梁萍，蒙蘭青右江民族醫(yī)學院，廣西百色533000；右江民族醫(yī)學院附屬醫(yī)院

缺血性腦卒中是由于局部腦組織血液供應障礙，從而引起偏癱、失語等神經(jīng)功能缺損癥狀的一種疾病，任何年齡均可發(fā)生，具有較高的致殘率與病死率。缺血再灌注損傷是缺血性腦卒中重要的發(fā)病過程，通過能量供應障礙、鈣超載、氧化應激反應、炎癥反應和細胞凋亡等，持續(xù)造成神經(jīng)血管單元缺血、缺氧性壞死。缺血性腦損傷發(fā)生機制紛繁復雜，累及整個神經(jīng)血管單元，使得單獨針對某個發(fā)病環(huán)節(jié)或神經(jīng)元的靶點藥物療效欠佳。三七被譽為“人參之王”，治療缺血性腦卒中效果顯著?！侗静菥V目》記載三七“主治止血、散血、定痛”；《本草求真》記載“三七氣味苦溫，能于血分化其血瘀”；《中國醫(yī)藥大辭典》1912年版記載“三七功用補血，去瘀損，止血衄，能通能補，功效最良，是方藥中之最珍貴者”。以上說明三七有暢血脈、散瘀滯、行血不傷新等功效。三七含有三七總皂苷(PNS)、三七素、三七多糖等活性成分，其苷元類型又包括人參皂苷Rb1、人參皂苷Rg1、人參皂苷R1、人參皂苷Re等。藥理研究證實，三七可通過抗炎、清除氧自由基、增加腦血流量等修復神經(jīng)血管單元[1]。本文對三七治療缺血性腦卒中的藥理機制進行綜述，以期進一步指導臨床應用。

1 改善能量代謝障礙

腦組織能夠敏銳感應身體內血液和氧氣濃度的變化，易受缺血損傷。高能磷酸化合物(ATP)用于維持腦組織的正常代謝。急性腦缺血發(fā)生后，細胞膜上Na+-K+-ATP酶活性下降，ATP的生成不足，加重腦組織代謝障礙，進一步破壞線粒體等細胞器，并擴大缺血腦組織損傷的區(qū)域。有氧代謝下腺苷酸池(TAN)值表示線粒體生成ATP的能力，能荷值(EC)值則反應細胞能量儲備的情況。腦缺血發(fā)生后，反映ATP合成和能量儲備能力的TAN值和EC值均顯著下降。因而，腦缺血急性期在盡快恢復腦血流的同時，通過增加腦組織中ATP的含量，并減少ATP消耗，可有效改善缺血腦組織的能量代謝障礙。研究[2]發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rg1、Rb1與R1配伍用于治療腦缺血，可協(xié)同對抗腦缺血再灌注急性期的能量代謝障礙。該作用可能與上調腦組織葡萄糖轉運體3的表達，從而增加了對葡萄糖的代謝有關。腦缺血再灌注損傷小鼠經(jīng)過人參皂苷Rg1處理后，可通過上調ATP水平、升高TAN和EC值，改善線粒體超微結構和氧化呼吸功能[3]。

2 抑制鈣超載

Ca2+在細胞信號轉導中的作用至關重要。鈣調蛋白作為細胞內Ca2+受體，介導Ca2+對鈣調蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)的刺激。腦缺血再灌注損傷后細胞供能不足，Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性均降低。繼而突觸前膜發(fā)生去極化，介導神經(jīng)元突觸末梢釋放興奮性神經(jīng)遞質(主要為N-甲基-D-天冬氨酸)。此時興奮性神經(jīng)遞質受體偶聯(lián)的膜Ca2+通道開放，進一步加劇內質網(wǎng)應激導致的鈣超載。CaMKⅡ途徑介導的細胞凋亡通路及鈣超載產生的一系列有害反應是神經(jīng)元損傷和死亡的直接原因[4，5]。內質網(wǎng)應激Ca2+的流出通道主要是1，4，5-三磷酸肌醇(IP3)受體通道，磷脂酶C的磷酸化增加IP3表達；缺血缺氧損傷下，三七皂苷R1抑制Ca2+超載與抑制磷脂酶C的磷酸化有關[6]。Ca2+超載在環(huán)氧酶、血栓素A2合成酶作用下生成大量的前列環(huán)素和血栓素A2，誘導血栓形成；三七通舒膠囊主要成分是三七三醇皂苷，可對抗Ca2+超載引起的腦血栓形成[7]。

3 抑制炎癥反應

炎癥反應是腦缺血再灌注損傷的重要過程，炎癥因子則是炎癥反應的主要參與者。在局部缺血期間，促炎因子和趨化因子加重了腦缺血相關的腦損傷。主要的炎癥因子是腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細胞介素1β(IL-1β)、白細胞介素6(IL-6)。TNF-α和IL-1β都能通過表達腦內皮細胞黏附分子，促使炎性細胞浸潤缺血灶。TNF-α誘導其他炎癥介質的釋放的同時，還能破壞血腦屏障。IL-6血清水平與腦梗死面積和患者預后相關。

炎癥反應的結果是小膠質細胞活化并釋放炎癥因子，最終導致神經(jīng)毒性和細胞凋亡[8,9]。其機制有以下三點：①Toll樣受體(TLR)的激活：TLR將自然殺傷細胞(NK細胞)募集到缺血區(qū)域并激活核轉錄因子κB，以調節(jié)促炎基因、細胞因子和黏附分子的表達。NK細胞通過釋放粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子和干擾素γ激活小膠質細胞和巨噬細胞，并調節(jié)星形膠質細胞分泌IL-1β、IL-6。②腦缺血急性期，小膠質細胞釋放出多種神經(jīng)毒性因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)以及包括前列腺素、活性氧在內的其他潛在的細胞毒性分子。③星形膠質細胞還可以介導單核吞噬細胞、T淋巴細胞、多形核白細胞和NK細胞釋放炎癥因子，共同參與腦缺血炎癥反應。

研究表明，三七的三種單體(人參皂苷Rg1、Rb1、R1)配伍可能通過降低TNF-α、IL-1β的表達，抑制腦缺血后炎癥反應[10]。PNS早期干預的腦保護作用，可能通過抑制腦缺血再灌注損傷后TNF-α、IL-1β的表達，并減少IL-8和黏附分子的釋放而實現(xiàn)的[11]。IL-10具有一定的抗炎作用，急性腦缺血后其表達水平應激性升高，但這種作用是有限的。PNS可促進IL-10在腦梗死核心區(qū)域的表達，從而抑制IL-1β、TNF-α的釋放，防止腦缺血大鼠永久性神經(jīng)損傷[12]。

4 抗氧化應激反應

腦組織抗自由基損傷作用較弱，更易受氧化應激的損害。人類機體內的生命活動之所以能正常進行，除了存在環(huán)氧合酶、一氧化氮合酶等自由基合成酶，還有賴于體內同時擁有與之抗衡的自由基清除酶系統(tǒng)。機體內常見的自由基清除酶則包括谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化物歧化酶等。但當腦缺血發(fā)生后，體內的自由基生成酶和清除酶的活性發(fā)生改變，體內自由基生成過多或清除能力下降，導致機體內自由基超負荷。體內自由基累積到一定程度后啟動自由基連鎖反應，生成的丙二醛和脂質自由基攻擊細胞內的核酸和脂質蛋白。細胞氧化損傷的嚴重程度往往與丙二醛的含量呈正相關。

氧化應激反應還可介導炎癥反應的發(fā)生，共同誘導腦水腫、血腦屏障的破壞。李世英等[13]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過三七多糖干預的腦缺血大鼠，體內丙二醛和主要炎癥因子含量均明顯低于模型組，大鼠的神經(jīng)功能癥狀也因此得以改善，提示三七多糖可能通過抑制自由基系列反應和炎癥反應有效緩解腦缺血損傷。PNS的神經(jīng)保護作用可能與上調腦缺血大鼠體內自由基清除酶活性有關，從而抑制腦缺血后誘導的脂質過氧化反應[14]。血紅素加氧酶(HO-1)、氧化還原酶、核轉錄因子(Nrf2)、線粒體生物合成調控子及缺氧誘導因子2α等在腦缺血損傷炎癥和氧化應激反應過程的調控均發(fā)揮了重要的作用；PNS可能作為一種外源性調節(jié)因子，激活依賴于PI-3K/Akt信號轉導通路的Nrf2抗氧化因子，通過增強Nrf2和HO-1的活性減輕氧糖剝奪損傷誘導的血腦屏障的破壞[15]。

5 抗細胞凋亡

腦缺血缺氧可能激活了凋亡基因，許多凋亡基因和信號通路均參與了這個過程，主要包括天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶(Caspase家族)、細胞色素C(Cytc)、Bcl-2相關的x蛋白(Bax)、p53蛋白、Fas基因和JAK2/STAT3信號通路等。其中，Caspase激活可使細胞骨架蛋白及細胞修復酶等裂解[5]；Cytc是由線粒體釋放至胞質的關鍵促凋亡因子，可參與細胞凋亡信號傳導過程；凋亡相關基因(如Bax)的激活誘導凋亡，而B淋巴細胞瘤2(Bcl-2)蛋白可對抗細胞凋亡[16]；Fas可激活Caspase途徑導致細胞凋亡；JAK2/STAT3通路參與血管生成，此信號通路的激活可降低Bax/Bcl-2值，從而減少神經(jīng)細胞凋亡，在激動表皮生長因子受體后發(fā)揮抗腦缺血損傷的作用[17]。

PNS能明顯減輕腦組織病理損傷，并且能有效降低促凋亡蛋白Bax、Caspase-3表達而提高抗凋亡蛋白Bcl-2表達[18]。主要成分為PNS的血塞通還可阻止JAK2/STAT3通路信號轉導，以抑制細胞凋亡[19]。MAPK/ERK通路參與細胞增殖、分化、衰老和凋亡，人參皂苷Rg1通過抑制缺氧條件下MAPK(ERK1/2)和ERK-1的磷酸化減少Caspase-3的表達，從而抑制細胞凋亡[3]。

6 保護血腦屏障

血腦屏障是大腦的保護屏障，主要用于維持腦內環(huán)境的穩(wěn)定和物質能量交換。腦缺血損傷過程，血腦屏障遭到破壞，最終是由基質金屬蛋白酶(MMP)參與的瀑布樣效應。腦梗死后MMP家族的部分成員(MMP-2、MMP-9)可與活性氧結合，通過氧化應激、緊密連接的破壞等過程，達到降解細胞外基質、破壞血腦屏障的目的，促使腦出血、腦水腫的發(fā)生。而將MMP基因敲除或使用MMP特異性抑制劑(TIMP)能夠減輕血腦屏障損傷程度[20]。

缺氧誘導因子1α(HIF-1α)可以調節(jié)血管內皮生長因子(VEGF)及MMP等一系列基因的表達，以參與腦缺血急性期血腦屏障的損傷。徐士欣等[21]發(fā)現(xiàn)，給予PNS后可顯著抑制HIF-1α、MMP-2和MMP-9蛋白表達上調，證實PNS在腦缺血再灌注損傷早期可能通過調控HIF-1α、MMP-2、MMP-9的水平改善血腦屏障通透性。PNS可抑制血腦屏障缺血后改變，通過下調MMP-9、TIMP-1表達降低腦出血及腦水腫風險[22]。

7 修復神經(jīng)血管單元

腦缺血損傷時，神經(jīng)血管單元受到了嚴重的損傷，為此急性腦缺血的修復治療應集中于神經(jīng)血管單元整體。神經(jīng)干細胞的自我更新、增殖及分化，為正常的神經(jīng)發(fā)育、受損和病變的神經(jīng)血管單元修復提供了重要的后備資源。但腦缺血再灌注損傷后誘導內源性神經(jīng)干細胞的自我修復作用有限。前期研究[23]發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)元、星形膠質細胞和微血管在PNS作用后，電鏡下的病理形態(tài)較模型組有明顯改善，提示PNS能夠促進急性腦缺血后神經(jīng)血管單元的修復。研究[24]發(fā)現(xiàn)，PNS具有促進神經(jīng)再形成和神經(jīng)再生作用，可加強CD105+骨髓間充質干細胞的自我增殖分化，并促進神經(jīng)元微管相關蛋白2、β-Tubulin型微管蛋白Ⅲ和星形膠質細胞膠質纖維酸性蛋白的表達。張利軍等[25]發(fā)現(xiàn)三七三醇皂苷加速了神經(jīng)干細胞的增殖，并可能使增殖的神經(jīng)干細胞更多向膠質細胞分化。缺血損傷條件下，人參皂苷Rg1促進骨髓間充質干細胞分化成神經(jīng)元和膠質細胞，并能增加與神經(jīng)可塑性相關的有效性和結構，極大提高神經(jīng)存活率[26]。

8 其他腦保護作用

腦缺血損傷恢復過程，VEGF、血管生成素1(Ang1)及其受體對血管生成的刺激至關重要；三七三醇皂苷能夠增加VEGF、Ang1及其受體表達，從而增加缺血區(qū)周邊腦血液供應[27]；人參皂苷Rg1、PNS也有相同的促血管生成作用[3,28]。三七皂苷Rb1，可通過促進星型膠質細胞谷氨酸轉運體的表達，減輕神經(jīng)元興奮性毒性損傷[29]。以上均證明，三七可通過多種機制對抗腦缺血損傷，同時神經(jīng)血管單元相關組分在三七各活性成分作用下修復明顯。

中藥三七具有多活性成分。多項研究證實三七可多靶點、多途徑治療缺血性腦卒中，為網(wǎng)絡藥理學平臺研究天然藥用植物的藥理作用和機制提供了數(shù)據(jù)，利于三七的開發(fā)應用，可指導臨床合理用藥、科學利用資源。