guān)。

以上研究表明蛇床子素?zé)o論是對(duì)急性缺血性腦損傷還是慢性缺血性腦損傷、無論是局灶性腦缺血還是全腦缺血、無論是灌胃還是注射給藥、無論是預(yù)防性給藥還是治療性給藥都具有較為良好的效應(yīng)。這為蛇床子素用于缺血性腦損傷的防治提供了基礎(chǔ)藥理學(xué)依據(jù)，展示了蛇床子素用于該類疾病的防治具有良好的臨床應(yīng)用前景。作用機(jī)制方面，主要與抗氧化、抗炎、抗凋亡及維持血-腦屏障穩(wěn)定性有關(guān)，但該方面的研究尚不深入，需進(jìn)一步研究。

2 抗癡呆及延緩衰老

蛇床子素用于抗癡呆及延緩衰老方面的研究較早。蛇床子素是中藥蛇床子的主要活性成分之一。1994年，王彬等發(fā)現(xiàn)蛇床子在增強(qiáng)體力、降低血中膽固醇、提高免疫力及性激素(雌二醇/睪酮)水平等方面均有一定的抗衰老作用[11]。沈麗霞等采用東莨菪堿誘導(dǎo)的記憶獲得減退模型、亞硝酸鈉誘導(dǎo)記憶鞏固障礙模型和乙醇誘導(dǎo)記憶再現(xiàn)障礙模型,發(fā)現(xiàn)蛇床子素可明顯改善記憶獲得和鞏固障礙以及方向辨別障礙,并延長(zhǎng)斷頭耐缺氧時(shí)間,但對(duì)記憶再現(xiàn)障礙無明顯改善作用[12，13]。通過小鼠避暗實(shí)驗(yàn)和跳臺(tái)實(shí)驗(yàn)、血漿和腦組織SOD活性及全血GSH-Px活性測(cè)定，觀察了蛇床子素對(duì)AlCl3誘導(dǎo)的小鼠記憶障礙模型的保護(hù)作用，發(fā)現(xiàn)蛇床子素能明顯改善該模型的被動(dòng)回避性記憶障礙,增強(qiáng)SOD和GSH-Px活性，認(rèn)為蛇床子素對(duì)AlCl3致急性衰老模型小鼠記憶障礙有保護(hù)作用,其作用機(jī)制可能與抗氧化作用有關(guān)[13]。Hsieh等在對(duì)東莨菪堿所致和去卵巢后引起的方向辨別障礙模型中,發(fā)現(xiàn)蛇床子素在該模型中對(duì)方向辨別障礙大鼠的保護(hù)作用,其作用機(jī)制與其雌激素樣和激活中樞膽堿能神經(jīng)系統(tǒng)作用[14]。如前所述，蛇床子素可減輕腦慢性低灌注誘導(dǎo)的認(rèn)知功能減退，并增加海馬GPx活性，減低MDA含量，阻遏了海馬bcl-2下調(diào)及bax上調(diào)，同時(shí)減輕了caspase-3激活[10]。這提示蛇床子素對(duì)慢性低灌注誘導(dǎo)的認(rèn)知功能減退同樣有效，其機(jī)制與抗氧化、抗凋亡有關(guān)。此外，李建東等采用高頻電刺激誘導(dǎo)長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)效應(yīng)的電生理學(xué)方法,在體記錄并觀察不同劑量蛇床子素對(duì)麻醉大鼠海馬齒狀回長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)現(xiàn)象的影響，發(fā)現(xiàn)蛇床子素對(duì)大鼠海馬齒狀回突觸傳遞活動(dòng)有明顯促進(jìn)和增強(qiáng)作用[15]。以上研究初步表明蛇床子素在增強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶及延緩衰老方面具有較好療效，其機(jī)制與抗氧化、抗凋亡等作用有關(guān)。然而，老年癡呆病理表現(xiàn)為神經(jīng)纖維纏結(jié)、老年斑及神經(jīng)元變性缺失。蛇床子素是否可以減輕與其病理特征密切相關(guān)的Tau蛋白磷酸化、淀粉樣蛋白形成尚需進(jìn)一步研究。

3 鎮(zhèn)靜作用

周青等發(fā)現(xiàn)蛇床子素顯著增強(qiáng)閾下催眠劑量的戊巴比妥鈉對(duì)小鼠的催眠作用，明顯抑制醋酸所致的小鼠扭體反應(yīng)，但對(duì)高熱板法致痛小鼠的痛閾無明顯影響[16]。而且，蛇床子素對(duì)安鈉咖所致的小鼠自主活動(dòng)增加有明顯對(duì)抗作用,但對(duì)正常小鼠的自主活動(dòng)未見明顯影響[16]。此外,蛇床子素還可降低蟾蜍離體坐骨神經(jīng)動(dòng)作電位的振幅[16]。這些結(jié)果顯示蛇床子素對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用[16]。該研究組同時(shí)發(fā)現(xiàn)，蛇床子素顯著增強(qiáng)閾下催眠劑量戊巴比妥鈉對(duì)小鼠的催眠作用,且此作用與劑量相關(guān)[17]。鑒于只影響肝藥酶而減少戊巴比妥鈉代謝的藥物對(duì)此模型是無效的，這進(jìn)一步證明蛇床子素可通過抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)而發(fā)揮作用[17]。

4 鎮(zhèn)痛作用

胡杰等發(fā)現(xiàn)蛇床子素能夠顯著減少醋酸致痛小鼠的扭體次數(shù)和高熱致痛小鼠的痛閾,對(duì)物理和化學(xué)引起的疼痛和炎癥均有明顯的對(duì)抗作用[18]；能夠顯著抑制二甲苯所致小鼠耳廓腫脹和降低小鼠腹腔對(duì)伊文思藍(lán)的通透性[18]。就蛇床子素對(duì)高熱致痛小鼠痛閾的的影響報(bào)道不一[16,18]，尚需進(jìn)一步確證。但其對(duì)炎癥的抑制作用較為肯定，后續(xù)的離體研究也證實(shí)了這一點(diǎn)[19]。

5 抗驚厥作用

Luszczki等通過最大電休克誘導(dǎo)的小鼠發(fā)作模型，觀察了腹腔注射蛇床子素后15、30、60及120min對(duì)該模型的抑制作用，發(fā)現(xiàn)蛇床子素具有明確的抗電休克所致的發(fā)作效應(yīng)，半數(shù)有效量為259-631mg/kg[20]。該研究組進(jìn)一步通過上述模型及時(shí)間點(diǎn)比較了歐前胡素、蛇床子素及丙戊酸鈉的抗驚厥作用及中毒劑量，發(fā)現(xiàn)其半數(shù)有效量分別為167－290、253-639、167-290mg/kg，半數(shù)中毒量為 329-443、531-648、363-512 mg/kg，保護(hù)指數(shù)(半數(shù)中毒量與半數(shù)有效量的比值)分別為1.13-2.60、0.83-2.44、1.72-2.00[21]。因此可以認(rèn)為，蛇床子素的抗驚厥效應(yīng)與丙戊酸鈉相似，在抑制發(fā)作方面存在著潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值，值得進(jìn)一步研究。

6 抗帕金森病作用

1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶（1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine,MPTP）本身并無毒性，但在單胺氧化酶B的作用下，轉(zhuǎn)化為甲基-苯基-吡啶離子（1-methyl-4-phenylpyridinium ion,MPP+）后可對(duì)多巴胺神經(jīng)元產(chǎn)生明顯的毒性作用，導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生帕金森病樣癥狀，并導(dǎo)致活性氧族的產(chǎn)生及神經(jīng)元凋亡，是研究帕金森病的工具藥。Liu等觀察了蛇床子素對(duì)MPP+誘導(dǎo)的PC12細(xì)胞株毒性的影響，發(fā)現(xiàn)蛇床子素可減低MPP+對(duì)PC12細(xì)胞產(chǎn)生的毒性，其機(jī)制與抗抗氧化及抗凋亡有關(guān)[22]。因此可以認(rèn)為，蛇床子素在抗帕金森病方面或許也有較好的療效，有必要通過帕金森病整體動(dòng)物模型進(jìn)一步研究。

7 展望

現(xiàn)代藥理學(xué)的發(fā)展加速了蛇床子素防治中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究，包括抗缺血性腦損傷、抗癡呆及延緩衰老、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、抗驚厥及抗帕金森病等，展示了蛇床子素在防治中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病方面存在較好的臨床應(yīng)用前景。機(jī)制研究方面目前尚不深入，主要為抗氧化、抗炎、抗凋亡及維持血-腦屏障穩(wěn)定性等。因此，真正把蛇床子素作為抗中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的藥物應(yīng)用于臨床尚需時(shí)日，在必要時(shí)有可能考慮對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)結(jié)構(gòu)改造以增強(qiáng)其活性,以便篩選出適合臨床廣泛應(yīng)用的強(qiáng)效抗中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的新藥,這對(duì)充分開發(fā)利用蛇床子素有著重要意義。

[1]馬玉明.蛇床子素的藥理進(jìn)展及劑型開發(fā)[J].中國(guó)現(xiàn)代藥物應(yīng)用.2008,2(15):112-114.

[2]陰旗俊,孫海峰.蛇床子素的藥理作用和作為生物農(nóng)藥的研究[J].中醫(yī)藥信息.2009,26(2)：13-15.

[3]You L,Feng S,An R,Wang X.Osthole:a promising lead compound for drug discovery from a traditional Chinese medicine(TCM)[J].Nat Prod Commun.2009,4(2):297-302.

[4]Chao X,Zhou J,Chen T,et al..Neuroprotective effect of osthole against acute ischemic stroke on middle cerebral ischemia occlusion in rats[J].Brain Res.2010,1363:206-211.

[5]Mao X,Yin W,Liu M,et al..Osthole,a natural coumarin,improves neurobehavioral functions and reduces infarct volume and matrix metalloproteinase-9 activity after transient focal cerebral ischemia in rats[J].Brain Res.2011,1385;275-280

[6]Gu Z,Kaul M,Yan B,et al..S-nitrosylation of matrix metalloproteinases:signaling pathway to neuronal cell death[J].Science.2002,297(5584),1186-1190.

[7]Ballabh P,Braun A,Nedergaard M.The blood-brain barrier:an overview:structure,regulation,and clinical implications[J].Neurobiol Dis.2004,16(1),1-13.

[8]何蔚,劉建新,周鈺梅,等.蛇床子素對(duì)大鼠腦缺血/再灌注損傷的保護(hù)作用及其機(jī)制[J].中國(guó)藥理學(xué)通報(bào).2008,24(11):1528-1530.

[9]劉文博，霍軍麗，費(fèi)舟,等.蛇床子素在缺血再灌注腦損傷模型中的腦保護(hù)作用[J].中華神經(jīng)外科疾病研究雜志.2008,8(2):118-121.

[10]Ji HJ,Hu JF,Wang YH,et al..Osthole improves chronic cerebral hypoperfusion induced cognitive deficits and neuronal damage in hippocampus[J].Eur J Pharmacol.2010,636(1-3):96-101.

[11]王彬,王宏珉,廖暉,等.蛇床子延緩衰老的藥理學(xué)研究[J].中藥藥理與臨床,1994,10(1):8-12.

[12]沈麗霞,張丹參,張力,等.蛇床子素對(duì)學(xué)習(xí)記憶的影響及其機(jī)制分析[J].藥學(xué)學(xué)報(bào),1999,34(6):405-409.

[13]沈麗霞,金樂群,張丹參,等.蛇床子素對(duì)AlCl3致急性衰老模型小鼠記憶障礙的保護(hù)[J].藥學(xué)學(xué)報(bào),2002,37(3):178-180.

[14]Hsieh MT,Hsieh CL,Wang WH,et al..Osthole improves aspects of spatial performance in ovariectomized rats[J].Am J Chin Med.2004;32(1):11-20.

[15]李建東，章春芝，溫曉競(jìng)，等.蛇床子素對(duì)麻醉大鼠中樞長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)現(xiàn)象的影響[J].陜西中醫(yī).2008,29(8):1083-1085.

[16]周青,周俐,胡曉,等.蛇床子素對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制作用[J].贛南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào).1998,18(2):99-102.

[17]連其深,胡曉,上官珠,等.蛇床子素鎮(zhèn)靜作用的研究.中藥新藥與臨床藥理雜志[J].2000,11(4):244-245.

[18]胡杰,陳剛.蛇床子素抗炎鎮(zhèn)痛作用的實(shí)驗(yàn)研究[J].湖南中醫(yī)雜志.2007,23(1):82-83.

[19]Zimecki M,Artym J,Cisowski W,et al..Immunomodulatory and anti-inflammatory activity of selected osthole derivatives[J].Z Naturforsch C.2009,64(5-6):361-368.

[20]Luszczki JJ,Andres-Mach M,Cisowski W，et al..Osthole suppresses seizures in the mouse maximal electroshock seizure model[J].Eur J Pharmacol.2009,607(1-3):107-109.

[21]Luszczki JJ,Wojda E,Andres-Mach M,et al..Anticonvulsant and acute neurotoxic effects of imperatorin,osthole and valproate in the maximal electroshock seizure and chimney tests in mice:a comparative study[J].Epilepsy Res.2009,85(2-3):293-299.

[22]Liu WB,Zhou J,Qu Y,et al..Neuroprotective effect of osthole on MPP+-induced cytotoxicity in PC12 cells via inhibition of mitochondrial dysfunction and ROS production[J].NeurochemInt.2010,57(3):206-215.