摘要:腦缺血的發(fā)生是一個(gè)多因素、多步驟、多途徑損傷的酶促級(jí)聯(lián)反應(yīng),由于缺血缺氧能量供應(yīng)不足,谷氨酸從胞內(nèi)釋出,細(xì)胞外谷氨酸激增導(dǎo)致突觸后受體過(guò)度激活,鈣離子內(nèi)流激活大量的酶引發(fā)信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)。中藥兼具整體,充分發(fā)揮復(fù)方的優(yōu)勢(shì)可作用于腦缺血損傷的多個(gè)環(huán)節(jié),從而對(duì)腦缺血損傷病理過(guò)程起到干預(yù)作用。中醫(yī)將缺血性腦血管病定義為\"中風(fēng)\"的一種,我國(guó)用中草藥防治腦血管疾病的歷史悠久,并且中藥作用溫和持久,毒副作用小,注重攻補(bǔ)兼施,具有多靶點(diǎn),多成分的綜合治療優(yōu)勢(shì)。本文就中藥對(duì)腦缺血的影響及干預(yù)機(jī)制進(jìn)行綜述。
關(guān)鍵詞:腦缺血;中藥;治療
缺血性腦血管疾病是臨床常見(jiàn)病、大約占腦血管疾病的80%左右[1],發(fā)病原因是由于患者大腦的血液供應(yīng)存在障礙,導(dǎo)致供血區(qū)的腦組織缺血缺氧、出現(xiàn)壞死以及軟化等癥狀,例如高血壓、高血脂、高血糖引起的大腦動(dòng)脈粥樣硬化,以及微循環(huán)障礙,均可造成不同程度腦供血不足,導(dǎo)致腦缺血的進(jìn)一步發(fā)生與發(fā)展,使腦組織受到不同程度的病理?yè)p傷,并能引起中老年人認(rèn)知功能障礙[2,3]。若腦缺血不完全阻斷30min后,又恢復(fù)正常,會(huì)引發(fā)缺血-再灌注損傷,并造成患者癱瘓、失語(yǔ)等不良后遺癥,因此腦缺血的治療主要是針對(duì)神經(jīng)元的保護(hù)作用,減少梗塞面積,減少神經(jīng)元的遲發(fā)性死亡等方面。
1抑制興奮性氨基酸毒性作用
谷氨酸和天冬氨酸[4,5]對(duì)神經(jīng)元有較強(qiáng)的興奮作用,被稱(chēng)為興奮性氨基酸(EAA)。腦缺血引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮性氨基酸,尤其是谷氨酸釋放增多、重?cái)z取受阻,過(guò)度激活突觸后膜 EAA受體,是造成突觸后神經(jīng)元過(guò)度興奮并最終損傷、死亡的主要原因,被稱(chēng)為\"興奮毒性\"學(xué)說(shuō)[6]。
實(shí)驗(yàn)證明眾多中藥在抑制EAA興奮毒性,包括抑制其過(guò)度釋放、攝取以及抑制其受體活性,防止腦缺血損傷方面發(fā)揮重要的作用。
人參皂苷:可以明顯抑制神經(jīng)元內(nèi)谷氨酸的釋放,并促進(jìn)膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)谷氨酸的攝取,起到抵抗腦缺血、腦損傷的作用。研究表明,竹節(jié)人參總皂苷可以降低大鼠腦缺血再灌注后腦組織中EAA的含量,對(duì)大鼠腦損傷具有明顯的保護(hù)作用。
銀杏葉提取物能夠抑制NMDA激活電流,降低NMDA受體興奮性,減低興奮性氨基酸的神經(jīng)毒性起到腦保護(hù)作用。
2清除自由基損傷、抗氧化作用
腦缺血時(shí),由于缺血缺氧ATP合成減少,使腦細(xì)胞正常代謝途徑受到破壞,自由基清除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)受到破壞,自由基大量蓄積是造成腦缺血損傷[7]重要因素之一,尤其是在缺血再灌注期,自由基通過(guò)多種途徑造成神經(jīng)元的損傷,包括使細(xì)胞生物膜發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)[8]、對(duì)Na+和Ca2+以及大分子物質(zhì)通透性增加引起細(xì)胞毒性水腫,損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞并破壞血腦屏障,破壞線(xiàn)粒體功能、引起能量生成障礙,干擾和抑制蛋白質(zhì)的合成,破壞DNA的結(jié)構(gòu)等,造成缺血腦組織的EAA進(jìn)一步釋放,導(dǎo)致神經(jīng)元發(fā)生不可逆損傷,并過(guò)度消耗超氧化物歧化酶(SOD),產(chǎn)生大量代謝終產(chǎn)物丙二醛(MDA),使缺血腦組織中SOD活性下降,MDA含量升高。多種中藥有效成分能有效抑制自由基的產(chǎn)生,促進(jìn)其清除,抑制氧自由基引起的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng),提高抗氧化酶活性,從而對(duì)腦缺血的損傷起到保護(hù)作用。
黃芪總皂苷可以降低機(jī)體耗氧量,對(duì)抗自由基,明顯抑制腦水腫的發(fā)生,并對(duì)血腫周?chē)毖獏^(qū)腦組織有保護(hù)作用。
三七有效成分三七總皂苷[9]具有消除自由基,抑制脂質(zhì)過(guò)氧化,穩(wěn)定神經(jīng)細(xì)胞膜,保護(hù)血腦屏障,減輕腦水腫,抑制鈣離子超載,促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞再生,干預(yù)細(xì)胞凋亡等保護(hù)功能。黃芩總皂苷與三七總皂苷聯(lián)合應(yīng)用可提高腦組織中SOD活力,降低MDA含量,起到抗氧化作用,并能抑制血小板聚集,抵抗腦缺血損傷中多個(gè)病理過(guò)程、減輕腦組織缺血缺氧的損傷。
3減輕鈣離子超載
腦缺血時(shí),離子交換障礙,Na+-K+泵失調(diào),細(xì)胞內(nèi)K+大量流出[10,11],致使神經(jīng)細(xì)胞膜發(fā)生去極化,導(dǎo)致大量Ca2+內(nèi)流,包漿內(nèi)游離鈣激增引起鈣超載、繼而引發(fā)蛋白質(zhì)代謝障礙、脂質(zhì)代謝紊亂、血腦屏障開(kāi)放等方面的損傷,是導(dǎo)致神經(jīng)元壞死的主要原因。鈣超載還能促進(jìn)興奮性氨基酸的釋放,介導(dǎo)Na+和水內(nèi)流導(dǎo)致細(xì)胞毒性水腫,與興奮性氨基酸毒性協(xié)同作用造成惡性循環(huán)。多種中藥能夠抑制鈣離子內(nèi)流減輕鈣超載從而減輕腦組織缺血性損傷。
川芎嗪是中藥川芎的主要有效成分,被廣泛應(yīng)用于腦血管病的治療。具有抗脂質(zhì)氧化、調(diào)節(jié)一氧化氮含量、抑制鈣超載、抗自由基損傷及缺血再灌注后神經(jīng)細(xì)胞凋亡、減少梗死范圍等作用。研究發(fā)現(xiàn)川芎嗪能提高Ca2+-Mg2+-ATP酶活性,降低腦缺血后所引起的腦水腫和鈣離子內(nèi)流,提高酶的活性,證明其抗腦缺血再灌注損傷的作用與抑制細(xì)胞內(nèi)鈣超載有關(guān)[12]。
4抑制炎癥因子以及黏附因子的表達(dá)
腦細(xì)胞缺血缺氧后主要產(chǎn)生腫瘤壞死因子(TNF)和白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)[13]等炎性介質(zhì),這些細(xì)胞因子可介導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞活化、刺激細(xì)胞產(chǎn)生黏附分子,使白細(xì)胞聚集在缺血腦組織、導(dǎo)致缺血細(xì)胞的進(jìn)一步損傷,并破壞血腦屏障,引起繼發(fā)性腦水腫、腦出血及神經(jīng)元的損傷。眾多中藥能夠抑制炎癥因子的表達(dá),抵抗細(xì)胞黏附分子的作用,抑制炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng),降低腦組織的損傷和破壞,起到缺血性腦損傷的腦保護(hù)作用。
補(bǔ)陽(yáng)還五湯廣泛用于心腦血管疾病的治療,由黃芪、赤芍、地龍、當(dāng)歸尾、 桃仁、紅花、川芎等中藥組成,作用機(jī)制包括提高機(jī)體免疫力,降低血漿內(nèi)皮素(ET)濃度,降低早期腦缺血期組織內(nèi)IL-1β和TNF-α的表達(dá),抑制炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng),減少腦缺血后梗死面積,減輕腦組織水腫[14],降低腦組織中血小板活化因子含量[15],提高紅細(xì)胞鈉泵活性、降低血液粘稠度,抑制血栓形成并能促進(jìn)血栓溶解,改善微循環(huán)等方面發(fā)揮作用。
5抑制神經(jīng)細(xì)胞的凋亡
腦缺血后神經(jīng)元的凋亡是一個(gè)多因素復(fù)雜的病理過(guò)程,腦組織缺血早期以神經(jīng)細(xì)胞壞死為主,而后期缺血半暗帶發(fā)生的神經(jīng)細(xì)胞死亡主要是以細(xì)胞凋亡為主。因此凋亡是腦缺血再灌注損傷后神經(jīng)元死亡的重要方式,尤其是遲發(fā)性神經(jīng)元死亡,造成缺血性損傷的并決定著梗死的范圍[16]。神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)與凋亡相關(guān)的基因主要有Bax,c-fos、Caspase家族等,腦缺血等因素能夠引起細(xì)胞內(nèi)Ca2+、自由基、NO,EAA等釋放增加,激活凋亡基因的表達(dá),誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞凋亡。
Bcl-2蛋白家族主要參與線(xiàn)粒體介導(dǎo)的凋亡通路和非Caspase依賴(lài)的凋亡通路。目前研究比較多的是Bax和 Bcl-2。Bcl-2通過(guò)阻斷細(xì)胞凋亡來(lái)促進(jìn)細(xì)胞存活,Bax則相反、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,因此Bax和 Bcl-2的比值變化決定著細(xì)胞的生存與凋亡。Caspase-3是Caspase級(jí)聯(lián)瀑布下游最關(guān)鍵的凋亡蛋白,在神經(jīng)元凋亡的信息傳遞中起著關(guān)鍵作用。
葛根素能夠治療腦缺血神經(jīng)細(xì)胞的損傷,其機(jī)制是增強(qiáng)了抑制凋亡基因Bcl-2蛋白的表達(dá)水平,下調(diào)Bax表達(dá),并降低了Caspase-3蛋白的表達(dá),起到抑制凋亡的作用[16]。
姜黃素具有抗炎抗氧化作用,通過(guò)抑制腦組織MDA的生成,提高SOD活性,清除自由基,降低Caspase-3的含量及活性,抑制半暗帶區(qū)的凋亡,發(fā)揮抗凋亡作用、抵抗腦缺血再灌注損傷的作用。
6對(duì)血液流變學(xué)的影響
血液的成分、狀態(tài)以及血管壁的改變與缺血性腦血管病關(guān)系密切,全血黏度具有重要意義、腦缺血時(shí),細(xì)胞缺血缺氧,能量供給減少,細(xì)胞膜流動(dòng)性下降,膜脂質(zhì)過(guò)氧化,紅細(xì)胞在血管內(nèi)流動(dòng)性減弱,造成紅細(xì)胞聚集,血小板黏附增強(qiáng)造成全血黏度升高。血液流變因素與血液高凝狀態(tài)以及腦血流灌注不良有關(guān),藥理實(shí)驗(yàn)證明多種中藥有效成分均可對(duì)血液流變學(xué)狀態(tài)起到明顯作用。
7結(jié)論
中藥的有效成分可以多靶點(diǎn)作用于腦缺血的多個(gè)環(huán)節(jié),抑制腦缺血級(jí)聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生,降低興奮性神經(jīng)遞質(zhì)的毒性作用、清除自由基連鎖反應(yīng)、降低細(xì)胞內(nèi)鈣離子超載、抗炎抗凋亡、改善微循環(huán),從而干預(yù)腦缺血損傷病理過(guò)程的多條路徑起到腦保護(hù)作用。中藥在治療以及預(yù)防腦缺血性疾病方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)日益引起關(guān)注,能夠針對(duì)腦缺血的不同時(shí)期,充分發(fā)揮不同方劑的互相補(bǔ)充作用,提高臨床治愈率、降低腦缺血患者的致殘率,改善了患者的生存質(zhì)量,但中藥成分復(fù)雜、互相配伍又有禁忌,多數(shù)患者有著不同類(lèi)型的基礎(chǔ)疾病,并且臨床上腦缺血的發(fā)生發(fā)展以及病情變化較快、容易治療不及時(shí),因此需要進(jìn)一步深入研究中藥對(duì)腦缺血的影響及干預(yù)機(jī)制,以便研發(fā)出療效顯著,發(fā)揮作用快,不良反應(yīng)少,服用方便的中成藥,讓中藥在腦缺血性疾病的防治方面充分發(fā)揮作用。
參考文獻(xiàn):
[1]張士剛,張利勇,朱建新.認(rèn)知缺血性腦血管疾病[M].北京:軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)出版社,2009:21.
[2]先雄斌,袁瓊蘭.缺血性腦血管病的研究進(jìn)展[J].海南醫(yī)學(xué),2008,19(1):131-134.
[3]嚴(yán)亦平,黃祖鳳.缺血性腦血管病患者神經(jīng)心理學(xué)異常和情感障礙[J].中國(guó)臨床康復(fù),2005,9(41):11.
[4]Xiao-dong Chao, Fei Fei, Zhou Fei. The Role of Excitatory Amino Acid Transporters in Cerebral Ischemia[J]. Neurochemical Research, 2010, 35(8): 1224.
[5]Jie Jia, Yong-Shan Hu, Yi Wu, et al. Treadmill pre-training suppresses the release of glutamate resulting from cerebral ischemia in rats[J]. Experimental Brain Research, 2010, 204(2):173.
[6]FukuiM, Song JH, Chio J, et al. Mechanism of glutamate-induced neurotoxicity in HT22 mouse hippocampal cells[J]. Eur J Parmacol, 2009, 617(1-3): 1-11.
[7]Lewen A, Mqtz P, Chan PH. Free radial Pathways in CNS injury[J]. J neurotrauma,2000,17(10): 871-890.
[8]陳國(guó)俊,秦震.黃芪皂甙對(duì)大鼠MCAO/IR模型脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物含量的影響[J]. 卒中與神經(jīng)疾病雜志,1997,4(4):169-172.
[9]姜開(kāi)余,錢(qián)曾年.三七總皂苷對(duì)沙土鼠腦缺血再灌注的作用[J].中成藥,1995, 17(7):32-33.
[10]Petra Ehling, Stsfan Bittner, Niole Bobak, et al. Two poredomain potassium channels in cerebral ischemia: a focus on K.sub. 2P 9.1 (TASK3,KCNK9) [J]. Experimental﹠Translational Stroke Medicine,2010,2:14.
[11]程先超,劉新泳,徐文方.川芎嗪心腦血管藥理學(xué)研究進(jìn)展[J].中國(guó)醫(yī)院藥學(xué)雜志,2005,25(7):661-663.
[12]彭海東,涂晉文,田俊.燈盞花素對(duì)大鼠腦缺血再灌注后腦含水量和腦組織鈣含量的影響[J].湖北中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2002,4(3):22-23.
[13]李齊歡,萬(wàn)新祥,張繼平.補(bǔ)陽(yáng)還五湯對(duì)慢性腦缺血大鼠學(xué)習(xí)記憶能力及血小板活化因子含量的影響[J].廣州中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2010,27(3):258-261.
[14]陳利平,王發(fā)渭,韓志濤,等.苦參堿對(duì)腦缺血再灌注損傷炎性因子的影響[J].中國(guó)中醫(yī)急癥,2010,19(12):2098-2099.
[15]程景麗,和姬苓,耿紅,等.大鼠腦缺血再灌注損傷后尼莫地平對(duì)神經(jīng)細(xì)胞凋亡影響的研究[J].中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)生,2010,48(6):1-2.
[16]Zhang Z J, Li P, Wang Z, et al. Baicalin administration is effective in positive regulation of twenty-four ischemia/reperfusion-related proteins identified by a proteomic study[J]. Neurochem Int, 2009,54(8):488-496.編輯/申磊