魯嬋嬋 戴彥成 王蓓 耿赟 方邦江

（上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院急診科 上海 200032）

中藥人參是五加科人參，屬植物人參的干燥根。經(jīng)中醫(yī)臨床驗證表明人參的主要功效包括有補脾益肺、大補元氣、生津安神益智等。經(jīng)常被用于治療體虛欲脫、脾虛食少、驚悸失眠、心力衰竭等臨床病變，被稱作“百藥之王”?，F(xiàn)代研究表明，人參中含有人參皂苷、人參多糖、蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸等多種化學(xué)成分，其中人參皂苷為主要藥效成分[1]。多年來學(xué)者對人參皂苷及其單體藥理作用的研究正在不斷地深入，它對腦缺血保護作用受到廣泛的關(guān)注。現(xiàn)將有關(guān)進展進行綜述，為深入研究與開發(fā)利用人參皂苷提供參考。

1 抗神經(jīng)細胞的凋亡

缺血性或缺血再灌注性腦損傷時神經(jīng)細胞凋亡和壞死并存，凋亡主要位于半暗區(qū)，壞死發(fā)生于缺血中心區(qū)，抑制半暗區(qū)向缺血中心區(qū)的發(fā)展是缺血性腦血管病治療的關(guān)鍵，即抑制神經(jīng)細胞凋亡的發(fā)生有利于缺血性腦血管病的治療[2]。

有研究表明NO在大鼠腦缺血再灌注損傷中有兩種作用，其在微循環(huán)保護及受損后微循環(huán)重建中起積極作用，但在神經(jīng)細胞的損傷中起很大的破壞作用，在腦缺血期間及再灌注早期，興奮性氨基酸大量釋放，導(dǎo)致依賴于N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受體的Ca2+通道過度激活，加上其他原因引起Ca2+大量內(nèi)流，進而激活依賴于Ca2+鈣調(diào)蛋白的NO合成酶，合成過量的NO，導(dǎo)致腦部易受損區(qū)域神經(jīng)元的壞死[3]。朱陵群等[4]研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rg1通過抑制一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS），從而減少NO的產(chǎn)生，最終拮抗海馬神經(jīng)細胞的凋亡。鄒曉莉等[5]認為人參皂苷Rg1對大鼠局灶性腦缺血具有保護作用，其可能通過下調(diào)腦組織iNOS（誘導(dǎo)型一氧化氮合酶）、上調(diào)eNOS（內(nèi)皮細胞型一氧化氮合酶）的表達發(fā)揮作用。

凋亡相關(guān)因子如半胱天冬酶3（caspase-3）和9（caspase-9）磷酸化，可促進腦缺血神經(jīng)細胞凋亡[6]。因此選用caspase-3抑制劑，可減少腦缺血再灌注（cerebral ischemia reperfusion，CIR）后神經(jīng)元的凋亡，劉霞等[7]認為人參皂苷Rg1可能通過抑制caspase-3的表達而產(chǎn)生抗細胞凋亡的腦保護作用，且具有劑量依賴性，高劑量效果好。樊興娟等[8]實驗結(jié)果表明20 mg/kg劑量的人參皂苷單體Rb1、Rb3、Rg1，可不同程度地抑制促凋亡蛋白-活化的caspase-3，從而發(fā)揮對大腦中動脈栓塞（MCAO）后再灌注的大鼠腦組織的神經(jīng)保護作用。其中以Rb3作用最為明顯。

絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路影響著細胞凋亡，其中c-jun N末端激酶（JNK）激活導(dǎo)致神經(jīng)細胞凋亡，而細胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶1-2（extra-cellular regulated protein kinase 1-2，ERK l-2）激活主要促使細胞存活、抑制細胞凋亡[9]。ERK 1-2和JNK是MAPK家族的重要成員，與細胞凋亡有密切關(guān)系[10-11]。王巧云等[12]建立腦神經(jīng)細胞缺血再灌注（ischemia reperfusion，I/R）大鼠模型，證明人參皂苷Rg1能夠劑量依賴性地下調(diào)p-JNK的水平、上調(diào)p-ERK的水平從而降低神經(jīng)細胞凋亡率。

2 自由基脂質(zhì)過氧化

氧化應(yīng)激損傷在腦缺血再灌注損傷中具有重要的意義[13]。腦缺血時自由基的產(chǎn)生與Ca2+超載互為因果：腦缺血產(chǎn)生的自由基促進Ca2+內(nèi)流乃至超載，Ca2+激活蛋白水解酶使黃嘌吟脫氫酶轉(zhuǎn)化為黃嘌呤氧化酶，同時促進ATP的降解而生成大量次黃嘌呤，在這個過程中又可以產(chǎn)生大量自由基。因此通過抑制Ca2+超載，抗脂質(zhì)過氧化，保護線粒體膜結(jié)構(gòu)與功能的完整性，從而改善腦能量代謝，是抗缺血性腦損傷的作用機制之一[14]。Liu等[15]對390例急性缺血性中風(fēng)患者進行了隨機，雙盲，多中心試驗，以便進一步研究人參皂苷的有效性，試驗證明，人參皂甙抗缺血性腦損傷是通過拮抗Ca2+通道上的受體，抑制Ca2+超載，發(fā)揮抗脂質(zhì)過氧化作用，從而保護線粒體的完整性，而不是影響Ca2+通道的電壓依賴性而發(fā)揮作用。胡瑜等[16]通過測定SOD（超氧化物歧化酶）活性和丙二醛含量來觀察了人參皂苷Rb3對線粒體自由基氧化損傷的影響，發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rb3能明顯降低腦缺血大鼠腦線粒體丙二醛含量、升高SOD活性，表明它對線粒體損傷的保護作用與其改善線粒體氧化還原水平、抗脂質(zhì)過氧化有關(guān)。但是它是通過抑制Ca2+超載還是通過清除自由基來發(fā)揮其改善腦線粒體能量代謝作用尚需要進一步研究。

吳艷萍等[17]通過觀察H2O2作為自由基的供體引發(fā)脂質(zhì)過氧化過程，在離體條件下加入人參總皂甙，通過LDL（乳酸脫氫酶）和MTT值的檢測，觀察人參總皂甙對外源性自由基損傷的保護作用。人參總皂甙能明顯降低外源性自由基對神經(jīng)元損傷程度并提高神經(jīng)元的存活率，其機理可能與抑制氧自由基引起的脂質(zhì)過氧化，提高細胞存活率，減少細胞膜損傷有關(guān)。

3 促進神經(jīng)干細胞的分化

巢蛋白（neuroepithelial stem protein，nestin）是一種中間絲蛋白，在未分化的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中表達，是胚胎神經(jīng)干細胞的特異性標(biāo)志抗原，海馬內(nèi)nestin陽性膠質(zhì)細胞在全腦缺血后高表達，它是腦缺血后膠質(zhì)細胞增生的重要敏感性分子標(biāo)志物之一[18]。崔榮太等[19]通過對nestin陽性檢測，發(fā)現(xiàn)在神經(jīng)干細胞（neural stem cells，NSC）分化期，人參皂甙Rg1使表達nestin抗原的細胞數(shù)明顯減少，同時表達神經(jīng)元特異性烯醇化酶（neuron specific enolase，NSE），及膠質(zhì)纖維酸性蛋白（glialfibrillary acidic protein，GFAP）和半乳糖苷酶（galactosidase，GalC）的陽性細胞數(shù)量顯著增多。說明人參皂苷Rg1能夠促進大腦皮質(zhì)NSC的分化。但有關(guān)人參皂苷Rg1促進NSC分化的機制尚不完全清楚，可能與其增加DNA合成和促進有絲分裂的作用有關(guān)。而石永江等[20]通過觀察人參皂苷Rg1和Rb1對大鼠室管膜前下區(qū)神經(jīng)干細胞（sVZa NSCs）谷氨酸興奮毒性的保護作用，證明其機制可能與STAT3表達增加有關(guān)。余錄等[21]的研究更進一步發(fā)現(xiàn)，腦缺血后JAK2/STAT3信號通路異常激活導(dǎo)致神經(jīng)元凋亡的發(fā)生，而IL-6、活性氧是選擇性激活JAK2/STAT1、STAT3的細胞因子。人參皂甙Rb1正是通過抑制炎性細胞因子介導(dǎo)的JAK2/STAT3信號途徑保護腦缺血再灌注損傷。

4 減輕興奮性氨基酸的神經(jīng)毒性作用

谷氨酸是通過受體發(fā)揮作用的一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，過量的谷氨酸有神經(jīng)性興奮毒作用[22]。目前認為缺血性腦損傷中谷氨酸毒性發(fā)生的機制主要是因為腦缺血時ATP合成不足導(dǎo)致谷氨酸的再攝取發(fā)生障礙，缺血區(qū)周圍谷氨酸大量積聚，刺激谷氨酸相關(guān)受體，導(dǎo)致Na+、Ca2+內(nèi)流，引起細胞急性滲透性腫脹，并造成細胞內(nèi)鈣超載，導(dǎo)致一系列病理反應(yīng)，最終引起神經(jīng)元損傷[23]。暴露于高濃度谷氨酸情況下，胱氨酸攝取被抑制，致使胞內(nèi)抗氧化物質(zhì)合成減少，自由基增加并攻擊脂質(zhì)，使脂質(zhì)發(fā)生過氧化，其過氧化終產(chǎn)物丙二醛積聚，抗氧化產(chǎn)物SOD減少，導(dǎo)致細胞死亡[24]。沈洪妹等[25]利用原代培養(yǎng)的海馬神經(jīng)細胞，發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rb3對谷氨酸所導(dǎo)致的細胞活力的下降、細胞膜通透性的增加具有保護作用。從而證明人參皂苷Rb3抗腦缺血缺氧作用可通過抵抗谷氨酸的神經(jīng)興奮毒性來實現(xiàn)。薛箭飛等[26]認為人參皂苷作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要途徑之一是通過調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)釋放而完成的，而突觸蛋白磷酸化對神經(jīng)遞質(zhì)的釋放起關(guān)鍵作用。作者實驗首先證明了人參皂苷Rb1促進遞質(zhì)釋放的機制與其上調(diào)突觸蛋白磷酸化水平有關(guān)，而用蛋白激酶A（protein kinase A，PKA）抑制劑H89對細胞進行預(yù)處理、阻斷PKA的活性后這種上調(diào)作用被抑制，由此表明人參皂苷調(diào)控遞質(zhì)釋放的機制很可能是通過PKA途徑而完成。而人參皂苷Rg1盡管能調(diào)控遞質(zhì)釋放，但用細胞免疫熒光染色和Western blotting分析方法均證明人參皂苷無法誘導(dǎo)突觸蛋白磷酸化，表明人參皂苷Rg1調(diào)控遞質(zhì)釋放則可能與PKA途徑及突觸蛋白磷酸化水平無關(guān)。這種差異可能與兩者化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同有關(guān)。

綜上所述，人參皂苷能夠通過抗神經(jīng)細胞的凋亡，抗自由基脂質(zhì)過氧化，促進神經(jīng)干細胞的分化，減輕興奮性氨基酸的神經(jīng)毒性作用，改善缺血損傷部位的細胞微環(huán)境，對缺血性腦損傷產(chǎn)生保護作用，為缺血后腦組織的恢復(fù)提供有利條件，是一種極具前景的治療缺血性腦病藥物。如今，人參的有效化學(xué)成分及作用機制還在不斷的探索中，隨著人們不斷的發(fā)掘，人參藥理作用從以前的水煎液藥理作用轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的單體成分藥理作用，人參有效成分的各種單體制劑將不斷研制出來，這必將推動中藥走向世界市場，并將展現(xiàn)更加廣闊的前景。

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