陳忠堅(jiān)， 章 媛， 鄭燁嬌， 楊海燕， 顧利強(qiáng)

（1.浙江大學(xué)藥學(xué)院，浙江 杭州310058；2.浙江省腫瘤醫(yī)院，浙江 杭州310022；3.杭州市蕭山區(qū)第三人民醫(yī)院，浙江 杭州311251；4.浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院安全性評價(jià)研究中心，浙江 杭州310013；5.浙江中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，浙江 杭州310053）

冰片是一味傳統(tǒng)中藥，又稱龍腦、2-莰醇，分子式C10H18O，相對分子質(zhì)量154.25，根據(jù)其來源和成分不同，有多種類型。在2015 年版《中國藥典》 中，冰片類藥物包括3 種，即菊科植物艾納香Blumea balsamifera（L.）DC.的新鮮葉經(jīng)提取加工制成的結(jié)晶，稱為艾片，主要是左旋龍腦；樟科植物樟Cinnamomum camphora（L.）Presl 的新鮮枝、葉經(jīng)提取加工制成的結(jié)晶，稱為天然冰片，主要是右旋龍腦；含有龍腦和異龍腦的混合品，稱為合成龍腦（冰片，又稱機(jī)制冰片）［1-2］。冰片性辛、苦，性微寒，歸心、脾、肺經(jīng)［1］，中醫(yī)認(rèn)為其“獨(dú)行則勢弱，佐使則有功”，自古以來作為“開竅” 引藥與其他藥物聯(lián)合治療中風(fēng)、神昏竅閉等腦部病癥［3］；現(xiàn)代研究表明，它屬小分子脂溶性單萜類物質(zhì)，具有促進(jìn)藥物吸收［4］、保護(hù)心腦血管［5］、保護(hù)中樞神經(jīng)［6］、抗菌消炎［7］、鎮(zhèn)痛［8］、抗生育［9］等藥理活性，但最突出的是促進(jìn)藥物透過血腦屏障的作用。

血腦屏障是存在于腦部毛細(xì)血管的一層特殊結(jié)構(gòu)，主要由毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞、周細(xì)胞等組成，其中毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞間形成緊密連接，同時(shí)在腦部毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞上高表達(dá)各種藥物外排轉(zhuǎn)運(yùn)體，如磷酸糖蛋白（P-gp）［10］，這些特殊結(jié)構(gòu)使血腦屏障在生理狀態(tài)下的通透性很低，物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)受到嚴(yán)重限制，使得機(jī)體一方面可保證腦部內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，不易受外來物質(zhì)的干擾；但另一方面，當(dāng)腦部發(fā)生病變時(shí)，成藥物難于通過血腦屏障而發(fā)揮作用，即使給藥劑量達(dá)到毒性上限，腦脊液中藥物濃度也可能尚未達(dá)到有效濃度，甚至根本無法通過血腦屏障。目前大量研究顯示，冰片具有促進(jìn)多種藥物通過血腦屏障的作用，本文通過查閱和歸納相關(guān)文獻(xiàn)對其作用特點(diǎn)和機(jī)制進(jìn)行總結(jié)回顧。

1 作用特點(diǎn)

冰片脂溶性強(qiáng)，極易透過血腦屏障。近年來大量實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，它可促進(jìn)藥物透過血腦屏障［11-19］，主要有以下特點(diǎn)：

1.1 作用藥物廣泛 冰片可促進(jìn)藥物進(jìn)入血腦屏障，藥物主要是以下3 類：抗腫瘤藥物，如順鉑［11］、甲氨蝶呤［12］等；抗菌藥物，如克林霉素［13］、頭孢曲松［14］等；其他腦部疾病（癡呆、癲癇、缺血再灌注損傷） 的治療藥物，如左旋多巴等［15-19］，但上述藥物主要用于治療腦部疾病，其他藥物是否也能如此尚不明確，但并不能完全排除，如伊文思藍(lán)就被用于證明冰片可開放血腦屏障［11，20］。

1.2 存在劑量依賴性和腦部區(qū)域依賴性 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)冰片濃度達(dá)到某一閾值時(shí)才能促進(jìn)藥物通過血腦屏障，而且在一定劑量范圍內(nèi)與其呈正相關(guān)，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)了這種情況。Yu 等［21-22］報(bào)道，冰片促進(jìn)藥物通過血腦屏障的能力在不同腦部區(qū)域有所差異，一方面可能與冰片在腦部各區(qū)域的組織分布差異有關(guān)［21］，在腦皮質(zhì)部最多，海馬和下丘腦次之，紋狀體最少；另一方面，轉(zhuǎn)運(yùn)體調(diào)控是冰片促進(jìn)藥物通過血腦屏障的重要機(jī)制，故其區(qū)域作用差異可能與不同區(qū)域中轉(zhuǎn)運(yùn)體表達(dá)有關(guān)。

1.3 作用迅速 冰片促進(jìn)藥物進(jìn)入血腦屏障的作用非常迅速，小鼠口服冰片5 min 即可透過血腦屏障，30 min 后腦脊液和血液同時(shí)達(dá)到最高濃度［23］，表明該藥動(dòng)學(xué)特征是其快速發(fā)揮中樞作用的物質(zhì)基礎(chǔ)。只要冰片濃度超過閾值，就可促進(jìn)藥物通過血腦屏障。

1.4 生理性促進(jìn)且可逆 冰片開放血腦屏障的獨(dú)特之處在于它是生理性的，并不會(huì)造成器質(zhì)性損傷，待冰片濃度下降至一定濃度后屏障結(jié)構(gòu)與通透性又恢復(fù)至正常狀態(tài)［11，22，24］，這是冰片的獨(dú)特優(yōu)勢。 汪宏錦等［24］報(bào)道， 冰片不僅能促進(jìn)血腦屏障生理性開放，還能降低有損傷的血腦屏障的通透性，該特點(diǎn)可能與冰片自身的中樞保護(hù)作用有關(guān)。在有損傷的情況下，血腦屏障的封閉性被破壞，而冰片的中樞保護(hù)作用可能正是通過修復(fù)被破壞的血腦屏障來降低通透性，從而使內(nèi)部腦脊液中各種物質(zhì)趨于正常平衡，達(dá)到中樞保護(hù)作用［22］。

1.5 雙向促進(jìn) 大部分研究者研究冰片促進(jìn)藥物透過血腦屏障時(shí)，均是關(guān)注藥物進(jìn)入血腦屏障，即單向進(jìn)入；汪宏錦［24］、Chen 等［25］報(bào)道，冰片對血腦屏障的開放調(diào)節(jié)是雙向的，即它在促進(jìn)藥物進(jìn)入血腦屏障的同時(shí)，對內(nèi)部某些物質(zhì)（如神經(jīng)遞質(zhì)等） 的排出也具有調(diào)節(jié)作用。

2 作用機(jī)制

關(guān)于冰片提高血腦屏障通透性的機(jī)制有多種說法，尚未達(dá)成一致，主要集中在以下幾種觀點(diǎn)。

2.1 對抗磷酸糖蛋白（P-gp） P-gp 主要定位于腦毛細(xì)血管內(nèi)皮側(cè)，可將腦側(cè)外源性物質(zhì)外排至血管側(cè)，故其最受研究者關(guān)注［26-29］，但該觀點(diǎn)目前尚有較多爭議。陳艷明［26］發(fā)現(xiàn)，冰片能明顯抑制Hela、MDCK 細(xì)胞膜上P-gp活性，可通過調(diào)節(jié)P-gp 開放血腦屏障，Zhang 等［22］也認(rèn)為冰片開放血腦屏障作用與P-gp 相關(guān)。Fan［30］、喻斌［20-21］、田徽等［31］報(bào)道，冰片能降低腦組織P-gp 蛋白、mRNA 表達(dá)，F(xiàn)an［30］還進(jìn)一步表明它可通過NF-κB 信號(hào)通路抑制P-gp的功能。但朱國棟［32］指出，冰片并不能抑制SD 大鼠腦組織中P-gp 表達(dá)，推測可能是通過底物競爭來抑制其功能。Chen［25］發(fā)現(xiàn)，非P-gp 底物合用冰片后透過血腦屏障量也有增加。范祥［33］研究結(jié)果顯示，冰片與丹酚酸B 單獨(dú)給藥時(shí)，兩者對P-gp mRNA 表達(dá)沒有影響，但與丹酚酸B共同作用時(shí)可顯著降低其表達(dá)。

2.2 開放血腦屏障上的緊密連接、增強(qiáng)細(xì)胞膜流動(dòng)性和胞飲作用 有學(xué)者［25，34-36］通過檢測Actin 蛋白、咬合蛋白、ZO-1、ICAM-1 等發(fā)現(xiàn)，冰片通過緊密連接聚集作用改變血腦屏障通透性，Zhang 等［25，34-38］也證明冰片通過開放緊密連接、增加細(xì)胞膜流動(dòng)性和胞飲小泡數(shù)目來開放血腦屏障。冰片對緊密連接的開放會(huì)直接影響血腦屏障處的跨膜電阻，Yi［19］、湯丹丹［39］研究均指出，使用冰片2 h 后跨膜電阻TEER 顯著下降，但也存在完全相反的報(bào)道，胡利民［40］、范祥［33］研究結(jié)論完全相反，他們認(rèn)為冰片對血腦屏障緊密連接無直接開放作用，冰片在1、24 h 時(shí)對血腦屏障體外模型跨細(xì)胞間電阻均無明顯影響。

2.3 改變腦部神經(jīng)遞質(zhì)含有量 張娜等［41］使用冰片后發(fā)現(xiàn)，大鼠紋狀體中甘氨酸、γ-氨基丁酸顯著增加，而天冬氨酸、谷氨酸無顯著變化。王道剛［42］等研究表明，降低大鼠海馬內(nèi)γ-氨基丁酸表達(dá)、升高β-內(nèi)啡肽表達(dá)可能是冰片開放血腦屏障的機(jī)制。李偉榮等［43］報(bào)道，氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)與冰片給藥時(shí)間相關(guān)，腦內(nèi)天門冬氨酸含有量從給藥后0.083～1 h 顯著增加；谷氨酸在給藥后0.333 h 顯著增加，1.5～4 h 顯著降低；γ-氨基丁酸在給藥后0.167 ～4 h 顯著增加；甘氨酸無明顯變化。

2.4 上調(diào)Ca2＋、NO、eNOS 水平及β2 腎上腺素能受體表達(dá) 吳俊杰［44］等發(fā)現(xiàn)，使用冰片后NO、eNOS 水平及β2腎上腺素能受體表達(dá)均上調(diào)。趙保勝［45］、梁麗萍［46］等報(bào)道，冰片促血腦屏障開放與Ca2＋、eNOS 水平增加有關(guān)。陳振振等［47］研究表明，冰片可增加MDCK 細(xì)胞內(nèi)游離Ca2＋濃度，但又降低MDCK-MDR1 細(xì)胞內(nèi)其濃度，可能與腦部毛細(xì)血管擴(kuò)張有關(guān)。

3 結(jié)語

基于冰片促進(jìn)藥物通過血腦屏障、腦通透性的作用機(jī)制，可認(rèn)為冰片能聯(lián)合其他中樞性藥物來促進(jìn)后者腦內(nèi)濃度，但目前相關(guān)結(jié)論均是基于臨床前研究數(shù)據(jù)，主要是細(xì)胞、動(dòng)物模型。由于存在體內(nèi)外模型、人與動(dòng)物間血腦屏障、生理結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)運(yùn)體表達(dá)譜的差異，故細(xì)胞或動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)論類推至人體時(shí)存在一定問題，最終需要通過臨床試驗(yàn)才能驗(yàn)證冰片是否可成為中樞靶向藥物的聯(lián)合用藥。

梳理目前關(guān)于冰片促進(jìn)血腦屏障通透性的臨床前研究時(shí)，仍然存在一些問題。首先，關(guān)于冰片開放血腦屏障的機(jī)制研究不僅互相矛盾，而且有些觀點(diǎn)的因果邏輯關(guān)系值得探討，如冰片通過改變腦部神經(jīng)遞質(zhì)含有量開放血腦屏障的理論，存在難于認(rèn)定冰片是通過腦部相關(guān)物質(zhì)含有量變化來使得血腦屏障通透性提高，還是冰片提高血腦屏障通透性造成腦部相關(guān)物質(zhì)的含量變化疑問。其次，目前缺乏冰片提高血腦屏障通透性的特異性指標(biāo)，雖然它具有多種藥效，但其指標(biāo)成分與血腦屏障通透性無必然因果關(guān)系，如NF-κB 信號(hào)通路抑制P-gp 的功能從而開放血腦屏障的觀點(diǎn)，作者通過正（冰片處理）、反（冰片加抑制劑） 兩方面證明NF-κB 信號(hào)通路指標(biāo)變化與P-gp 表達(dá)有相關(guān)性，但也有文獻(xiàn)報(bào)道冰片通過NF-κB、eNOS、iNOS 等通路發(fā)揮抗炎作用［48］，這不禁讓人產(chǎn)生疑問：如何認(rèn)定NF-κB 信號(hào)通路的變化是冰片開放血腦屏障的機(jī)制之一，而不是冰片抗炎作用的指標(biāo)體現(xiàn)？另一方面，如果假設(shè)該觀點(diǎn)正確，是否可反過來推斷其他影響NF-κB 信號(hào)通路的藥物是否也能抑制P-gp，從而促進(jìn)血腦屏障開放。本研究之所以舉出上述例子，并非認(rèn)為研究人員研究結(jié)果有誤，而是從邏輯、合理性角度分析，某些實(shí)驗(yàn)本身可能并無問題，但得出的結(jié)論值得探討商榷。

由此認(rèn)為，所有關(guān)于冰片提高血腦屏障通透性的觀點(diǎn)可歸納為特異性、非特異性兩大方面，前者作用機(jī)制有底物特異性蛋白參與，如P-gp 等轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白，其特點(diǎn)為可促進(jìn)某一類藥物，而且可被相關(guān)抑制劑阻斷；后者作用機(jī)制是其他非特異性方式，如提高細(xì)胞膜流動(dòng)相、滲透作用打開緊密連接等。冰片通過非特異性作用機(jī)制來提高血腦屏障通透性的假設(shè)較符合其促進(jìn)藥物透過血腦屏障的某些特點(diǎn)，如起效藥物種類廣泛、作用迅速、生理性可逆、具有濃度依賴性等，但也不能完全排除特異性作用機(jī)制參與的可能性。相信隨著研究方法的提高和層次的深入，必能找出冰片真正促藥物通過血腦屏障的機(jī)制，屆時(shí)它作為促透過藥必定將發(fā)揮更大的作用。