中藥聯(lián)合骨髓間充質(zhì)干細胞移植治療缺血性腦血管病實驗研究進展

葉淑靜

中藥聯(lián)合骨髓間充質(zhì)干細胞移植治療缺血性腦血管病實驗研究進展

葉淑靜

缺血性腦血管??；中藥；骨髓間充質(zhì)干細胞；移植；綜述

缺血性腦血管病是當今社會威脅人類健康的主要疾病，具有發(fā)病率、致死率和致殘率高的特點。由于缺血導致神經(jīng)細胞快速死亡及中樞神經(jīng)系統(tǒng)修復能力有限，目前除了超早期（＜6小時）溶栓治療以外，尚缺乏其他有效的治療方法。干細胞具有自我復制和多向分化潛能，采用干細胞移植促進缺血后受損的腦組織修復和功能重建已成為近年來研究的熱點[1]。骨髓間充質(zhì)干細胞（bone marrow-derived mesenchymal stem cells，BMSCs）具有取材方便，體外能快速擴增，可自體移植，低免疫源性并能夠轉(zhuǎn)染和長期穩(wěn)定表達外源性基因等優(yōu)點，已成為干細胞移植的種子細胞[2]。盡管BMSCs移植治療實驗性缺血性腦卒中已取得可喜的成果，但影響其療效的因素有很多，單純的BMSCs移植治療效果不理想，需要結(jié)合藥物及生物工程材料等手段進行綜合治療[3]。目前中醫(yī)藥聯(lián)合BMSCs移植治療腦缺血損傷已取得了初步的進展，但研究多集中在中醫(yī)藥對BMSCs體外增殖及誘導分化方面，中醫(yī)藥體內(nèi)干預BMSCs移植治療腦缺血損傷的報道較少。雖然相關(guān)研究目前還不多，但卻己逐漸顯示出其獨特的臨床應(yīng)用價值。筆者就不同中藥體內(nèi)干預BMSCs移植治療腦缺血損傷的實驗研究進行深入分析。

1 中藥有效成分與BMSCs的聯(lián)合應(yīng)用

1.1 黃芪皂苷Ⅳ與BMSCs的聯(lián)合應(yīng)用 黃芪皂苷Ⅳ作為黃芪的主要活性成分，已廣泛應(yīng)用于缺血性腦血管病的治療，能夠促進腦缺血區(qū)血管生成。王瑩等[4]在研究黃芪皂苷Ⅳ聯(lián)合骨髓間充質(zhì)干細胞對腦缺血再灌注大鼠血管生成的影響時發(fā)現(xiàn)聯(lián)合組促進腦缺血損傷血管生成和神經(jīng)功能恢復的作用優(yōu)于單獨治療組，其機制可能與黃芪皂苷Ⅳ上調(diào)腦缺血區(qū)基質(zhì)細胞衍生因子-1（stromal cell derived factor-1，SDF-1）表達，促進移植的BMSCs遷移和存活有關(guān)；該研究團隊還發(fā)現(xiàn)聯(lián)合用藥對腦缺血再灌注神經(jīng)元細胞凋亡有協(xié)同抑制作用，并與黃芪皂苷Ⅳ促進骨髓間充質(zhì)干細胞抑制Bcl-2相關(guān)X蛋白（Bcl-2 Associated X Protein，Bax）、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3（cysteinyl aspartate specific proteinase-3，caspase-3）表達，增強B細胞淋巴瘤/白血病-2（bcell leukemia/lymphoma-2，Bcl-2）表達和Bcl-2/Bax比值有關(guān)[5]。

1.2 人參皂苷Rg1與BMSCs的聯(lián)合應(yīng)用 人參皂苷Rg1是傳統(tǒng)“補氣生血”藥人參的根、莖提取物，能夠改善腦缺血損傷的神經(jīng)功能癥狀、減輕腦梗死程度。包翠芬等[6]研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)合應(yīng)用人參皂苷Rgl和BMSCs能夠顯著改善腦缺血大鼠的神經(jīng)功能缺損癥狀，提高神經(jīng)元存活率，而5-溴脫氧尿苷（5-bromodeoxyuridine，BrdU）示蹤顯示聯(lián)合用藥組的移植細胞數(shù)量較單獨應(yīng)用時顯著增多，并能促進損傷神經(jīng)元的修復。其機制可能是Rg1作為小分子物質(zhì)，易于通過血腦屏障，并且具有抗炎、抗氧化、清除自由基、改善神經(jīng)功能缺損、 減輕腦梗死體積、抑制細胞凋亡等作用，從而為BMSCs在腦內(nèi)的存活及分化提供一個良好的微環(huán)境，有利于BMSCs在腦內(nèi)的增殖。

1.3 大黃苷元與BMSCs的聯(lián)合應(yīng)用 大黃苷元是中藥大黃的乙醚提取物，其抗腦缺血損傷的效果顯著。李建生等[7]在研究大黃苷元對骨髓間充質(zhì)干細胞移植腦缺血大鼠神經(jīng)細胞和神經(jīng)營養(yǎng)因子的影響時發(fā)現(xiàn)BMSCs移植腦內(nèi)中后期增強神經(jīng)營養(yǎng)因子及神經(jīng)細胞反應(yīng)的作用明顯；大黃苷元可使BMSCs移植后保護神經(jīng)細胞的時間提前，并使其作用增強，其作用機制可能與上調(diào)早期神經(jīng)生長因子（nerve growth factor，NGF）和膠質(zhì)細胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（glialcellline-derived neurotrophic factor，GDNF）及增強中后期NGF的表達有關(guān)。他們在研究聯(lián)合用藥對腦缺血大鼠血腦屏障的作用與機制時發(fā)現(xiàn)腦缺血/再灌注損傷后微血管基底膜層連蛋白降解明顯，大鼠血腦屏障（blood-brain barrier，BBB）通透性隨再灌注時間延長而增加；BMSCs移植后早期保護微血管受損的作用不明顯，此后隨移植時間的延長而增強[8]。

1.4 葛根素與BMSCs的聯(lián)合應(yīng)用 葛根素是中藥葛根的主要有效成分，具有擴血管、抗血小板聚集、抗氧自由基、改善微循環(huán)等多種藥理作用，廣泛用于心腦血管疾病的防治，對急性腦缺血所致的腦神經(jīng)細胞損傷具有一定的保護作用。胡榮等[9]研究表明BMSCs和葛根素都可以改善永久性局灶性腦缺血大鼠的神經(jīng)功能，促進腦損傷的修復；葛根素能夠促使BMSCs進入腦損傷區(qū)，從而促進BMSCs對缺血行腦損傷的修復作用；BMSCs進入大腦后主要聚集在傷側(cè)海馬CAI區(qū)，并分化為神經(jīng)元發(fā)揮腦損傷修復作用。

2 單味中藥與BMSCs的聯(lián)合應(yīng)用

刺五加注射液是從五加科植物刺五加中提取有效成分精制而成，其主要成分為黃酮,有平補肝腎、益精壯陽作用，臨床上廣泛應(yīng)用于缺血性腦血管病的治療，對腦缺血損傷具有保護作用，使腦梗死體積顯著減少。李朋霞[10]研究發(fā)現(xiàn)刺五加注射液聯(lián)合骨髓基質(zhì)細胞移植組對改善大鼠神經(jīng)功能、改善缺血壞死周邊區(qū)腦皮質(zhì)錐體細胞的結(jié)構(gòu)、提高缺血區(qū)腦衍生神經(jīng)營養(yǎng)因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）表達水平、提高Brdu陽性細胞的成活率均有明顯的療效，并且優(yōu)于單獨治療組。

3 中藥復方與BMSCs聯(lián)合用藥

3.1 補陽還五湯與BMSCs聯(lián)合用藥 補陽還五湯是臨床治療腦缺血及其后遺癥的代表方劑，由黃芪、當歸、芍藥、地龍、川芎、紅花、桃仁組成，全方共奏補氣活血通絡(luò)之功。張運克等[11]研究認為補陽還五湯聯(lián)合骨髓間充質(zhì)干細胞移植可減少局灶性腦缺血再灌注大鼠腦梗死體積，改善腦缺血后神經(jīng)行為癥狀。其機制可能與上調(diào)腦組織堿性成纖維細胞生長因子（Basic fibroblast growth factor，bFGF）mRNA表達水平，促進bFGF基因表達而對腦缺血再灌注損傷起保護作用[12]及提高腦組織中神經(jīng)元特異性烯醇化酶（neuron-specific enolase，NSE）及膠質(zhì)纖維酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein，GFAP）的表達，從而促進移植的BMSCs向神經(jīng)樣細胞分化，改善腦缺血損傷[13]有關(guān)。

3.2 腦脈通與BMSCs聯(lián)合用藥 腦脈通由大黃、人參、川芎、葛根組成，具有益氣活血、解毒降濁作用，前期研究表明，可抑制腦缺血損傷引起的神經(jīng)細胞凋亡，具有明顯的腦保護作用，在臨床急性腦梗死的治療中效果明顯。Li等[14]報道，腦脈通與BMSCs移植聯(lián)合可提高大鼠腦循環(huán)，保護組織免受傷害。這些效應(yīng)可能參與下調(diào)早期階段的自殺相關(guān)因子（factor associated suicide，F(xiàn)as）和Fas蛋白配體（fasLigand，F(xiàn)asL）的表達，隨后抑制caspase-3誘導的細胞凋亡有關(guān)。劉敬霞等[15]研究發(fā)現(xiàn)腦缺血引起的神經(jīng)元結(jié)構(gòu)損傷隨再灌注時間延長呈加重趨勢，并使突觸重塑功能減弱；腦脈通可使BMSCs移植后修復神經(jīng)功能的作用提前并增強，其作用途徑可能與增強突觸重建相關(guān)生長蛋白（growth associated protein-43，GAP-43）水平，進而促進神經(jīng)元突觸重建相關(guān)。劉軻等[16]研究發(fā)現(xiàn)BMSCs存活的數(shù)量隨移植腦內(nèi)時間的延長而呈增加趨勢，腦脈通可使移植腦內(nèi)的BMSCs成活增多，并使BMSCs向血管內(nèi)皮細胞分化和成血管樣作用增強。

3.3 復方腦脈1號與BMSCs聯(lián)合用藥 復方腦脈1號由制天麻、水蛭、黃芪、制天南星、半夏、川芎、益母草組成，對治療急性缺血中風病安全有效，不僅可改善腦組織微循環(huán)，還可抑制炎癥反應(yīng)。郭建文等[17]研究發(fā)現(xiàn)中藥腦脈l號可促進接受BMSCs移植治療的局灶性腦缺血大鼠的血管再生，改善神經(jīng)行為學評分（behavior rating scale，BRS），隨著療程的延長，效果更加顯著。伍小燕等[18]在研究聯(lián)合用藥對大鼠缺血組織血管生成的影響時發(fā)現(xiàn)移植聯(lián)合腦脈1號促進缺血區(qū)血管生成和神經(jīng)功能恢復的效果明顯優(yōu)于單純BMSCs移植組，兩者聯(lián)用具有協(xié)同效應(yīng)。促血管生成的機制可能與其上調(diào)血管內(nèi)皮細胞生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）的表達有關(guān)。

3.4 丹紅注射液與BMSCs聯(lián)合用藥 丹紅注射液是由中藥丹參、紅花科學提取精制而成的中藥制劑，有活血化瘀、通脈疏絡(luò)及清除自由基的作用。張鵬等[19]用丹紅注射液聯(lián)合骨髓間充質(zhì)干細胞移植治療大鼠腦梗死，結(jié)果顯示聯(lián)合應(yīng)用使移植的骨髓間充質(zhì)干細胞更好存活、增殖分化與遷移，還可提高細胞移植治療的有效率，促進梗死后大鼠神經(jīng)功能的恢復。李金艷等[20]在探討骨髓間充質(zhì)干細胞移植聯(lián)合丹紅注射液對大鼠腦梗死組織GAP-43、Bcl-2表達的影響時發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合治療組中GAP-43、Bcl-2的表達明顯高于骨髓間充質(zhì)干細胞組及對照組（P＜0.05）。說明骨髓間充質(zhì)干細胞移植與丹紅注射液聯(lián)合應(yīng)用可明顯促進腦梗死局部GAP-43、Bcl-2的表達，對大鼠腦梗死細胞凋亡具有明顯抑制作用。

3.5 復方蝮龍抗栓丸與BMSCs聯(lián)合用藥 復方蝮龍抗栓丸以益氣活血、熄風化痰、化瘀通絡(luò)為治法，對腦缺血損傷發(fā)揮治療作用。動物實驗和臨床觀察表明，蝮龍抗栓丸治療腦梗死效果肯定[21]，可顯著改善患者的生存質(zhì)量。與聯(lián)合BMSCs移植用藥，有協(xié)同增效作用?？赡芘c以下機制有關(guān)：腦動脈阻塞本身就可以使大鼠腦脊液中NGF水平升高，骨髓單個核細胞（bone Marrow mesenchymal-derived mononuclear cells，BMNCs）和BMSCs移植可進一步提高MCAO大鼠CSF中NGF水平，蝮龍抗栓丸聯(lián)合BMNCs或BMSCs移植治療對NGF水平的升高具有協(xié)同增效作用[22]。中藥聯(lián)合BMSCs在早期更顯優(yōu)勢，后期趨同。池欣欣等[23]用同樣方法檢測和比較腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子 （brian derived neurotrophic factor，BDNF）含量的變化時發(fā)現(xiàn)BMSCs和BMNCs經(jīng)蛛網(wǎng)膜下腔移植可明顯上調(diào)MCAO大鼠腦組織中BDNF水平，中藥蝮龍抗栓丸聯(lián)合應(yīng)用可使BDNF含量進一步提高，具有明顯的協(xié)同作用，更有利于受損神經(jīng)元再生、發(fā)育和分化。

3.6 扎里奴思方與BMSCs聯(lián)合用藥 扎里奴思方出自回醫(yī)經(jīng)典著作《回回藥方》，由安息香、小茴香、乳香、當歸、沒藥、紅花等藥組成，具有芳香開竅、補腎活血功效，是回族醫(yī)學治療腦梗死的常用方劑之一，能改善腦缺血后神經(jīng)元損傷程度，促進神經(jīng)功能恢復。任非非等[24]將該方與BMSCs聯(lián)合應(yīng)用，結(jié)果顯示腦缺血后腦組織海馬CA1區(qū)神經(jīng)元密度及組織病理學均出現(xiàn)不同程度損傷；扎里奴思方和BMSCs移植均可不同程度改善腦缺血后腦組織神經(jīng)元存活數(shù)量及狀態(tài)，以二者聯(lián)合作用顯著，其機制可能與下調(diào)P-糖蛋白（P-gp）的動態(tài)表達有關(guān)。

4 展 望

缺血性腦梗死屬中醫(yī)“中風”范疇，其病機復雜，以氣虛血瘀、風火夾痰濁夾瘀、痹阻脈絡(luò)為主要病機，采用中藥聯(lián)合BMSCs治療缺血性腦損傷已成為近年來研究的熱點。BMSCs屬于移植物，其移植后能否很好地存活、整合于病變部位，與其他神經(jīng)元建立神經(jīng)通路是移植細胞修復神經(jīng)功能的基礎(chǔ)[25]。但移植入腦的BMSCs需通過血腦屏障（BBB）向受損部位遷移和歸巢，而BBB的天然屏障作用限制了BMSCs進入腦內(nèi)的數(shù)量，并且缺血微環(huán)境也不利于進入腦內(nèi)的BMSCs存活，最后能定植在缺血損傷區(qū)的BMSCs數(shù)量很少。因此，如何促進BMSCs向缺血損傷區(qū)遷移和存活是提高BMSCs療效的關(guān)鍵。我們可以結(jié)合中醫(yī)經(jīng)絡(luò)臟腑理論、優(yōu)選有效方藥以更好地解決歸巢中的難題，例如，通過優(yōu)選方藥解決BMSCs肺部滯留的問題；利用開竅藥來促進BMSCs進入腦實質(zhì)內(nèi)，從經(jīng)絡(luò)入手，干預BMSCs遷移及歸巢；通過中藥，改善局部微環(huán)境來提高BMSCs存活率等[26]。但是由于中藥成分復雜，而產(chǎn)生相關(guān)藥理作用的活性成分可能只有一種或幾種，當前本領(lǐng)域的大部分研究缺乏對有效成分的深入探討，中藥影響B(tài)MSCs移植在腦梗死功能修復中的具體機制還不十分清楚。盡管仍存在諸多有待解決的問題，但是我們相信隨著研究的深入，一定能發(fā)揮中西醫(yī)結(jié)合的優(yōu)勢，利用中醫(yī)理論促進BMSCs移植對缺血性腦損傷的治療作用，既為BMSCs移植建立了新方法，又能為中醫(yī)藥

浙江中醫(yī)藥大學附屬杭州第一醫(yī)院藥劑科（杭州 310006）