崔濤，侯慧敏，王楠，薛安寧，鞏婷

（1.甘肅中醫(yī)藥大學，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省中醫(yī)院，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

腦缺血預(yù)處理(BIP)的概念是由Kitagawa[1]等首次提出,其在大鼠腦缺血模型中發(fā)現(xiàn)短暫的全腦缺血后再灌注可產(chǎn)生缺血耐受，能減輕隨后較長時間的全腦缺血損傷。此缺血預(yù)處理可激發(fā)體內(nèi)內(nèi)源性保護物質(zhì)，有研究表明，某些中藥預(yù)處理后同樣具有缺血后保護作用。

1 腦缺血預(yù)適應(yīng)的產(chǎn)生機制

在大多數(shù)情況下，各種形式的預(yù)處理刺激可以通過各種信號分子和機制途徑觸發(fā)內(nèi)源性保護或再生機制，從而對隨后的腦缺血損傷產(chǎn)生保護性的缺血耐受[2]。它涉及復(fù)雜且相互作用的級聯(lián)保護機制，可有效減少后續(xù)致死刺激后的神經(jīng)細胞損傷。目前大量研究表明，缺血預(yù)適應(yīng)的產(chǎn)生機制總體可包括以下幾個方面。

1.1 缺氧誘導因子

缺氧條件下可觸發(fā)低氧誘導因子-1α（HIF-1α)的產(chǎn)生，HIF-1α 是一種氧敏感轉(zhuǎn)錄因子。它可以在腦缺血后顯著上調(diào)，進而參與調(diào)控各種基因的表達，觸發(fā)各種生理反應(yīng)。缺血預(yù)處理通過上調(diào)HIF-1α，增強血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達和核因子kB(NF-kB)的激活，從而減輕沙鼠海馬CA1區(qū)(CA1)缺血損傷引起的神經(jīng)元死亡[3]。

1.2 谷氨酸途徑

谷氨酸興奮性毒性是腦卒中后神經(jīng)細胞損傷的主要作用機制[4]。缺血缺氧可使三磷酸腺苷(ATP)水平降低，谷氨酸水平顯著升高，N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體過度激活，導致鈣內(nèi)流過多，突觸可塑性受損，谷氨酸積累[5]。最近的研究表明，缺血后星形膠質(zhì)細胞通過縫隙連接釋放過量的谷氨酸，可能促進梗死核心和周圍半暗帶的擴張[6]。缺血預(yù)處理可阻斷星形膠質(zhì)細胞間縫隙連接，降低細胞外谷氨酸含量，減少星形膠質(zhì)細胞活性氧(ROS) 損傷，從而減少神經(jīng)元損傷[7]。

1.3 免疫系統(tǒng)

缺血條件下，大量炎癥細胞(如小膠質(zhì)細胞、淋巴細胞、中性粒細胞等) 被招募到梗死區(qū)域，介導腦組織的炎癥損傷[8-9]。非催化toll 樣受體(TLR)信號通路可誘導轉(zhuǎn)錄因子NF-kB 通過識別外源信號分子介導細胞因子和趨化因子的轉(zhuǎn)錄，從而啟動免疫反應(yīng)，建立炎癥級聯(lián)反應(yīng)，從而引起繼發(fā)性炎癥損傷[10-11]。缺血預(yù)處理發(fā)揮神經(jīng)保護作用的機制主要是通過促進抗炎分子或抑制促炎分子的表達。

1.4 酶和受體

研究表明，腦缺血預(yù)處理介導的Akt 激活可負向調(diào)控JNK 信號通路[12]。環(huán)氧合酶-2 (COX-2)的生理功能是促進花生四烯酸氧化為前列腺素，在缺血后的炎癥損傷中起重要作用。腦卒中后腺苷的增加被認為具有神經(jīng)保護作用，在缺血預(yù)處理后腺苷受體的表達增加[13]。Nakamura 等報道腺苷A1 受體可能與大鼠局灶性缺血的快速缺血耐受有關(guān)[14]。腺苷激酶(ADK)可以抑制腺苷的表達，而在轉(zhuǎn)基因小鼠中，大腦ADK 的低表達可以誘導皮層保護，這為腦卒中治療提供了一個有希望的靶點[15]。

1.5 體液途徑

研究發(fā)現(xiàn)，白介素、前列腺素、基質(zhì)細胞衍生因子-1α、TNF-α、緩激肽-2、腺苷、阿片、NO、EPO、兒茶酚胺、血紅素加氧酶-1 等可能作為候選轉(zhuǎn)移因子[16]。這些體液因子的相關(guān)信號通路或分子靶標包括g 蛋白細胞表面耦聯(lián)受體、蛋白激酶C、Notch1、ERK1/2、p38 MAPK 和信號轉(zhuǎn)導與轉(zhuǎn)錄激活因子5 (STAT5)[17]。

1.6 神經(jīng)通路

用不同方法誘導大鼠肢體缺血預(yù)適應(yīng)的研究表明，神經(jīng)節(jié)阻滯劑(六甲銨)可減弱其神經(jīng)保護作用[18]。Mastitskaya等[19]的研究表明，位于腦干的迷走神經(jīng)背側(cè)運動神經(jīng)元參與了缺血預(yù)適應(yīng)介導的心臟保護，刺激這些神經(jīng)元可以產(chǎn)生同樣的保護作用。結(jié)果表明迷走神經(jīng)神經(jīng)節(jié)前神經(jīng)元參與了神經(jīng)傳遞機制。副交感神經(jīng)傳出神經(jīng)的激活具有神經(jīng)保護作用，迷走神經(jīng)刺激降低了腦梗死面積[20]。動物研究報道，橫斷股神經(jīng)或脊髓可消除RIPreC 對家兔的保護作用[21]。這表明RIPreC 依賴于完整的神經(jīng)通路[19]。

此外，腦缺血預(yù)適應(yīng)的產(chǎn)生機制還涉及炎癥通路、能量代謝、自噬和凋亡、血腦屏障通透性和基因重組等方面。

2 中藥藥理性預(yù)適應(yīng)對腦缺血保護作用

在藥理性預(yù)適應(yīng)的研究中，發(fā)現(xiàn)許多中藥有效成分對腦缺血可發(fā)揮預(yù)適應(yīng)性保護作用，從整體、離體方法乃至分子信號途徑水平都做了大量研究,并取得了一定的進展，它有著多途徑、多靶點、不良反應(yīng)小、效果確切等特點，可有效運用于臨床。

2.1 銀杏提取物

研究發(fā)現(xiàn),銀杏內(nèi)酯可提高HIF-1α 亞單位的表達,從而增強了HIF-1 的轉(zhuǎn)錄活性,啟動了預(yù)適應(yīng)信號系統(tǒng),其機制與缺血/缺氧預(yù)適應(yīng)相似,深入研究發(fā)現(xiàn)銀杏內(nèi)酯主要是通過其重要的活性單體B 激活神經(jīng)元PI3K,使 HIF-1α 和促紅細胞生成素(EPO)表達增加,從而使 BAD 磷酸化增強,保護神經(jīng)元抵抗缺血所致的凋亡,發(fā)揮藥理性預(yù)適應(yīng)作用。銀杏內(nèi)酯可對神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞同時發(fā)揮藥理性預(yù)適應(yīng)作用。銀杏內(nèi)酯及其單體B 除了作用于神經(jīng)元外,還能誘導星形膠質(zhì)細胞的活化,增加EPO 的表達和釋放,從而對星形膠質(zhì)細胞自身或者通過其對神經(jīng)元進一步發(fā)揮抗凋亡作用。

2.2 川芎

川芎中的主要活性成分有藁本內(nèi)酯、川芎嗪以及阿魏酸等。藁本內(nèi)酯等中藥成份可多方位抵抗由缺血引起的腦損傷，其作用機制主要是通過提高與預(yù)適應(yīng)相關(guān)的促紅細胞生成素的表達,同時抑制凋亡相關(guān)基因RTP801 的表達來起到神經(jīng)保護作用；還可通過上調(diào)Nrf2 的表達促進其核轉(zhuǎn)位進而激活下游基因 HO-1 的表達有關(guān)。實驗表明藁本內(nèi)酯還可以抑制缺糖缺氧/復(fù)氧（OGD/R）損傷后PC12 細胞內(nèi)ROS 的釋放及線粒體膜電位的下降，減少CytC 自線粒體至胞漿的釋放，并促進線粒體分裂蛋白Drp1 和Fis1 的表達，促進了線粒體分裂[31]，表明藁本內(nèi)酯抗腦缺血損傷的機制可能與促進線粒體的分裂有關(guān)。川芎嗪在治療心腦血管疾病時主要與其抗氧化、抗炎以及減少鈣離子內(nèi)流等有關(guān)[32]。GUAN D 等[33]研究表明川芎嗪能降低CoCl2 引起PC12 細胞ROS 以及線粒體凋亡分子的表達，從而減少神經(jīng)細胞死亡，與增強Nrf2/GCLc/GSH表達、抑制HIF1α/NOX2/ROS 通路的表達這一機制有關(guān)。

2.3 丹參

丹參酮Ⅱ是丹參的主要活性成分之一[34]。研究表明[35-36]丹參酮ⅡA(TSA)可增強腦缺血大鼠第10 號染色體的磷酸酶(PTEN) 的表達，抑制PI3K 磷酸化，進而抑制PI3K/AKT/mTOR 這一通路的表達，抑制腦缺血后產(chǎn)生的炎癥反應(yīng)，從而發(fā)揮缺血后腦組織的保護作用。

2.4 三七

三七總皂苷是三七中的主要有效成分。研究發(fā)現(xiàn)三七總皂苷能夠通過抗神經(jīng)細胞凋亡、促進軸突再生、抑制興奮毒性、抗炎、促進神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達、促進神經(jīng)干細胞增殖分化等途徑發(fā)揮神經(jīng)保護作用[37]。SHX 等[38]研究發(fā)現(xiàn)膜蛋白NogoA 與受體NgR1 結(jié)合，可激活ROCK 激酶，抑制軸突生長，PNS 保護神經(jīng)的機制是通過抑制NgR1/RhoA/ROCK2 這一信號通路的表達來實現(xiàn)的。

2.5 葛根

葛根素(puerarin，Pue)是葛根的有效成分之一，葛根素能有效地降低興奮性氨基酸的含量，改善其失衡狀態(tài)，起到神經(jīng)保護作用[39]。研究表明，葛根素可抑制大鼠缺血半暗帶內(nèi)微血管段中促進細胞凋亡的Bax，Caspase-3 和Cleaved caspase-3 蛋白的表達，增加抑制細胞凋亡Bcl-2 蛋白的表達[40]，初步說明葛根素可以通過抑制細胞凋亡，進而減輕腦缺血引起的損傷。

3 小結(jié)

目前從腦缺血預(yù)適應(yīng)保護作用發(fā)展到中藥藥理性預(yù)適應(yīng)的腦保護作用的研究已取得一定成果，但大多都集中于某一單味藥、藥物的有效成分及其提取物上，擬方研究較少，且從中醫(yī)角度解釋缺血預(yù)適應(yīng)作用機制的研究更少。相信隨著現(xiàn)代醫(yī)學和傳統(tǒng)醫(yī)學的不斷發(fā)展，中藥藥理性預(yù)適應(yīng)研究的前景將十分廣闊。