近十年地黃梓醇對腦血管新生作用的研究進(jìn)展

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臨床研究神經(jīng)保護(hù)劑的不成功促使血管新生成為新的研究熱點。缺血后的神經(jīng)修復(fù)與再生必然需要能量的供應(yīng)，能量的供給有賴于血流的運(yùn)輸并供應(yīng)到相應(yīng)腦區(qū)，血管網(wǎng)絡(luò)的重建是保證血流灌注的前提。血管新生后微血管網(wǎng)絡(luò)的形成能使缺血組織恢復(fù)血流灌注，減少缺血后產(chǎn)生的各種有害代謝物質(zhì)對機(jī)體器官組織細(xì)胞的繼發(fā)損害。研究發(fā)現(xiàn)梓醇能透過血腦屏障并促進(jìn)腦血管新生，因此在缺血性腦血管疾病的治療方面具有比較廣闊的應(yīng)用前景。

1 地黃梓醇及血管新生

地黃是中醫(yī)學(xué)中常用的一味藥材?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》記載上品地黃可逐血痹，并且談到除痹，生者尤良?！侗静萸笳妗分杏涊d地黃可活血生新。現(xiàn)今常用生地黃和熟地黃。生地黃能涼血活血，養(yǎng)陰津，增強(qiáng)人的體質(zhì)。熟地黃能夠養(yǎng)陰血，益精髓。中醫(yī)在腦梗死等缺血性疾病中應(yīng)用地黃很廣泛，如六味地黃丸、地黃飲子、大秦艽湯等治療中風(fēng)病的經(jīng)典方劑中都有應(yīng)用到地黃。對于地黃藥物成分的研究比較突出的是環(huán)烯醚萜類，梓醇是其主要成分。梓醇因性質(zhì)不穩(wěn)定，易受到酸堿度、熱度、提取工藝等多種因素的影響，不易存儲，但經(jīng)過改進(jìn)提取工藝后梓醇的提取率已大大提高[1]。梓醇有促血管新生、腦保護(hù)、抗氧化、抗凋亡等多種作用[2]。而促血管新生作用是其近年備受關(guān)注的熱點。

血管新生主要包括兩個過程： 血管初次發(fā)生和血管再生成。前者主要指由內(nèi)皮祖細(xì)胞(EPCs) 形成新血管的過程； 后者是從已有的毛細(xì)血管發(fā)展而形成新的血管的過程，主要包括：血管基膜降解；血管內(nèi)皮細(xì)胞的激活、增殖、遷移；重建形成新的血管。血管新生是各種促血管生成因子及抑制血管生成因子協(xié)調(diào)作用的動態(tài)復(fù)雜過程。促血管形成因子主要包括轉(zhuǎn)化生長因子α(TGF-α)、轉(zhuǎn)化生長因子β (TGF-β)、血管內(nèi)皮生長因子 (VEGF)、血管形成素、血小板源性內(nèi)皮細(xì)胞生長因子(PD-ECGF)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α )、成纖維細(xì)胞生長因子(FGFs)等。抑血管形成因子主要有血管新生抑制素、血小板反應(yīng)蛋白(TPS-1)、內(nèi)皮抑素等[3]。正常情況下二者處于平衡狀態(tài)，維持正常的血管新生，如女性在經(jīng)、帶、胎、產(chǎn)特殊生理周期中的生理性血管新生。缺血后的血管生成是機(jī)體的修復(fù)反應(yīng)，當(dāng)血管生成不足，則組織細(xì)胞缺血壞死，由中心區(qū)向半暗帶區(qū)不斷漫延，或者修復(fù)緩慢，致軀體功能與認(rèn)識功能的減退。

2 梓醇對腦血管新生的作用機(jī)制

2.1 梓醇的腦血管新生促進(jìn)作用 梓醇可促進(jìn)缺血后病灶組織血管的新生。研究發(fā)現(xiàn)，梓醇可使腦缺血后實驗動物病灶區(qū)域血管新生數(shù)目和血管密度顯著增加，分支增多，向缺血區(qū)輻射，部分新生血管靠攏形成連接，形成新的血管網(wǎng)，從而減輕組織缺血缺氧的狀態(tài)[4-5]。在研究梓醇對神經(jīng)血管單元(神經(jīng)元、微血管、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞以及基質(zhì)細(xì)胞等)的整體保護(hù)作用時，結(jié)果顯示梓醇增加神經(jīng)元數(shù)目，減少反應(yīng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞的同時，可以增加神經(jīng)血管單元(NVU)中微血管密度及長度[6-7]。進(jìn)行能量傳遞的血管需為相對成熟穩(wěn)定的血管，進(jìn)一步研究關(guān)注到梓醇在促血管新生的基礎(chǔ)上能夠促新生血管成熟，進(jìn)而使其發(fā)揮作用[8]。

2.2 梓醇的腦血管新生促進(jìn)機(jī)制

2.2.1 梓醇通過刺激JAK2/STAT3通路開放，進(jìn)而上調(diào)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)促血管新生 梓醇促血管新生的同時會伴隨VEGF的表達(dá)顯著增加[4-5]。 VEGF是血管內(nèi)皮細(xì)胞一種特異性的生長因子，因其可增加血管通透性，也稱滲透性因子。已經(jīng)證實VEGF有促進(jìn)缺血梗死后組織血管再生的作用[9]。梓醇對VEGF的上游調(diào)節(jié)通路至少有部分是由信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活子-3(STAT3)來完成[10]。STAT3是血管生成過程中重要的調(diào)節(jié)因子，在新生血管中有非常重要的地位[11]。其作為JAK2激酶的底物，被JAK家族酪氨酸磷酸化后，形成同源或異源二聚體，啟動基因轉(zhuǎn)錄，對血管生成有著關(guān)鍵作用[12]。JAK2/STAT3是一條近年發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，能夠?qū)⒓?xì)胞外信號快速傳遞至細(xì)胞內(nèi)。梓醇對VEGF的上調(diào)與刺激JAK2/STAT3通路密切相關(guān)，梓醇可能通過激活JAK2/STAT3信號通路，上調(diào)VEGF表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)血管新生[13-14]。此發(fā)現(xiàn)為梓醇對血管新生機(jī)制的深入研究提供了方向。

2.2.2 梓醇上調(diào)血管生成素(EPO)促血管新生 梓醇在促血管新生的同時能減輕內(nèi)皮水腫[5]。VEGF有增加血管通透性的作用，因此梓醇的促血管新生作用并不僅僅是調(diào)控VEGF一條途徑，可能還存在其他的作用途徑。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)梓醇在上調(diào)VEGF的同時也會上調(diào)EPO[6，10]。 EPO 是一種營養(yǎng)因子及神經(jīng)保護(hù)因子，已被證實可以調(diào)控血管新生[15-16]。梓醇促血管新生且減輕血管水腫是VEGF及EPO協(xié)同作用的結(jié)果[6]。

2.2.3 梓醇刺激血管形成素-1(Ang-1)表達(dá) 促血管成熟 Ang-1與其受體Tie-2結(jié)合可促進(jìn)血管成熟穩(wěn)定，同時也被證實可以減輕VEGF所導(dǎo)致的內(nèi)皮水腫[17-18]。有研究證實梓醇可同時上調(diào)Ang-1與VEGF的表達(dá)[8]。其促血管新生并減輕血管水腫可能是Ang-1與VEGF共同作用的結(jié)果[8]，而Ang-1與VEGF的協(xié)同作用還可促進(jìn)幼稚血管的成熟。

2.2.4 梓醇誘導(dǎo)腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)的表達(dá)促血管新生 梓醇可刺激BDNF的表達(dá)，進(jìn)而增加微血管內(nèi)皮細(xì)胞的存活率，此作用可通過梓醇自身或上調(diào)VEGF的表達(dá)來完成[19]。研究表明，梓醇可增加缺血灶周圍大腦皮質(zhì)BDNF和其特異性酪氨酸激酶受體 B(TrkB)蛋白的分泌，BDNF與TrkB構(gòu)成的信號通路具有保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞、促神經(jīng)元軸突和樹突生長、促進(jìn)神經(jīng)修復(fù)等作用[20]?？梢婅鞔紝ρ艿谋Ｗo(hù)作用還可體現(xiàn)在促BDNF的分泌上，并提示 BDNF 是梓醇發(fā)揮多向性作用的重要分子基礎(chǔ)。

2.3 梓醇發(fā)揮效應(yīng)的時間窗 血管新生存在于腦卒中后的急性期、亞急性期、慢性期、后遺癥期整個過程[21]。以血管新生為切入點治療缺血性腦卒中，具有較長的治療時間窗，而研究也發(fā)現(xiàn)梓醇腦保護(hù)存在治療時間窗[10]。梓醇在腦組織缺血時可在1 h、3 h給藥時發(fā)揮良好效應(yīng)，6 h給藥時也有作用，但作用較1 h、3 h減弱[22]。之后有研究發(fā)現(xiàn)，梓醇在24 h給藥時會發(fā)揮良好的治療作用[23]。還有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，梓醇在腦缺血后35 d時還有治療作用[24]。由此可見，梓醇通過促血管新生不僅可以改善缺血早期的癥狀，對缺血后期的功能恢復(fù)也有明顯作用。因此，梓醇可應(yīng)用于腦缺血疾病的全程。

3 總結(jié)與展望

梓醇具有神經(jīng)元及相關(guān)支持細(xì)胞的保護(hù)作用[25-28]。但神經(jīng)保護(hù)作用基于能量的供應(yīng)，而能量供應(yīng)取決于血管的再通與微循環(huán)的重建。梓醇在促血管新生方面的作用推測與VEGF、EPO、BDNF、Ang-1等因子的表達(dá)有關(guān)。但這些因子的相互作用如何？作用在JAK/STAT3通路的哪些關(guān)鍵點？這些問題尚不明確，也是本課題組的研究方向與內(nèi)容。

過多的血管新生是腫瘤等惡性疾病的基礎(chǔ)，梓醇的靶向性促血管新生特別重要。目前這方面的研究尚缺乏，需要我們共同探索，為下一步研究提供方向。