冰片對血腦屏障通透性的雙向調(diào)節(jié)作用影響因素及機制探討

汪宏錦+吳俊杰+薛強+張繼芬+徐曉玉

[摘要] 有關(guān)冰片的研究較多但缺乏規(guī)律性總結(jié)以及作用機制的深入分析。該文綜合整理和分析了近20余年來有關(guān)冰片對血腦屏障的影響因素及其作用機制。依據(jù)現(xiàn)有研究結(jié)果得出如下結(jié)論：冰片對血腦屏障通透性影響因素有：①不同來源冰片旋光性差異對作用效果無顯著影響；②冰片劑量在50.00～200.00 mg·kg^-1單用或者配伍使用并不影響其作用方向，僅影響其作用強度；③冰片單用對生理性血腦屏障能開放其通透性，對病理性血腦屏障能降低其通透性；④冰片對于不同大腦疾病模型的血腦屏障，單用或配伍麝香使用均能降低其通透性；⑤冰片配伍黃芪、梓醇、葛根素對病理性血腦屏障通透性有促開放和促進藥物透過的作用。冰片對血腦屏障通透性雙向調(diào)節(jié)作用的靶點和機制，與大腦內(nèi)皮細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)即緊密連接的結(jié)構(gòu)與功能，以及高表達(dá)的P-gp外排作用和低胞飲內(nèi)運作用有關(guān)。冰片可通過抑制NF-κB下調(diào)P-gp，降低外排作用，提高血腦屏障通透性；也可通過促進血腦屏障胞飲作用，提高血腦屏障通透性；可通過抑制IL-1β，MMP-9表達(dá)，對抗其對血管外基膜和緊密連接的降解，降低血腦屏障通透性；通過影響Ca²⁺-eNOS-NO，VEGF-eNOS-NO等通路對血腦屏障通透性可能具有雙向調(diào)節(jié)作用。冰片調(diào)控血腦屏障通透性作用的詳細(xì)機制較為復(fù)雜，有待進一步闡明。

[關(guān)鍵詞] 冰片；血腦屏障；雙向調(diào)節(jié)；NO；P-gp；緊密連接

[Abstract] In recent twenty years，there are a lot of studies about the effect of borneol on permeability of blood-brain barrier（BBB）；however，it is short of regular conclusions of effect factors and in-depth analysis of functional mechanisms. The current researching data were collected and analyzed in this paper for illuminating the effect factors and mechanisms of borneol on permeability of BBB.The following conclusions were obtained： five factors about borneol influencing the permeability of BBB. First，opticity activity of borneol had no significant effect on action effects. Second，dose of borneol in the range of 50.00-200.00 mg·kg^-1，did not affect the effect direction，but only affect its action intensity either with use alone or combination use. Third，the borneol can increase the permeability of physiological BBB，and decrease the permeability of pathological BBB. Fourth，regardless of using singly or using compatibility with musk，borneol can decrease the permeability of BBB in different brain disease models. Fifth，when used with astragalus，catalpol or puerarin，borneol can increase the permeability of BBB and promote the drugs through BBB in pathological conditions.The target spots and mechanisms of borneol′s bidirectional regulation on the permeability of BBB are related to the structure and function of cerebral endothelial cells，the exocytosis effects of P-gp and low pinocytosis internal transport effects. On one hand，borneol can down-regulate P-gp by inhibiting NF-κB to reduce the exocytosis effects of P-gp and promote the blood brain barrier pinocytosis to increase the permeability of BBB；On the other hand，borneol can reduce the degradation of basement membrane of blood vessel and tight junctions by inhibiting the expression of IL-1β，MMP-9 to decrease the permeability of BBB；moreover，borneol has bidirectional regulation effects on blood-brain barrier permeability by influencing the signaling pathways of Ca²⁺-eNOS-NO，VEGF-eNOS-NO. However，the detailed mechanisms that borneol regulates and controls the permeability of BBB are so complicated，so they shall be further proved and clarified.

[Key words] borneol；blood-brain barrier；bidirectional regulation；NO；P-gp；tight junctions

《中國藥典》2015年版收載藥用冰片[1]，包括冰片（以樟腦、松節(jié)油等為原料，經(jīng)化學(xué)方法合成的精制品）、天然冰片[樟科植物樟Cinnamomum camphora（L.）Presl的新鮮枝、葉的提取加工品]、艾片（菊科植物艾納香Blumea balsamifera DC.葉提取的結(jié)晶）3種。冰片的主要化學(xué)成分為龍腦（C₁₀H₁₈O），根據(jù)其來源不同有左旋龍腦和右旋龍腦之分。冰片性味辛、苦、微寒，歸心、脾、肺經(jīng)，具有開竅醒神、清熱止痛的功效，主治熱病神昏、驚厥，中風(fēng)痰厥，氣郁暴厥，中惡昏迷，胸痹心痛，目赤，口瘡，咽喉腫痛，耳道流膿[1]?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，冰片具有抗炎、抗菌、鎮(zhèn)痛、調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能等作用[2]。冰片對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用主要有以下3個方面：①腦保護作用，如保護病理狀態(tài)下血腦屏障完整性，降低血腦屏障通透性，提高腦內(nèi)超氧岐物氧化酶（SOD）活性、降低丙二醛（MDA）含量等[3]；②促透作用，促進生理條件下泛影葡胺[4]、慶大霉素[5]、伊文思藍(lán)[6]等透過血腦屏障；③對中樞神經(jīng)系統(tǒng)既鎮(zhèn)靜又興奮的雙向調(diào)節(jié)作用，如可增強戊巴比妥鈉閾下劑量的催眠作用[7]，又可縮短戊巴比妥鈉和苯巴比妥鈉的睡眠時間[8]。

血腦屏障（blood-brain barrier，BBB）是存在于腦組織和外周血液之間一個復(fù)雜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，控制腦脊液與血液之間的物質(zhì)轉(zhuǎn)運，調(diào)節(jié)和保證大腦內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定[9-11]。功能正常的血腦屏障在保護腦組織的同時，其選擇透過性也可能限制了藥物進入腦內(nèi)發(fā)揮作用，降低某些治療腦部疾病藥物的療效[12-13]。這時就需要增加血腦屏障的通透性，增強藥物的治療效果。但在另一方面，外傷、缺血、感染等多種病理因素，又可能破壞血腦屏障，增加其通透性，引起大量有害物質(zhì)進入腦內(nèi)，加重腦損傷，甚至可引起腦水腫[14-16]。這時應(yīng)當(dāng)降低血腦屏障的通透性，減少腦組織的損傷。因此，調(diào)節(jié)或改善病理狀態(tài)下血腦屏障通透性，促使治療藥物透過功能正常的血腦屏障進入腦內(nèi)發(fā)揮治療作用，在相應(yīng)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病研究和治療中有著重要意義。

既往研究顯示，冰片能增加血腦屏障通透性，促使藥物透過血腦屏障，起到藥物增效作用[3-6，17]。同時，冰片又能維持血腦屏障結(jié)構(gòu)和細(xì)胞組成的完整性并降低其通透性，從而對血腦屏障及腦組織起到保護作用[18-19]。上述研究提示冰片對血腦屏障具有雙向調(diào)節(jié)作用。而冰片的這種雙向調(diào)節(jié)作用與影響中藥雙向調(diào)節(jié)作用的常見因素“成分、劑量、配伍、機體狀態(tài)”哪些有關(guān)[20-21]并不清楚。冰片的這種雙向調(diào)節(jié)作用發(fā)生的分子生物學(xué)機制亦不清楚。鑒此，作者綜合整理和分析了近20余年來有關(guān)冰片對血腦屏障影響及其作用機制的研究報道，試圖發(fā)現(xiàn)其規(guī)律，闡釋其機制，以供臨床和藥物開發(fā)更多的參考。

1 影響冰片對血腦屏障發(fā)揮雙向調(diào)節(jié)作用的因素

1.1 冰片的成分不同可能并不影響血腦屏障通透性

龍腦（C₁₀H₁₈O）為冰片中的藥理作用成分，有左旋和右旋2種異構(gòu)體。天然冰片的主要成分為右旋龍腦，還含有葎草烯、β-欖香烯、石竹烯等倍半萜，以及齊墩果酸、麥珠子酸、積雪草酸、龍腦香醇、古柯二醇等三萜化合物。艾片主要成分為左旋龍腦。現(xiàn)代常用的合成冰片則為消旋混合龍腦[22]。所以，3種冰片的主要化學(xué)成分差異體現(xiàn)在龍腦的旋光性不同上。目前關(guān)于不同旋光性的冰片對血腦屏障的作用是否有差異尚未見報道。但田徽[23]研究發(fā)現(xiàn)艾片（左旋龍腦）與合成冰片（消旋混合龍腦）均使小鼠在腦缺血條件下的存活時間延長，雖然艾片組小鼠存活時間有長于合成冰片組的趨勢，但二者并無顯著性差異。王怡[24]研究發(fā)現(xiàn)天然冰片（右旋龍腦）和合成冰片（消旋混合龍腦）均能對抗大鼠急性心肌缺血，二者并無顯著差異，這一結(jié)果有旁證的意義。

1.2 冰片不同劑量并不影響對血腦屏障通透性的作用方向

王剛[25] 、黃萍[26]、董小平[27]等報道了對于生理性動物模型，冰片劑量在50.00～400.00 mg·kg^-1單用或與安息香、槲皮素、梔子苷等其他藥物配伍使用，均能開放生理性血腦屏障。而何曉靜[28]、姚洪武[29]、倪彩霞[18]采用腦缺血病理模型并分別給予冰片2.00，66.60，200.00 mg·kg^-1，結(jié)果均為降低血腦屏障通透性，保護血腦屏障。而同樣在腦缺血模型下采用冰片與麝香配伍，劉亞敏[19]采用3.00 mg·kg^-1冰片與1.00 mg·kg^-1麝香，姚洪武[29]采用單用66.60 mg·kg^-1冰片或配伍66.60，133.20，200.00 mg·kg^-1冰片與66.60 mg·kg^-1麝香，其結(jié)果均為降低血腦屏障通透性，保護血腦屏障。班炳坤[30]分別在類寒閉模型與類熱閉模型上，采用66.67，200.00 mg·kg^-1冰片與66.67 mg·kg^-1麝香，其結(jié)果也均為降低血腦屏障通透性，保護血腦屏障?？梢姳瑒┝吭?0.00～200 mg·kg^-1單用或者配伍使用，其作用趨勢相同，劑量并不影響其對血腦屏障通透性的作用方向（表1）。

1.3 冰片對于生理性血腦屏障的通透性具有增強的作用

王剛[25] 、黃萍[26]、董小平[27]等報道冰片劑量在50.00～400.00 mg·kg^-1單用或與安息香、槲皮素、梔子苷等其他藥物配伍使用，均能開放生理性血腦屏障，促進藥物（伊文思藍(lán)、槲皮素、梔子苷）透過血腦屏障（表1）。

1.4 冰片單用或配伍麝香對不同大腦病理模型的血腦屏障均能降低通透性

冰片單用能對病理條件下的腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞起到保護作用，促進血腦屏障的損傷修復(fù)[31-32]。在單用冰片的條件下，倪彩霞[16]采用腦缺血再灌注模型、姚洪武[29]采用急性腦缺血模型，班炳坤[30]分別采用類寒閉模型與類熱閉模型，結(jié)果均發(fā)現(xiàn)冰片能降低血腦屏障通透性，保護血腦屏障。而冰片與麝香配伍后仍然能降低上述試驗中的急性腦缺血、類寒閉、類熱閉病理模型，以及劉亞敏[17]所采用的腦缺血再灌注模型的血腦屏障通透性，保護血腦屏障。倪彩霞[18]、劉亞敏[19]、班炳坤[30]、何曉靜[28]、姚洪武[29]等5人報道，冰片與麝香配伍，均能降低病理性血腦屏障通透性，保護血腦屏障。但與單用冰片組相比，配伍了麝香具有增效作用。顯示：缺血、缺血再灌注、類寒閉、類熱閉幾種大腦疾病模型的差異，并未成為影響冰片作用方向的因素；配伍麝香也未改變冰片對血腦屏障作用的方向（表1）。

1.5 冰片配伍其他藥物對于病理狀態(tài)的血腦屏障通透性呈現(xiàn)開放效果

張青等[33]采用冰片400.00 mg·kg^-1+黃芪40.00 mg·kg^-1發(fā)現(xiàn)冰片能開放病理性血腦屏障，促進藥物入腦。本課題組研究發(fā)現(xiàn)[34]，冰片200.00 mg·kg^-1+梓醇49.00 mg·kg^-1、葛根素200 mg·kg^-1可以增加腦缺血模型血腦屏障通透性，并能促進梓醇、葛根素透過血腦屏障。表明病理狀態(tài)下冰片配伍上述藥物具有開放血腦屏障的功能（表1）。

2 冰片對血腦屏障通透性雙向調(diào)節(jié)作用的機制

血腦屏障是由腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞為主形成的一個實質(zhì)性結(jié)構(gòu)，通過腦血管內(nèi)皮細(xì)胞之間的特殊蛋白，即緊密連接（tight junction，TJ）將細(xì)胞膜縫合為一個完整而巨大的血-腦物質(zhì)交換屏障。血腦屏障完整性與血管內(nèi)皮細(xì)胞緊密連接的結(jié)構(gòu)和功能密切相關(guān)[35]。緊密連接能夠封閉上皮細(xì)胞的間隙，保證物質(zhì)轉(zhuǎn)運的方向性。緊密連接的開合和胞飲作用是血腦屏障通透性調(diào)節(jié)的主要方式。血腦屏障能在生理或病理條件下通過調(diào)控緊密連接和轉(zhuǎn)運蛋白或酶的表達(dá)與活性來調(diào)整腦部的營養(yǎng)供應(yīng)或損傷修復(fù)。

血腦屏障阻礙了大量的大分子物質(zhì)進入腦內(nèi)，因而腦內(nèi)的物質(zhì)濃度與血漿有一定差異，尤其是腦內(nèi)的大分子蛋白質(zhì)及藥物濃度較低。血腦屏障從外向內(nèi)運轉(zhuǎn)物質(zhì)的主要途徑有5條：①被動擴散，主要是一些脂溶性物質(zhì)；②特殊轉(zhuǎn)運體，主要運轉(zhuǎn)一些必需物質(zhì)，如葡萄糖、氨基酸、核酸等；③受體介導(dǎo)的胞飲作用，主要運轉(zhuǎn)蛋白質(zhì)和多肽；④吸附介導(dǎo)的胞飲作用，主要運轉(zhuǎn)一些非正電荷非特異性的大分子；⑤通過緊密連接的細(xì)胞旁路途經(jīng)，主要為水溶性物質(zhì)入腦的途經(jīng)，這是由于緊密連接處存在的親水性頭狀區(qū)域，能夠阻止脂溶性物質(zhì)進入緊密連接。血腦屏障從內(nèi)向外轉(zhuǎn)運物質(zhì)的主要途徑是通過內(nèi)皮細(xì)胞上的P-糖蛋白（P-glycoprotein，P-gp）的外排作用。血腦屏障與其他組織細(xì)胞運轉(zhuǎn)的不同主要在于，向內(nèi)轉(zhuǎn)運的胞飲作用較弱，而腦血管內(nèi)皮細(xì)胞上P-gp高表達(dá)所形成的向外轉(zhuǎn)運作用較強，從而形成了屏障作用[36-38]。

2.1 冰片可通過抑制NF-κB下調(diào)P-gp提高血腦屏障通透性

P-gp是親脂溶性蛋白[36]，大量存在于血腦屏障的血管內(nèi)皮細(xì)胞中[39]，是血腦屏障組織外排的重要方式[40]，其外排底物多為藥物、毒素等異身物質(zhì)。P-gp的功能受多種因素的調(diào)控。如腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor α，TNF-α）和內(nèi)皮素-1（endothelin 1，ET-1）均能在2～3 h內(nèi)抑制P-gp的表達(dá)和功能，但在長時間作用下則均能誘導(dǎo)P-gp的表達(dá)。此外，血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）也能快速可逆地抑制P-gp的表達(dá)和功能[41]。

冰片能夠抑制P-gp，降低外排作用，發(fā)揮開放血腦屏障的作用[42]。冰片對于P-gp的抑制作用最早由陳艷明通過海拉細(xì)胞系和犬腎內(nèi)皮細(xì)胞模擬血腦屏障模型研究發(fā)現(xiàn)[43]。冰片在此實驗中均能明顯地增強長春新堿所致的細(xì)胞毒性，作用與維拉帕米相似。其機制可能為：冰片是脂溶性很強的藥物[1]。5-羥色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）是已知的血腦屏障開放性遞質(zhì)[44]。當(dāng)冰片進入血腦屏障的血管內(nèi)皮細(xì)胞后，因其脂溶性很強容易與親脂溶性的P-gp結(jié)合，競爭性抑制了親和力小的5-羥色胺與P-gp的結(jié)合，從而減少了5-羥色胺被P-gp泵出細(xì)胞外的幾率，5-HT在血管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)蓄積，導(dǎo)致血腦屏障開放。當(dāng)冰片與槲皮素等藥物同用時，槲皮素等藥物特性與5-HT類似，因為與P-gp結(jié)合力小而避免了被P-gp泵出細(xì)胞外，從而在細(xì)胞內(nèi)蓄積，提高了在腦組織含量，促進了血腦屏障開放[39，45]。

核轉(zhuǎn)錄因子κB（nuclear factor κB，NF-κB）的抑制蛋白是IκB（inhibitor of NF-κB）。經(jīng)典的NF-κB是由2種蛋白（p50和p65或者RelA） 組成的異二聚體。當(dāng)細(xì)胞處于靜息狀態(tài)時，NF-κB二聚體與IκB家族（以IκBα和IκBβ為代表）相結(jié)合形成三聚體，以無活性的形式存在于細(xì)胞質(zhì)中。當(dāng)細(xì)胞受外界信號刺激時，經(jīng)一系列激酶激活，促使IκBs降解，釋放出NF-κB，并易位至細(xì)胞核內(nèi)，參與靶基因的調(diào)控作用[46]。即當(dāng)IκB表達(dá)上調(diào)時，導(dǎo)致NF-κB的表達(dá)下調(diào)，從而抑制了P-gp的表達(dá)[47]。大量研究表明，醋酸銨、白藜蘆醇、二甲雙胍、硼替佐米等藥物均可通過抑制NF-κB來抑制P-gp表達(dá)[47-51]。研究發(fā)現(xiàn)，對腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞給予10，20 mg·L^-1的冰片30 min后，核因子κB抑制蛋白IκB表達(dá)上調(diào)[52]。提示冰片對P-gp的抑制作用可能與抑制NF-κB有關(guān)。

2.2 冰片可通過促進細(xì)胞吞飲作用提高血腦屏障通透性

陳艷明[43]用馬丁達(dá)比狗腎上皮細(xì)胞系作為血腦屏障的體外模型，給予冰片血清24 h后觀察到細(xì)胞吞飲囊泡數(shù)量增加、粒徑增大，移除冰片血清24 h后上述作用消失，說明了冰片能使血腦屏障細(xì)胞吞飲小泡數(shù)量增多、體積增大，且作用可逆。提示了冰片可能通過促進細(xì)胞吞飲作用開放血腦屏障。但在體內(nèi)及由腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞等建立的血腦屏障體外模型上的此項研究，尚未見報道。

2.3 冰片可通過抑制IL-1β，MMP-9降低血腦屏障通透性

基質(zhì)金屬蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）為Ca²⁺依賴性的蛋白酶，可降解血管外基膜，降解血腦屏障緊密連接，破壞血腦屏障[18]。白細(xì)胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）也參與介導(dǎo)了開放血腦屏障的作用，并能促進MMP-9上調(diào)，聯(lián)合導(dǎo)致血腦屏障的破壞[53-54]。相應(yīng)的，通過抑制大鼠缺血性卒中模型中IL-1β的增加，可保護血腦屏障[55]，降低血腦屏障通透性。相關(guān)研究也發(fā)現(xiàn)了冰片能夠下調(diào)IL-1β及MMP-9的表達(dá)，對抗其對血管外基膜及血腦屏障緊密連接的降解，體現(xiàn)出降低血腦屏障通透性，保護血腦屏障的作用[18，56-57]。

2.4 冰片可通過影響NO的含量雙向調(diào)控血腦屏障通透性

血腦屏障通透性的重要調(diào)節(jié)分子是一氧化氮（nitric oxide，NO）。NO由神經(jīng)型一氧化氮合酶（neuronal nitric oxide synthase，nNOS）、內(nèi)皮型一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase，eNOS）、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）3種酶表達(dá)。生理狀態(tài)下，組織細(xì)胞不表達(dá)iNOS，少量表達(dá)nNOS和eNOS，維持神經(jīng)系統(tǒng)和脈管系統(tǒng)功能正常。病理狀態(tài)下，神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等組織細(xì)胞將表達(dá)iNOS，并大量產(chǎn)生NO，破壞血腦屏障，增加其通透性，引起腦水腫并進一步加重腦組織損傷[58-60]。

冰片能降低病理狀態(tài)下內(nèi)皮細(xì)胞中iNOS表達(dá)，體現(xiàn)出與病理因素導(dǎo)致血腦屏障開放性質(zhì)截然不同的方式，冰片對血腦屏障的開放作用為一種生理性的開放[61]。課題組前期研究也發(fā)現(xiàn)了冰片能夠?qū)衷钚阅X缺血模型上調(diào)eNOS表達(dá)，上調(diào)NO含量，從而開放血腦屏障[34]。依據(jù)現(xiàn)有試驗結(jié)果，目前較為公認(rèn)的是，冰片能夠上調(diào)eNOS的生理性表達(dá)，促進血腦屏障通透性生理性開放，而抑制iNOS的病理性表達(dá)，降低病理性血腦屏障通透性，從而對血腦屏障通透性具有雙向調(diào)控作用[56，62]。

2.4.1 冰片可能通過影響Ca²⁺-eNOS-NO通路調(diào)節(jié)血腦屏障通透性 NO開放血腦屏障的主要通路為Ca²⁺-NOS-NO-sGC-cGMP-PKG通路[63-64]。eNOS為Ca²⁺依賴性的酶，Ca²⁺激活eNOS后，合成NO。NO的受體為可溶性鳥苷酸環(huán)化酶（soluble guanylate cyclase，sGC），當(dāng)sGC被NO激活后，可將三磷酸鳥苷（guanosine triphosphate，GTP）轉(zhuǎn)化為環(huán)磷酸鳥苷（cyclic guanosine monophosphate，cGMP）。cGMP作為第二信使激活信號級聯(lián)反應(yīng)下游元件蛋白激酶G（protein kinase G，PKG）。PKG活化后，可能將血管擴張劑刺激磷蛋白（vasodilators-stimulate phosphoprotein，VASP）磷酸化，形成PKG-VASP復(fù)合體，導(dǎo)致纖維形肌動蛋白（fibrous actin，F(xiàn)-actin）的再分布，引起血腦屏障功能的改變。此外，PKG還可能參與肌球蛋白輕鏈激酶（myosin light chain kinase，MLCK）的激活，導(dǎo)致MLC的磷酸化，從而影響細(xì)胞張力和細(xì)胞間隙[63-65]。

對于上述通路，Ca²⁺只能激活eNOS，不能激活iNOS，因為iNOS并非Ca²⁺依賴性的酶。研究證實冰片能夠影響細(xì)胞中Ca²⁺的濃度，因而能夠影響eNOS的表達(dá)量。例如動物實驗顯示，冰片200.00，133.33 mg·kg^-1灌胃腦缺血再灌注大鼠，能極顯著降低缺血側(cè)腦組織中Ca²⁺含量[66]。體外研究也發(fā)現(xiàn)，含冰片的血清能顯著抑制5-HT誘導(dǎo)的血小板胞內(nèi)Ca²⁺升高[67]。此外，腦缺血再灌注小鼠尾靜脈注射冰片2.00 mg·kg^-1，發(fā)現(xiàn)冰片能顯著提高小鼠腦組織中Ca²⁺-ATP酶的活力，促進Ca²⁺從胞內(nèi)排出胞外[28]。上述試驗結(jié)果提示，冰片能降低病理性腦組織細(xì)胞中Ca²⁺的濃度，但另有研究發(fā)現(xiàn)冰片能夠提高正常大鼠、腦外傷和腦炎模型大鼠腦組織中的Ca²⁺含量[62]。因此，冰片對于病理性腦組織中NO上游Ca²⁺的含量是升高還是降低，尚有待進一步探明。

2.4.2 冰片可能通過影響VEGF-eNOS-NO通路調(diào)節(jié)血腦屏障通透性 有文獻同時指出VEGF-PI3K-Akt-eNOS-NO血腦屏障激活通路的存在[68-69]。VEGF可通過激活胞內(nèi)磷脂酰肌醇激酶（phosphatidylinositol-3 kinase，PI3K）及其下游的Akt（亦稱PKB，protein kinase B），從而上調(diào)eNOS表達(dá)，合成NO[69-72]。而PI3K/Akt-eNOS通路還可反過來激活誘導(dǎo)VEGF產(chǎn)生[73]，形成循環(huán)。

研究發(fā)現(xiàn)，大鼠腦缺血再灌注損傷后腦內(nèi)VEGF表達(dá)顯著增加，從而促進NO合成與釋放增多，導(dǎo)致血腦屏障損傷。而冰片200.00 mg·kg^-1灌胃后，缺血側(cè)腦組織中VEGF含量顯著降低，同時腦內(nèi)皮細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞、神經(jīng)元形態(tài)結(jié)構(gòu)較模型組完整，緊密連接結(jié)構(gòu)較清晰，提示冰片對血腦屏障的保護作用可能與降低VEGF有關(guān)[18]。

值得重視的是，激活NO對血腦屏障的調(diào)控途經(jīng)并不僅僅為Ca²⁺-NOS-NO通路和VEGF-PI3K-Akt-eNOS-NO通路。星形膠質(zhì)細(xì)胞也可通過釋放TNF，促使內(nèi)皮細(xì)胞合成NO[74]。而另有研究表明，給予小鼠腦內(nèi)皮細(xì)胞硝普鈉（NO供體）后，新長春堿在胞內(nèi)的積累增加，表明P-gp功能下調(diào)。而在ATP再生系統(tǒng)下，道諾霉素的攝取下降，揭示P-gp的功能恢復(fù)[75]。P-gp為ATP依賴性的酶，其研究提示NO抑制P-gp的功能可能與阻礙ATP與P-gp結(jié)合有關(guān)。冰片對血腦屏障通透性的調(diào)控作用是否與TNF-NO，ATP-NO等其他通路有關(guān)尚未見報道?？傊ㄟ^NO調(diào)控血腦屏障通透性作用的詳細(xì)機制較為復(fù)雜，有待進一步闡明（圖1）。

3 總結(jié)與討論

3.1 影響冰片對血腦屏障通透性作用差異的主要因素是機體狀態(tài)和配伍

依據(jù)現(xiàn)有研究資料分析可見冰片對于血腦屏障通透性的影響如下：①不同來源的冰片旋光性差異，對作用效果無顯著影響；②冰片劑量在50.00～200.00 mg·kg^-1單用或者配伍使用，并不影響其作用方向，僅影響其作用強度；③冰片單用對生理性血腦屏障能開放其通透性，對病理性血腦屏障能降低其通透性；④冰片對于不同大腦疾病模型的血腦屏障，單用或配伍麝香使用均能降低其通透性；⑤冰片配伍黃芪、梓醇、葛根素對病理性血腦屏障通透性有促開放和促進藥物透過的作用。綜上所述，就現(xiàn)有研究結(jié)果分析，腦組織處于生理與病理的差異，以及

配伍藥物的不同，是導(dǎo)致冰片對血腦屏障通透性產(chǎn)生升高或降低不同作用的2個主要因素。

3.2 冰片對血腦屏障通透性的雙向調(diào)節(jié)作用的靶點和機制多樣

血腦屏障與其他組織物質(zhì)透過作用的不同主要在于以下3個方面：腦血管內(nèi)皮細(xì)胞之間的特殊結(jié)構(gòu)即緊密連接的阻擋作用；腦血管內(nèi)皮細(xì)胞向內(nèi)轉(zhuǎn)運的胞吞作用較弱，而該細(xì)胞上P-gp高表達(dá)所形成的向外轉(zhuǎn)運作用較強。冰片對血腦屏障通透性雙向調(diào)節(jié)作用的靶點及機制主要涉及到腦血管內(nèi)皮細(xì)胞的緊密連接、P-gp高表達(dá)外排作用和低胞飲內(nèi)運作用。冰片可通過抑制NF-κB下調(diào)P-gp，降低外排作用，從而提高血腦屏障通透性；也可通過促進血腦屏障胞飲作用，提高血腦屏障通透性；可通過抑制IL-1β，MMP-9表達(dá)，對抗其對血管外基膜和緊密連接的降解，降低血腦屏障通透性；冰片通過影響Ca²⁺-eNOS-NO，VEGF-eNOS-NO等通路，對血腦屏障通透性可能發(fā)揮雙向調(diào)節(jié)作用。冰片調(diào)控血腦屏障通透性作用的詳細(xì)機制較為復(fù)雜，有待進一步闡明。

3.3 冰片對血腦屏障雙向調(diào)節(jié)的作用機制有必要進一步闡明

許多中樞神經(jīng)系統(tǒng)的疾病包括多發(fā)性硬化、帕金森征、阿爾茲海默病、溶酶體貯積癥等[12]同時伴有血腦屏障的功能紊亂。血腦屏障中血管內(nèi)皮細(xì)胞緊密連接的破壞會導(dǎo)致腦缺血缺氧、血管性水腫、炎癥、癲癇、腫瘤等一系列的神經(jīng)系統(tǒng)疾病。因此，基于大腦血管內(nèi)皮細(xì)胞的治療靶點對于修復(fù)腦損傷，抗腦感染，治療神經(jīng)系統(tǒng)慢性疾病，都具有重要意義和很大的應(yīng)用前景[36]。已知冰片對腦血管內(nèi)皮細(xì)胞及其血腦屏障具有特殊作用，但冰片對于病理性腦組織中NO上游Ca²⁺的含量是升高還是降低有待進一步探明；冰片對血腦屏障通透性的調(diào)控作用是否與TNF-NO，ATP-NO等其他通路是否有關(guān)，體內(nèi)試驗對腦血管內(nèi)皮細(xì)胞的胞飲作用是否有影響，均尚不得而知。

[參考文獻]

[1] 中國藥典.一部[S].2015：59，88，146.

[2] 劉磊剛.冰片的藥理研究與臨床應(yīng)用[J].中國藥物經(jīng)濟學(xué)，2014（2）：26.

[3] 田徽. 艾片與合成冰片腦保護及其對血腦屏障影響機制的研究[D]. 成都：成都中醫(yī)藥大學(xué)，2013.

[4] 王寧生，謝獨，梁美蓉，等.Ct動態(tài)掃描觀察冰片對兔血腦屏障作用的影響[J].中藥新藥與臨床藥理，1992，3（4）：28.

[5] 劉啟德，梁美蓉，陳芝喜，等.冰片對慶大霉素透血腦屏障的影響[J].廣州中醫(yī)學(xué)院學(xué)報，1994，11（1）：37.

[6] 梁美蓉，葉少梅，張銀卿，等.冰片對兔，大鼠腦組織伊文氏藍(lán)染色作用的觀察[J].廣州中醫(yī)學(xué)院學(xué)報，1993，10（4）：211.

[7] 齊和日瑪，范蕾，成日青，等. 蒙藥冰片兩種常用炮制品對小鼠鎮(zhèn)靜催眠作用的比較研究[J].中國民族醫(yī)藥雜志，2008，3（3）：51.

[8] 張博.冰片等開竅藥對實驗動物的睡眠時間與睡眠時相的影響[D].哈爾濱：黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，2013.

[9] Kang E J，Major S，Jorks D，et al. Blood-brain barrier opening to large molecules does not imply blood-brain barrier opening to small ions[J]. Neurobiol Dis，2013，52（4）：204.

[10] 趙志剛，龔凌志.血腦屏障及藥物通過血腦屏障方法研究進展[J].中國藥學(xué)雜志，2000，35（4）：227.

[11] 鄒偉，孫曉偉，于學(xué)平，等.血腦屏障與腦缺血再灌注損傷研究進展[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊，2009，27（3）：466.

[12] Benarroch E E. Blood-brain barrier： recent developments and clinical correlations[J]. Neurology，2012，78（16）：1268.

[13] 金露薇，魏元鋒，高緣.中藥化學(xué)成分透血腦屏障機制及促透方法研究進展[J].中草藥，2013，44（15）：2183.

[14] Rosenberg G A，Yang Y. Vasogenic edema due to tight junction disruption by matrix metalloproteinases in cerebral ischemia[J]. Neurosurgical Focus，2007，22（5）：1.

[15] 種兆忠，馮亦璞.腦損傷過程中血腦屏障通透性的變化及其調(diào)節(jié)機制[J].中國藥理學(xué)通報，1999，15（3）：204.

[16] 桑潔，劉萍，趙寶全.血腦屏障分子組成研究進展[J].國際藥學(xué)研究雜志，2011，38（3）：201.

[17] 董先智，湯小愛，高秋華，等.冰片對順鉑透血腦屏障促進作用的研究[J].中國藥學(xué)雜志，2002，37（4）：275.

[18] 倪彩霞，曾南，許福會，等.芳香開竅藥對腦缺血再灌注損傷大鼠血腦屏障影響的實驗研究[J].中國中藥雜志，2011，36（18）：2562.

[19] 劉亞敏，夏鑫華，趙光鋒，等.麝香配伍冰片對局灶性腦缺血再灌注大鼠腦含水量及血腦屏障通透性的影響[J].廣州中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報，2007，24（6）：498.

[20] 李金青，楊洪軍.試論中藥的雙向調(diào)節(jié)作用[J].中國現(xiàn)代藥物應(yīng)用，2010，4（7）： 226.

[21] 徐曉玉. 中藥藥理學(xué)[M]. 北京：中國中醫(yī)藥出版社，2010：22.

[22] 高學(xué)敏.中藥學(xué)[M].北京：中國中醫(yī)藥出版社，2007：418.

[23] 田徽，王建，高天，等.艾片與合成冰片對腦缺血缺氧小鼠模型的影響[J].中藥藥理與臨床，2013，29（2）：53.

[24] 王怡，高秀梅，張伯禮.天然和合成冰片組成的復(fù)方丹參滴丸藥效比較實驗研究[J].天津中醫(yī)藥學(xué)院學(xué)報，2003，22（2）：18.

[25] 王剛，曾南，王建，等.合成冰片影響血腦屏障開放促槲皮素腦吸收的研究[J].中藥藥理與臨床，2012，28（1）：65.

[26] 黃萍，夏厚林，賈芳，等.安息香配伍合成冰片對小鼠腦缺血缺氧及血腦屏障通透性的影響[J].中藥藥理與臨床，2013，29（5）：75.

[27] 董小平，阮鳴，喻斌，等.不同劑量冰片對梔子苷在大鼠腦內(nèi)濃度的影響[J].中草藥，2012，43（7）：1366.

[28] 何曉靜，菅凌燕，劉玉蘭.冰片注射液對小鼠實驗性腦缺血的保護作用[J].新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2006，23（1）：23.

[29] 姚洪武，王建，劉巖，等.麝香與冰片不同配比對急性腦缺血模型小鼠血腦屏障通透性的影響[J].成都中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報，2011，34（4）：62.

[30] 班炳坤.麝香與冰片配伍對類閉證模型大鼠的影響及其部分機制研究[D].成都：成都中醫(yī)藥大學(xué)，2011.

[31] 董淑云，宓穗卿，王寧生，等.冰片對腦外傷腦血管內(nèi)皮細(xì)胞iNOS表達(dá)的影響[J].中國藥理學(xué)通報，2002，18（5）： 590.

[32] 趙保勝，宓穗卿，張銀卿.冰片對大鼠腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞ICAM-1表達(dá)量的影響[J].中藥新藥與臨床藥理，2001，12（2）：88.

[33] 張青，李茂利，趙陽，等.黃芪加冰片對大鼠腦缺血再灌注損傷后VEGF表達(dá)的影響[J].山東醫(yī)藥，2010，50（7）：88.

[34] 吳俊杰，汪宏錦，楊帥，等.冰片對梓醇及葛根素透過局灶性腦缺血模型大鼠血腦屏障作用的研究[J]. 中國中藥雜志，2016，41（21）：3988.

[35] Obermeier B，Daneman R，Ransohoff R M. Development，maintenance and disruption of the blood-brain barrier[J]. Nat Med，2013，19（12）：1584.

[36] Abbott N J，Patabendige A A，Dolman D E，et al. Structure and function of the blood-brain barrier[J]. Neurobiol Dis，2009，37（1）：13.

[37] Abbott N J. Blood-brain barrier structure and function and the challenges for CNS drug delivery[J]. J Inhertt Metab Dts，2013，36（3）：437.

[38] Steed E，Balda M S，Matter K.Dynamics and functions of tight junctions[J]. Trends Cell Biol，2010，20（3）：142.

[39] 陳艷明，王寧生.冰片對P-糖蛋白的影響[J].中藥新藥與臨床藥理，2003，14（2）：96.

[40] Hwang J W，Cho H，Lee J Y，et al. The synthetic ajoene analog SPA3015 induces apoptotic cell death through crosstalk between NF-κB and PPARγ in multidrug-resistant cancer cells[J]. Food Chem Toxicol，2016，96：35.

[41] 王玉璘，王少峽，郭虹，等.血腦屏障中P-糖蛋白的調(diào)節(jié)機制[J].中國藥理學(xué)通報，2011，27（9）：1196.

[42] Yu B，Ruan M，Dong X，et al. The mechanism of the opening of the blood-brain barrier by borneol： a pharmacodynamics and pharmacokinetics combination study[J]. J Ethnopharmacol，2013，150（3）：1096.

[43] 陳艷明，王寧生.冰片對血腦屏障體外模型細(xì)胞間緊密連接和細(xì)胞吞飲囊泡的影響[J].中國中西醫(yī)結(jié)合雜志，2004，24（7）：632.

[44] 柯以銓，徐如祥，陳長才.腦損傷腦微血管5-羥色胺含量變化對血腦屏障通透性的影響[J].中國臨床神經(jīng)外科雜志，2000，5（s1）：40.

[45] 王利蘋，奉建芳，胡凱莉.芳香開竅中藥對血腦屏障通透性的調(diào)節(jié)作用及其機制研究進展[J].中國中藥雜志，2014，39（6）：949.

[46] 馮慧玲，熊玉卿.與P-糖蛋白及 MDR1基因關(guān)聯(lián)的藥物轉(zhuǎn)運研究現(xiàn)狀[J].中國臨床藥理學(xué)雜志，2014（11）：1062.

[47] 廖愛軍，楊威，付倍蓓，等.不同濃度硼替佐米對K562/DNR細(xì)胞株NF-κB，IκB及P-gp表達(dá)的影響[J]. 醫(yī)學(xué)爭鳴，2009（15）：1379.

[48] Zhang J，Zhang M，Sun B，et al. Hyperammonemia enhances the function and expression of P-glycoprotein and Mrp2 at the blood-brain barrier through NF-κB[J]. J Neurochem，2014，131（6）： 791.

[49] Ellah N H A，Taylor L，Ayres N，et al. NF-κB decoy polyplexes decrease P-glycoprotein-mediated multidrug resistance in colorectal cancer cells[J]. Cancer Gene Ther，2016，23（5）：1.

[50] Zhang R，Lu M，Zhang Z，et al. Resveratrol reverses P-glycoprotein-mediated multidrug resistance of U2OS/ADR cells by suppressing the activation of the NF-κB and p38 MAPK signaling pathways[J]. Oncol Lett，2016，12（5）：4147.

[51] Wu W，Yang J L，Wang Y L，et al. Reversal of multidrug resistance of hepatocellular carcinoma cells by metformin through inhibiting NF-κB gene transcription[J]. J Hepatol，2016，8（23）：985.

[52] Fan X，Chai L，Zhang H，et al. Borneol depresses P-glycoprotein function by a NF-κB signaling mediated mechanism in a blood brain barrier in vitro model[J]. Int J Mol Sci，2015，16（11）：27576.

[53] 秦麗娟，薛一雪，谷艷婷，等.白介素-1β在緩激肽開放血腦屏障過程中的作用及其機制[J].中國藥理學(xué)通報，2012，28（1）：58.

[54] Yang F，Zhao K，Zhang X，et al. ATP induces disruption of tight junction proteins via IL-1 Beta-dependent MMP-9 activation of human blood-brain barrier in vitro[J]. Neural Plast，2016，2016（3）：1.

[55] Min J P，Sohrabji F. The histone deacetylase inhibitor，sodium butyrate，exhibits neuroprotective effects for ischemic stroke in middle-aged female rats[J]. J Neuroinflamm，2016，13（1）：300.

[56] 倪彩霞，曾南，茍玲，等.芳香開竅藥對腦缺血再灌注損傷大鼠保護作用機制的研究[J].中藥藥理與臨床，2011，27（5）：65.

[57] 鄭詠秋，姚明江，劉建勛，等.華佗再造浸膏對大鼠局灶性腦缺血/再灌注血腦屏障損傷的保護作用及機制研究[J]. 中國中藥雜志，2013，38（4）：585.

[58] 楊碩.血紅蛋白誘導(dǎo)一氧化氮合酶過表達(dá)與一氧化氮生成在大鼠腦出血后血腦屏障破壞中的作用與意義[D].廣州：南方醫(yī)科大學(xué)，2013.

[59] Nathan C. Inducible nitric oxide synthase： what difference does it make？[J]. J Clin Invest，1997，100（10）： 2417.

[60] Michael JO′Neill，Tracey KMurray，Deborah RMcCarty，et al. ARL 17477，a selective nitric oxide synthase inhibitor，with neuroprotective effects in animal models of global and focal cerebral ischaemia [J].Brain Res，2000，871（2）：234.

[61] 趙保勝，劉啟德. 冰片促血腦屏障開放與病理性開放的比較[J]. 中藥新藥與臨床藥理，2002，13（5）：287.

[62] 趙保勝. Ca²⁺、NO、ICAM-1對冰片促血腦屏障開放作用的影響[D]. 廣州：廣州中醫(yī)藥大學(xué)，2001.

[63] 吳杰裕.蛋白激酶G在調(diào)節(jié)血管通透性信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的進展[J].臨床與病理雜志，2003，23（2）：202.

[64] 蒲傳強，郝延磊，田成林. TNF-α和LPS對體外培養(yǎng)血腦屏障內(nèi)皮細(xì)胞胞漿內(nèi)鈣離子濃度的影響[J]. 中國微循環(huán)，2003，7（1）：14.

[65] Altmann J B，Yan G，Meeks J F，et al. G protein-coupled estrogen receptor-mediated effects on cytosolic calcium and nanomechanics in brain microvascular endothelial cells[J]. J Neurochem，2015，133（5）：629.

[66] 周宗元，王建，田徽，等.艾片與合成冰片對腦缺血再灌注損傷大鼠腦保護的比較研究[J].時珍國醫(yī)國藥，2014（10）：2349.

[67] 楊蕾，修春，王寧生.冰片對大鼠血小板胞漿內(nèi)游離鈣離子濃度的影響[J].時珍國醫(yī)國藥，2010，21（1）：1.

[68] 唐坤裕. PI3K/Akt-eNOS-NO信號通路與腦缺血后適應(yīng)的研究進展[J].國際神經(jīng)病學(xué)神經(jīng)外科學(xué)雜志，2013，40（1）：67.

[69] Choi Y S，Choi H J，Min J K，et al. Interleukin-33 induces angiogenesis and vascular permeability through ST2/TRAF6-mediated endothelial nitric oxide production[J]. Blood，2009，114（14）：3117.

[70] Boh-Ram Kim，Seung Hee Seo，Mi Sun Park，et al. sMEK1 inhibits endothelial cell proliferation by attenuating VEGFR-2-dependent-Akt/eNOS/HIF-1α signaling pathways[J]. Oncotarget，2015，6（31）：31830.

[71] 韓嵐，梁杰，張艷艷，等. 桃紅四物湯對產(chǎn)后血瘀大鼠血清NO、子宮組織VEGF的表達(dá)及對PI3K/Akt信號通路的影響[J]. 中華中醫(yī)藥雜志，2016（5）：1625.

[72] Ashina K，Tsubosaka Y，Kobayashi K，et al. VEGF-induced blood flow increase causes vascular hyper-permeability in vivo[J]. Biochem Bioph Res Co，2015，464（2）：590.

[73] Yin D，Liu Z，Peng D，et al. Serum containing Tao-Hong-Si-Wu decoction induces human endothelial cell VEGF production via PI3K/Akt-eNOS signaling[J]. Evid-Based Compl Alt，2013，2013（5）：195158.

[74] Banks W A. From blood-brain barrier to blood-brain interface： new opportunities for CNS drug delivery[J]. Nat Rev Drug Discov，2016，15（4）：275.

[75] Maeng H J，Bang Y J，Chung S J. Functional impairment of P-glycoprotein by sodium nitroprusside pretreatment in mouse brain capillary endothelial cells.[J]. Arch Pharm Res，2012，35（7）：1215.

[責(zé)任編輯 張寧寧]