謝 娟，李玉玲，梁 慧，譚慶晶，吳 鵬*

（1.廣西中醫(yī)藥大學，廣西 南寧 530200；2.廣西中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院，廣西 南寧 530023）

腦缺血再灌注損傷（cerebral ischemia-reperfusion injury，CIRI）是缺血性腦卒中血流供應恢復后出現(xiàn)的神經細胞結構和功能進一步損傷的病理過程［1］。目前阻斷腦卒中向CIRI 進展的治療主要以對癥處理為主［2］，尋找阻斷或治療CIRI的有效藥物是臨床上亟待解決的問題［3］。中醫(yī)學無“腦缺血再灌注損傷”的病名，按照CIRI 臨床癥候表現(xiàn)，認為其屬于缺血性中風的范疇，證屬本虛標實［4］。急性期以風火、痰熱、血瘀等實證為主，多治以平肝潛陽、化痰息風、清熱通腑和活血化瘀；恢復期、后遺癥期則以氣陰兩傷、脾腎虧虛等虛證為主，常治以益氣滋陰、補益脾腎之法［5］。目前，興奮性氨基酸毒性作用、自由基堆積、免疫功能失調、細胞內鈣超載與細胞凋亡等被認為是CIRI發(fā)生的重要機制［6］。研究發(fā)現(xiàn)眾多中藥活性成分能夠通過抑制神經細胞凋亡拮抗CIRI，故本文就目前該領域的研究進行系統(tǒng)回顧及總結，以期為該領域的研究人員提供一定的研究思路和方向。

1 腦缺血再灌注損傷后細胞凋亡的發(fā)生機制

細胞凋亡是目前研究較深入的一種程序性細胞死亡方式，對保持正常機體功能具有重要作用［7］。若機體細胞凋亡機制長時間異常，將導致繼發(fā)性壞死和加重免疫應激［8］。近期研究表明，腦缺血組織恢復再灌注期間的神經細胞過度凋亡可進一步加劇CIRI 的程度。通過檢索相關文獻發(fā)現(xiàn)，學者們普遍認為細胞凋亡主要由線粒體損傷、外源性死亡受體、內質網應激、興奮性氨基酸（EAA）/氧自由基、鈣超載、炎癥反應等引起。

1.1 線粒體損傷 外源性刺激會導致線粒體外膜電位下降，促使細胞色素C（Cyto-C）從線粒體移位至細胞質，隨后與凋亡蛋白酶激活因子-1（Apaf-1）作用，并促進其寡聚化，使天冬氨酸蛋白水解酶（Caspase）-9被活化，隨即激活Caspase-3、Caspase-6和Caspase-7，共同促進細胞凋亡［9-10］。該過程的啟動受B淋巴細胞瘤-2（Bcl-2）家族蛋白調節(jié)［11］，可分為促凋亡蛋白［細胞內Bcl-2 基因相關啟動子（Bad）、Bcl-2 相關X 蛋白（Bax）、Bcl-2 拮抗/殺傷因子（Bak）、人BH3 結構域凋亡誘導蛋白（Bid）和細胞死亡的Bcl-2 相互作用介質（Bim）］和抗凋亡蛋白［Bcl-2、額外B淋巴細胞瘤（Bcl-x）、大分子B淋巴細胞瘤（Bcl-xl）和Bcl-2相關的血管生成素（Bag）］［12-13］，二者共同調控細胞凋亡。

1.2 外源性死亡受體 該途徑主要通過調控死亡因子（FasL）與死亡受體（Fas）、腫瘤壞死因子（TNF）、腫瘤壞死因子受體（TNFR）、腫瘤壞死因子相關凋亡配體（TRAIL）、凋亡誘導受體（DR）4 和DR5 來介導細胞凋亡［14］。受體通過Fas 相關死亡域蛋白（FADD）或TNFR1 相關死亡結構域蛋白（TRADD），與Caspase-8前體組成死亡誘導信號復合物（DISC），Caspase-8 前體在復合物中被激活，進而可促使Caspase-3 活化，導致細胞死亡［15］。

1.3 內質網應激 當機體由于各種因素發(fā)生內質網應激時，會通過未折疊蛋白質反應來應對內質網應激［16］，該反應主要由肌醇需求酶1（IRE1）、蛋白激酶R樣內質網激酶（PERK）和激活轉錄因子6（ATF6）三者激活。IRE1 與TNF 受體相關因子2（TRAF2）結合后，會導致氨基末端激酶（JNK）被激活，活化后的JNK會促進Bad 表達，從而誘導細胞凋亡［17］。PERK 則通過促進真核翻譯起始因子（eIF2α）和激活轉錄因子4（ATF4）的轉錄翻譯而發(fā)揮作用。在持續(xù)性和高強度的內質網應激下，翻譯后的ATF4 會誘導內質網應激蛋白（CHOP）的生成［18］，隨后上調Bax 和Bak 蛋白的含量，誘導細胞凋亡。

1.4 興奮性氨基酸/氧自由基 EAA 是一種常見的神經遞質，主要在神經元和膠質細胞中過度表達，包括谷氨酸、天冬氨酸等，可顯著影響神經細胞的凋亡［19］。谷氨酸可以引發(fā)快速的信號轉導，參與機體學習、記憶以及突觸可塑性調節(jié)，當其表達增加可導致神經元鈣平衡的調節(jié)不良，進一步導致氧化應激、線粒體損傷、蛋白質紊亂和神經炎癥反應等病理變化。在局灶性腦缺血發(fā)展進程中，EAA 的神經毒作用是腦缺血損傷發(fā)生級聯(lián)反應、自由基過度表達等惡性循環(huán)的主要誘發(fā)因素，最終可導致細胞凋亡。

1.5 鈣超載 目前缺血腦組織發(fā)生的鈣超載可導致細胞線粒體過度滲透，從而引起細胞凋亡，被廣泛認為是在CIRI 過程中造成損傷的致病機制之一［20-21］。有研究顯示，當腦細胞缺血缺氧時，物質能量轉換下降可引起細胞內Ca2+水平失衡、膜去極化，激活其中的Ca2+通道，使得大量細胞外的Ca2+進入細胞內，導致細胞凋亡。該過程主要可通過激活胱天蛋白酶、鈣依賴性蛋白酶及核酸內切酶而發(fā)生。此外，鈣超載會進一步增加氧自由基釋放并激活各種Ca2+依賴性酶，這些酶可破壞細胞質膜并溶解各種蛋白質中的肽鍵而使得細胞最終程序性死亡，細胞凋亡過多又進一步導致腦組織缺血缺氧，造成惡性循環(huán)。

1.6 炎癥反應 劇烈的炎癥反應可造成炎性級聯(lián)反應，導致腦缺血面積擴大、神經細胞凋亡發(fā)生及加重［22-23］。參與機體炎癥反應的物質包括炎癥細胞（如白細胞、小膠質細胞等）、炎癥介質、TNF-α 及白細胞介素（IL，如IL-1、IL-6 等）。腦缺血發(fā)生后，炎癥細胞大量聚集，釋放炎癥介質，而IL-6 是在小膠質細胞過度表達后生成的具有多種生物學活性的細胞因子，能激活更多種類炎癥介質，造成腦缺血繼發(fā)性損害，誘導細胞凋亡。TNF-α 是多肽類細胞因子，亦可誘導多種炎癥細胞活化，引發(fā)腦缺血后一系列繼發(fā)性損害，誘導細胞凋亡。

2 中藥活性成分干預CIRI后細胞凋亡的作用機制

近年來研究發(fā)現(xiàn)［24］，中醫(yī)藥治療CIRI 療效確切，不良反應小，對于遏制CIRI的進展具有重要作用。其中，多種中藥活性成分可介導CIRI后細胞凋亡相關因子的活性，下調神經細胞凋亡率，挖掘中藥活性成分，研制新藥已成為治療CIRI的新策略［25］。

2.1 益氣健脾中藥活性成分 中醫(yī)認為，脾主運化，為后天之本。脾虛不能化生水谷精微并布散精微于全身臟腑，可致腦脈運行不利，邪氣乘虛侵入，腦脈痹阻而發(fā)為中風，故臨證治療中風常運用益氣健脾類中藥。毛蕊異黃酮主要提取自中藥黃芪，具有調節(jié)免疫、抗癌等活性［26］。張彐寧等［27］通過在大鼠體內模擬CIRI環(huán)境，發(fā)現(xiàn)毛蕊異黃酮可介導Cyt C/Apaf-1 凋亡信號通路，抑制Caspase-9 和Caspase-3 表達，降低神經細胞凋亡率，從而改善CIRI。人參皂苷為人參的主要活性成分。劉楠［28］采用人參皂苷干預CIRI 大鼠模型，發(fā)現(xiàn)神經元細胞內Bcl-2 和癌基因（c-Abl）表達均升高，Bax 和Caspase-3 含量降低，證實人參皂苷可減輕CIRI 狀態(tài)下的神經元凋亡，以此發(fā)揮治療作用。橄欖苦苷屬于環(huán)烯醚類葡萄糖苷，具有多種生物學活性［29］。徐祖清等［30］發(fā)現(xiàn)運用從油橄欖葉中提取的橄欖苦苷干預CIRI 大鼠，可抑制JNK/p38 MAPK 信號通路，降低Caspase-3、Bax mRNA 及蛋白表達，上調Bcl-2 表達，證實了橄欖苦苷可減輕神經元細胞凋亡，對CIRI大鼠具有保護作用。金絲桃苷在金絲桃科、薔薇科、豆科等植物中廣泛存在。江飛飛等［31］研究發(fā)現(xiàn)，金絲桃苷能夠抑制TLR4/COX-2信號通路，從而抑制Caspase-3、Caspase-9 以及Bax 蛋白的表達，提高Bcl-2 蛋白含量，下調神經元細胞凋亡率，能起到防治CIRI 的療效。上述研究結果表明，毛蕊異黃酮、人參皂苷、橄欖苦苷和金絲桃苷等益氣健脾中藥活性成分可通過調控多種凋亡途徑，抑制神經細胞凋亡，從而起到防治CIRI的作用。

2.2 補益肝腎中藥活性成分 肝體失養(yǎng)，腎精不足，水不涵木，肝腎陰虧則肝陽上亢化風，發(fā)為中風，臨床常應用補益肝腎藥物，旨在滋陰潛陽，息風通絡。白芍可養(yǎng)血柔肝，平抑肝陽，其有效成分白芍總苷具有良好的抗炎、抗凋亡等藥理作用。代小蘭等［32］研究發(fā)現(xiàn)，白芍總苷可降低神經元細胞Cleaved Caspase-12、Cleaved Caspase-3、TNF-α、IL-1β 及IL-6 水平，可顯著抑制缺血區(qū)細胞凋亡反應，結果提示白芍總苷可抑制大鼠神經細胞凋亡，緩解局部炎癥反應，從而發(fā)揮治療CIRI的作用。蒿本內酯提取于中藥當歸，前期研究已證實蒿本內酯對CIRI能起到神經保護作用，崔江波等［33］建立CIRI 大鼠模型，運用蒿本內酯干預，結果證實其可促進PI3K/AKT/mTOR通路信號傳導，降低Bax、caspase3蛋白表達，顯著下調細胞凋亡率，從而發(fā)揮神經保護作用。仙茅苷是中藥仙茅的有效活性成分，實驗證實CIRI 大鼠經仙茅苷干預后，腦組織中JAK/STAT1 通路信號傳導中斷，Caspase-3、Caspase-9及Bax 表達下降，Bcl-2 表達明顯增高，提示仙茅苷能抑制細胞凋亡反應［34］。淫羊藿次苷Ⅱ是中藥淫羊藿的有效活性成分，具有多種活性效應。實驗發(fā)現(xiàn)［35］，淫羊藿次苷Ⅱ可明顯抑制CIRI 大鼠神經細胞Bax、Cleaved Caspase 9、IL-1及TNF-α 的表達，增強Bcl-2、p62 蛋白表達，表明淫羊藿次苷Ⅱ能有效下調神經細胞凋亡率，遏制CIRI 進展。另外，還有研究發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷可激活CIRI大鼠腦組織中PI3K/Akt信號通路，下調神經細胞凋亡率，修復受損神經［36］。馬錢苷是中藥山茱萸中的環(huán)烯醚萜苷類化合物。研究表明［37］，馬錢苷可減輕線粒體和內質網損傷，下調凋亡執(zhí)行蛋白Caspase-3 表達，減少神經元凋亡，從而發(fā)揮治療CIRI小鼠的作用。

上述研究結果表明，白芍總苷、蒿本內酯、仙茅苷、淫羊藿次苷Ⅱ、淫羊藿苷和馬錢苷等補益肝腎中藥活性成分，可通過調控凋亡相關蛋白表達，下調神經細胞凋亡率，改善神經損傷，達到治療CIRI的目的。

2.3 息風化痰中藥活性成分 中醫(yī)認為CIRI 的發(fā)生與經絡瘀阻、氣血逆亂、風痰上擾具有密切關系，故息風化痰通絡是本病的重要治法?！侗静菥V目》載：“天麻乃定風草，故為治風之神藥?！绷_苑等［38］研究證明天麻醇提物可抑制CIRI 神經元細胞Bax 表達，上調Bcl-2 表達，從而修復神經功能缺損，減輕神經元細胞凋亡，最終起到保護神經細胞的作用。天麻總酚是中藥天麻的主要有效活性成分，實驗證實［39］天麻總酚可抑制CIRI大鼠腦組織中的MyD88/NF-κB/TNF-α信號通路，降低P62、Bax、TNF-α、MCP-1、IL-1β mRNA 及蛋白表達，下調神經元凋亡率，改善組織炎癥損傷。可見，天麻醇和天麻總酚等息風通絡藥物活性成分可通過介導調亡通路活性、下調細胞凋亡率來改善腦組織損傷。

2.4 清熱解毒中藥活性成分 中風的陽閉證可表現(xiàn)為熱象證候，臨床常治以清熱解毒法。尖葉假龍膽有效成分雛菊葉龍膽酮具有保肝、抗炎、抗氧化、抗腫瘤作用［40］。胡曉陽等［41］通過實驗，發(fā)現(xiàn)CIRI 模型大鼠經尖葉假龍膽有效組分乙醇提取物干預后，Bcl-2 蛋白含量升高，Bax 和Caspase-3含量降低，IL-1、IL-6含量降低，表明其可通過減輕細胞凋亡及調節(jié)免疫反應起到抗CIRI 的作用。表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）是綠茶兒茶素主要功能成分之一。實驗表明［42］，EGCG 可通過調控MALAT1/miR-2115-3p 通路，抑制Bax 蛋白水平表達，上調Bcl-2 蛋白表達，顯著降低神經元細胞凋亡率，發(fā)揮治療CIRI的作用。大黃主要有效成分為大黃素，潘峰等［43］研究顯示，大黃素可降低ERK1/2信號通路活性，使Cleaved caspase-3、Bax 蛋白表達受到顯著抑制，Bcl-2 蛋白含量升高，表明大黃素可通過抑制神經細胞凋亡發(fā)揮治療CIRI 的作用。以上研究表明，尖葉假龍膽、表沒食子兒茶素沒食子酸酯和大黃素等清熱解毒中藥活性成分主要通過調控凋亡相關蛋白表達，抑制神經細胞凋亡，從而改善CIRI。

2.5 活血化瘀中藥活性成分 中醫(yī)認為，瘀血日久不去則脈道不通，血不歸經則出血不止，采用活血化瘀法治療中風可通利血脈，促使氣血運行，腦髓得養(yǎng)。丹皮酚是中藥牡丹皮的主要活性成分。趙輝等［44］通過建立大鼠CIRI 模型，發(fā)現(xiàn)丹皮酚可顯著抑制Bax 蛋白表達，而促進Hsp-70 和Bcl-2 蛋白產生，遏制CIRI 后的神經細胞凋亡，從而阻斷病情的進一步發(fā)展。川芎具有活血行氣功效，川芎嗪為無色針狀結晶，主要提取自川芎。研究證實［45］，川芎嗪可降低CIRI 大鼠NF-κB 信號通路活性，抑制凋亡執(zhí)行蛋白Caspase-3、TNF-α 表達，具有明顯的抗炎、抗凋亡作用。莪術醇是莪術的活性成分之一，具有抗炎和抑癌活性作用［46］。研究表明，莪術醇能夠調控SIRT1/FoxO1通路，使CIRI 大鼠腦組織Cas 3/Cas 3 蛋白、Cleav Cas 9/Cas 9、丙二醛（MDA）水平降低，而超氧化物岐化酶（SOD）水平顯著升高，從而治療大鼠CIRI［47］。李素萍等［48］研究發(fā)現(xiàn)，莪術醇可調節(jié)JNK1通路，降低海馬神經細胞凋亡，從而緩解大鼠CIRI損傷。以上研究證實丹皮酚、川芎嗪和莪術醇等活血化瘀類中藥活性成分可通過調控促凋亡因子與抗凋亡因子比例，遏制神經細胞凋亡，從而阻斷CIRI的進展。

2.6 其他 除上述中藥活性成分之外，自然界還存在多種植物，雖不能歸屬于傳統(tǒng)中藥，但研究發(fā)現(xiàn)其活性成分能有效抑制CIRI 后細胞凋亡。比如木犀草素廣泛存在各種蔬菜中，具有保護心腦血管、免疫調節(jié)等活性作用。實驗證實，木犀草素可抑制CIRI 大鼠JAK2/STAT3 信號通路活化，降低TNF-α、IL-6、IL-1β、Bax、Caspase-3 含量，提高腦組織Bcl-2 含量，從而減弱組織炎癥反應及神經細胞凋亡，起到減輕CIRI 的作用［49］。原花青素可提取自多種植物。研究顯示，CIRI大鼠經原花青素處理后，TLR4/NF-κB信號通路受到抑制，SOD、GPX含量降低、Bcl-2蛋白含量升高，表明原花青素可抑制神經細胞凋亡，具有緩解CIRI的作用［50］。

可見眾多中藥活性成分可抑制神經細胞凋亡，對CIRI 大鼠的神經保護具有積極作用，為中醫(yī)藥防治CIRI 提供了豐富的實驗證據(jù)與研究思路。

3 結論與展望

隨著社會經濟發(fā)展，人類飲食結構和生活方式發(fā)生了改變，腦卒中發(fā)病率日益升高且發(fā)病年齡趨于年輕化，該病已成為當前衛(wèi)生領域重點關注的研究方向之一。細胞凋亡是CIRI 疾病發(fā)生和發(fā)展的重要危險因素和CIRI 發(fā)生的主要機制之一，也是遏制CIRI 發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)。近年來，中藥活性成分干預治療CIRI的研究取得了較大進展，主要機制是通過調控促凋亡因子/抑凋亡因子比例，抑制神經細胞凋亡，進而延緩CIRI進展，這在微觀層面上證實了中醫(yī)藥治療CIRI的有效性和科學性。但中藥活性成分治療CIRI 的相關研究仍存在一定局限性：一方面，研究通路和靶點的局限性，目前的研究多局限于線粒體凋亡途徑上，尤其集中于對Bcl-2 家族的調控，研究方向較單一。另一方面，目前該領域的研究主要集中于細胞及動物實驗層面，缺乏大樣本、多中心的臨床對照研究，缺乏更具有說服力的循證醫(yī)學證據(jù)?？傊?，中藥活性成分抑制CIRI細胞凋亡的研究在近年取得了一定進展，但仍存在一定的局限性，在今后的研究應著力于深入闡明相關中藥成分的作用機制，為中藥防治CIRI提供更為有力的依據(jù)。