天麻提取物的抗癲癇和神經(jīng)保護(hù)作用

潘永麗，張 濤，劉金之

山東省千佛山醫(yī)院保健神經(jīng)科，山東 濟(jì)南 250014

天麻提取物的抗癲癇和神經(jīng)保護(hù)作用

潘永麗，張 濤，劉金之

山東省千佛山醫(yī)院保健神經(jīng)科，山東 濟(jì)南 250014

本文從天麻提取物的抗癲癇和神經(jīng)保護(hù)作用這2個(gè)方面闡述了天麻提取物的臨床治療作用。藥理學(xué)和分子學(xué)水平的研究均表明，天麻提取物具有多種功效。本文對(duì)天麻提取物中的生物活性成分及其抗癲癇和神經(jīng)保護(hù)作用的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

癲癇；天麻提取物；神經(jīng)保護(hù)

ABSTRACTThis paper expounds the clinical therapeutic efficacy of extracts fromGastrodia elataBlume on anticonvulsant and neuroprotective effects. The studies based on pharmacology and molecular level have shown that the extracts fromGastrodia elataBlume has a variety of effects. In this paper, the research progress in bioactive constituents in the extracts fromGastrodia elataBlume and its anticonvulsant and neuroprotective are reviewed.

KEY WORDS:Epilepsy; Extracts fromGastrodia elata Blume; Neuroprotection

天麻（Gastrodia elataBlume）是一種傳統(tǒng)的中草藥，《神農(nóng)本草經(jīng)》稱其為赤箭，又名定風(fēng)草、獨(dú)搖芝，屬于蘭科天麻屬多年生草本植物，具有熄風(fēng)定驚、平肝潛陽、通絡(luò)止痛、益智健腦、延緩衰老之功，廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐[1]。天麻素是從天麻根狀莖中提取出的藥理學(xué)有效成分，此外還含有4-羥基苯甲醇、4-羥基苯甲醛、香蘭素、香莢蘭醇和香草醇以及鐵、氟、錳和鋅等微量元素?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究證實(shí)，天麻素是天麻的有效單體，具有鎮(zhèn)靜、抗驚厥、抗癲癇、鎮(zhèn)痛、增加腦血流量以及改善椎基底動(dòng)脈、小腦前下動(dòng)脈、小腦后下動(dòng)脈、迷路動(dòng)脈和內(nèi)耳供血不足的作用，還具有保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞、促進(jìn)心肌細(xì)胞能量代謝等功能。天麻在臨床上被廣泛地應(yīng)用于眩暈（梅尼埃病、藥物中毒性眩暈、前庭神經(jīng)元炎、頭痛（神經(jīng)衰弱及神經(jīng)衰弱綜合征、血管性頭痛、緊張性頭痛、腦外傷綜合征、偏頭痛等）以及高血壓的輔助治療。本文對(duì)天麻提取物中的生物活性成分及其抗癲癇和神經(jīng)保護(hù)作用的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 天麻提取物的有效成分

迄今為止，已從天麻中提取出許多化學(xué)成分，包括天麻素、4-羥基苯甲醛、4-羥基苯甲醇、香莢蘭醇、香草醇、多糖、維生素A類物質(zhì)和黏液質(zhì)等。其中，天麻素及其衍生物是最主要的有效成分，含量較高。天麻素的化學(xué)名為對(duì)羥甲基苯-β-D-吡喃葡萄糖苷，天麻醚苷的化學(xué)名為雙-（4-羥芐基）-醚-單-β-D-吡喃葡萄糖苷；此外，還含有對(duì)羥基苯甲基醇、對(duì)羥基苯甲基醛、4-羥芐基甲醚、4-（4’-羥芐氧基）芐基甲醚、雙（4-羥芐基）醚和三[4-（β-D-吡喃葡萄糖氧基）芐基]枸櫞酸酯。

2 天麻提取物有效成分的抗癲癇作用

2.1 天麻素的抗癲癇作用

癲癇是一種常見的嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)疾病，以腦神經(jīng)元異常放電引起反復(fù)癇性發(fā)作為特征，是發(fā)作性意識(shí)喪失的常見原因，威脅著全球6 000萬人的健康[2]。牛腦的體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，從天麻甲醇提取物正丁醇萃取部分提取得到的天麻素，能夠不可逆轉(zhuǎn)地抑制琥珀酸脫氫酶的活性，繼而減少突觸間γ-氨基丁酸的降解，從而發(fā)揮抗癲癇的作用[3]。遺傳性癲癇模型的研究發(fā)現(xiàn)，天麻素可以減少癲癇發(fā)作的次數(shù)[4]。Wong等[5]的研究證實(shí)，天麻素能夠減少癲癇鼠顳葉和海馬區(qū)縫隙連接蛋白43（connexin 43，Cx43）的表達(dá)，抑制異?？p隙連接的形成和突觸重塑，從而間接減少新的電突觸的數(shù)量和電傳導(dǎo)性，發(fā)揮抗癲癇的作用。陳小銀等[6]報(bào)道，天麻素可以通過抑制谷氨酸的活性或提高海馬區(qū)中γ-氨基丁酸的活性，降低大腦皮質(zhì)的興奮性。有學(xué)者利用皮羅卡品顳葉癲癇大鼠模型驗(yàn)證了這一作用[7]。Tg2576轉(zhuǎn)基因鼠動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，天麻素可以減少β淀粉樣蛋白在大腦皮質(zhì)和海馬區(qū)的沉積。Ha等[8]研究發(fā)現(xiàn)，10 μg/mL 4-羥基苯甲醇顯示出極弱的抑制γ-氨基丁酸轉(zhuǎn)氨酶活性的作用。然而，Choi等[9]的研究卻得到了相反的結(jié)果。因此，應(yīng)對(duì)此作進(jìn)一步的研究。

2.2 4-羥基苯甲醛的抗癲癇作用

Ha等[10]發(fā)現(xiàn)，4-羥基苯甲醛（天麻甲醇提取物醚萃取物中提取的化學(xué)物質(zhì)）可有效抑制γ-氨基丁酸轉(zhuǎn)氨酶的活性，發(fā)揮抗癲癇作用；4-羥基苯甲醛相較于丙戊酸可以更有效地抑制γ-氨基丁酸轉(zhuǎn)氨酶的活性，因此具有更好的抗癲癇作用。

2.3 香蘭素和香莢蘭醇的抗癲癇作用

Hsieh等[11]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過香草素預(yù)處理的氯化鐵癲癇模型大鼠的濕狗樣抖動(dòng)次數(shù)減少可能與香莢蘭醇的抗氧化作用有關(guān)。香蘭素能夠通過結(jié)合內(nèi)源性受體激動(dòng)劑來調(diào)控γ-氨基丁酸神經(jīng)元的神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)[8]，由此推斷谷氨酸誘導(dǎo)的人類神經(jīng)細(xì)胞系IMR-32的細(xì)胞凋亡和細(xì)胞內(nèi)鈣離子的增加可能是4-羥基苯甲醛和香蘭素抗癲癇作用的共同機(jī)制。

2.4 天麻提取物中其他有效成分的抗癲癇作用

天麻甲醇提取物正丁醇萃取部分中的β-D-吡喃葡萄糖苷能夠在一定程度上抑制γ-氨基丁酸轉(zhuǎn)氨酶的活性，但其作用弱于丙戊酸[8]。放射性標(biāo)記的海人酸誘導(dǎo)癲癇的Wistar大鼠模型研究顯示，大鼠大腦皮質(zhì)中含有的S-4羥芐基谷胱甘肽顯示出與谷氨酸和谷胱甘肽較弱的親和力[10]；而天麻水提取化合物中也含有S-4羥芐基谷胱甘肽。Shin等[12]觀察了天麻甲醇提取物對(duì)可卡因誘導(dǎo)癲癇鼠急性發(fā)作的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)天麻甲醇提取物能夠顯著延遲可卡因誘發(fā)的癲癇鼠的癲癇發(fā)作的起始時(shí)間，并縮短癲癇的發(fā)作時(shí)長。此外，海人酸誘導(dǎo)癲癇鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，一種天麻甲醇提取物的乙醚萃取部分可以延遲神經(jīng)行為變化的開始時(shí)間，減少海人酸導(dǎo)致的癲癇發(fā)作次數(shù)，減輕海馬CA1和CA3區(qū)神經(jīng)元的損傷程度[13]。Ha等[10]在戊四氮點(diǎn)燃模型中也得到了相似的結(jié)果。另有研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)天麻水溶性提取物處理的海人酸誘導(dǎo)的癲癇大鼠的3種驚厥行為的發(fā)作次數(shù)（濕狗樣抖動(dòng)、肢體震顫和面肌痙攣）均有所減少[14]。上述研究均表明，天麻根狀莖提取物抗癲癇的作用機(jī)制較為復(fù)雜，有待進(jìn)一步研究。

3 天麻提取物有效成分的神經(jīng)保護(hù)作用

3.1 天麻提取物有效成分對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)作用和抗細(xì)胞凋亡活性

天麻素、4-羥基苯甲醛或天麻的甲醇、乙醇和氯仿提取物均可減少β淀粉樣蛋白的沉積。還有研究報(bào)道，天麻提取物對(duì)嗜鉻細(xì)胞瘤PC12細(xì)胞、原始神經(jīng)細(xì)胞和BV2小膠質(zhì)細(xì)胞均具有保護(hù)作用[15-16]。此外，50%的天麻乙醇提取物都對(duì)海人酸誘導(dǎo)癲癇大鼠的神經(jīng)細(xì)胞損害具有保護(hù)作用，其具體機(jī)制可能是抑制一氧化氮合酶的合成和小膠質(zhì)細(xì)胞的過度激活，阻止細(xì)胞凋亡[17]。天麻素還能夠誘導(dǎo)血紅素氧合酶1的表達(dá)，保護(hù)人類多巴胺能神經(jīng)細(xì)胞SH-SY5YS免受1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶MPTP/1-甲基-4-苯基吡啶離子誘導(dǎo)的細(xì)胞氧化毒性作用[18]。帕金森病動(dòng)物模型研究發(fā)現(xiàn)，天麻素可以阻止帕金森病大鼠腦內(nèi)多巴胺遞質(zhì)的耗竭，減少反應(yīng)性星狀細(xì)胞的增生，有效阻止神經(jīng)元細(xì)胞凋亡，顯著緩解帕金森病患者的臨床癥狀。

3.2 天麻提取物有效成分的抗氧化活性

天麻乙醇提取物通過腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子上調(diào)磷脂酰肌醇3-激酶信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，對(duì)谷氨酸誘導(dǎo)小鼠海馬系HT-22細(xì)胞產(chǎn)生的興奮性神經(jīng)毒性具有保護(hù)作用[19]。天麻素還能有效降低因缺氧造成的皮質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞損傷，這可能是由于細(xì)胞外谷氨酸水平的下調(diào)[20]。香蘭素、4-羥基苯甲醛和4-羥基丁基丙烯酸還可明顯減少氧化應(yīng)激反應(yīng)和興奮性神經(jīng)毒性，并且抑制CA1區(qū)神經(jīng)元的死亡[21]。

3.3 天麻提取物有效成分對(duì)神經(jīng)突觸可塑性的保護(hù)作用

天麻提取物有效成分在去離子化水中可以控制蛋白酶體的降解途徑，加快神經(jīng)細(xì)胞的再生進(jìn)程[22]。此外，天麻提取物有效成分對(duì)脅迫相關(guān)蛋白和神經(jīng)保護(hù)因子可表現(xiàn)出明顯的抑制作用，從而導(dǎo)致不同的神經(jīng)再生方式及再生能力，這都與神經(jīng)突觸的可塑性有關(guān)。

4 小結(jié)和展望

綜上所述，天麻提取物有效成分通過降低突觸間γ-氨基丁酸的降解、抑制谷氨酸的活性、抑制膠質(zhì)細(xì)胞的激活、促進(jìn)細(xì)胞凋亡以及抑制多巴胺能神經(jīng)元等途徑，發(fā)揮抗癲癇和神經(jīng)保護(hù)作用。

迄今為止，有關(guān)天麻提取物應(yīng)用于臨床治療的研究尚不多，因此使其應(yīng)用受到了限制；并且，大多數(shù)已經(jīng)發(fā)表的天麻提取物的研究選用的都是其總提取物，因此有待進(jìn)一步提取和純化有效成分。有關(guān)天麻提取物藥效學(xué)和藥動(dòng)學(xué)的研究，應(yīng)更多采用天麻的天然成分來驗(yàn)證藥理學(xué)機(jī)制，并尋找天麻活性成分的代謝物。此外，由于草藥市場的需求增加，尤其是野生天麻的來源急劇減少，當(dāng)前天麻的價(jià)格日益昂貴，從而導(dǎo)致市場上有人將其他中草藥摻雜在天麻中。因此，如何完整、準(zhǔn)確地檢測和評(píng)估天麻樣本的質(zhì)量，對(duì)多種活性成分中的單一活性成分進(jìn)行檢測，并且在混合草藥中鑒定天麻成分，以確保和維護(hù)天麻的臨床療效和藥物的穩(wěn)定性，均有待進(jìn)一步研究。

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Anticonvulsant and neuroprotective effects of extracts fromGastrodia elataBlume

PAN Yongli, ZHANG Tao, LIU Jinzhi
Health Care Department of Neurology, Qianfoshan Hospital of Shandong Province, Jinan 250014, Shandong Province, China

10.12022/jnnr.2017-0039

潘永麗, 張 濤, 劉金之. 天麻提取物的抗癲癇和神經(jīng)保護(hù)作用[J]. 神經(jīng)病學(xué)與神經(jīng)康復(fù)學(xué)雜志, 2017, 13(3):142-145.

張 濤

E-MAIL13791125136@163.com

To cite:PAN YL, ZHANG T, LIU JZ. Anticonvulsant and neuroprotective effects of extracts fromGastrodia elataBlume[J].J Neurol and Neurorehabil, 2017, 13(3):142-145.

CORRESPONDING AUTHORZHANG Tao

E-MAIL ADDRESS13791125136@163.com

山東省自然科學(xué)基金（編號(hào)：ZR2011HL020、ZR2012HL28、ZR2016HP23）；山東省醫(yī)藥衛(wèi)生科技發(fā)展計(jì)劃（編號(hào)：2011HD009）；山東省中醫(yī)藥科技發(fā)展計(jì)劃（編號(hào)：2011-194）

FUNDING/SUPPORT:The Natural Science Foundation of Shandong Province (No.ZR2011HL020, ZR2012HL28, ZR2016HP23); Shandong Medical and Health Science and Technology Development Plan (No. 2011HD009); Traditional ChineseMedicine Science and Technology Development Plan of Shandong Province (No.2011-194)

CONFLICT OF INTEREST:The authors have no con fl icts of interest to disclose.

Received July 10, 2017; accepted for publication September 7, 2017

Copyright ? 2017 byJournal of Neurology and Neurorehabilitation