中藥促進(jìn)腦缺血血管生成研究進(jìn)展

黃生輝 李妍怡 鞏婷

摘要：單味藥及其有效成分、中藥復(fù)方及中成藥對(duì)血管的促進(jìn)、抑制作用為目前研究熱點(diǎn)，但中藥對(duì)腦缺血后促進(jìn)血管生成的作用及機(jī)制相關(guān)研究尚未深入。本文對(duì)中藥促進(jìn)腦血管生成的中醫(yī)理論、體外研究、在體研究進(jìn)行綜述，并對(duì)通過Notch和Wnt信號(hào)通路調(diào)控血管生成的機(jī)制研究進(jìn)行重點(diǎn)闡述，為藥理作用機(jī)制研究及新藥研發(fā)提供參考。

關(guān)鍵詞：中藥；腦缺血；血管生成；血管內(nèi)皮生長因子；Notch信號(hào)通路；Wnt信號(hào)通路；綜述

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2018.07.036

中圖分類號(hào)：R277.73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-5304（2018）07-0137-04

Abstract： The promotion or inhibition of blood vessels by TCM， active ingredients of TCM， TCM compounds， and Chinese patent drugs is currently a research hotspot， with relatively abundant research. However， the study of the role and profound mechanism of TCM on angiogenesis after cerebral ischemia is relatively rare. Therefore， this article reviewed theories， in vitro studies and in vivo studies on the promotion of cerebral angiogenesis by TCM， and summarized the studies on TCM regulation of angiogenesis through Notch and Wnt signaling pathway mechanisms， with a purpose to provide references for resarch on related mechanisms and development of new deugs.

Keywords： TCM； cerebral ischemia； angiogenesis； VEGF； Notch signaling pathway； Wnt signaling pathway； review

血管意外的高發(fā)病率、致殘率和死亡率對(duì)全世界的現(xiàn)代衛(wèi)生保健來說均是重要挑戰(zhàn)。缺血性腦卒中發(fā)病率為每10萬人91.3～263.1人，年平均發(fā)病率為每10萬人145.5人，復(fù)發(fā)率為8.47%，其中成年女性年發(fā)病率為每10萬人170人，成年男性發(fā)病率為每10萬人212人[1-2]。目前，主要治療方法為溶栓和神經(jīng)保護(hù)，溶栓藥由于時(shí)間窗的限制及可能導(dǎo)致顱內(nèi)出血風(fēng)險(xiǎn)，具有局限性。神經(jīng)保護(hù)是治療缺血性腦卒中的重要方法之一，但在目前臨床治療中效果有限。由于腦功能的恢復(fù)需要通過血管生成，而內(nèi)源性修復(fù)和再生的程度不足以恢復(fù)腦缺血性損傷和腦缺血造成的身體機(jī)能損傷。因此，中醫(yī)藥促進(jìn)血管生成在該病治療中前景可觀。

1 血管生成

血管再生主要包括血管生成、動(dòng)脈生成和血管發(fā)生。血管生成是指在已存的血管處被激活的內(nèi)皮細(xì)胞通過芽生、套疊、擴(kuò)展衍生而生成新的毛細(xì)血管網(wǎng)的過程[3]。動(dòng)脈生成是指在血流作用下原有的側(cè)支動(dòng)脈被重塑為功能性供血?jiǎng)用}的過程，是從小動(dòng)脈形成更大的側(cè)支循環(huán)的過程[4]，包括血管平滑肌細(xì)胞的增生、遷移、分化及再塑，涉及血管平滑肌細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的相互作用。血管發(fā)生是指在胚胎發(fā)育過程中，血管從無到有的過程。主要由特異的血管內(nèi)皮祖細(xì)胞經(jīng)分裂、增殖，產(chǎn)生大量成熟的內(nèi)皮細(xì)胞，組成原始血管，融合成原始血管網(wǎng)，通過結(jié)合多種類型的細(xì)胞，增生和塑形后形成成熟血管。其中，血管生成依賴于多種細(xì)胞因子、細(xì)胞成分及生物環(huán)境間復(fù)雜的相互作用。參與血管生成的細(xì)胞因子主要分為促進(jìn)血管生成的生長因子及抑制血管生成的抑制因子，這2類細(xì)胞因子共同決定著血管生成的過程[5]。

2 中醫(yī)理論與血管生成

中醫(yī)學(xué)有許多與“血管”相關(guān)的形態(tài)和功能概念描述，如“脈”“血絡(luò)”“經(jīng)脈”“絡(luò)脈”等，“脈”可理解為類似現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中較大的血管，“血絡(luò)”類似微血管，為“脈”的細(xì)小分支與延續(xù)[6]?！端貑枴っ}要精微論篇》有“夫脈者，血之府也”。孫一奎《赤水玄珠·中風(fēng)》：“人生之血，內(nèi)行于脈絡(luò)，外充于皮膚?！薄鹅`樞·九針十二原》有“血脈者，在腧橫居，視之獨(dú)澄，切之獨(dú)堅(jiān)”；《靈樞·經(jīng)水》則載“若夫八尺之士，皮肉在此，外可度量切循而得之，其死可解剖而視之”。中醫(yī)學(xué)“生脈”理論可看作是對(duì)“血管生成”的主要中醫(yī)理論認(rèn)識(shí)之一，“生脈”主要包括3層含義[5]：新生有功能的血管；使原先閉塞的血管再次通暢；改善血液循環(huán)，增加血流量。許多種類的中藥可促進(jìn)血管生成，并涉及到各種血管相關(guān)疾病。其中，研究血管生成的理論較多的為“益氣活血理論”，缺血后，益氣活血類中藥能通過調(diào)整病變部位的血液循環(huán)，促進(jìn)血管生成，并可促使原先閉塞的血管再通或連通，這為研究益氣活血類中藥對(duì)血管生成的作用奠定了理論基礎(chǔ)[7]。除益氣活血類中藥“祛瘀”可生新脈，中醫(yī)學(xué)“生脈”理論認(rèn)為，脈的生成始于先天之本，補(bǔ)腎也可以促進(jìn)血管的生成。王蕾等[8]發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)腎生血中藥含藥血清可促進(jìn)雞胚絨毛尿囊膜模型的血管增加，提示補(bǔ)腎生血中藥有促進(jìn)血管生成的作用。

3 中藥促腦血管生成在體研究

3.1 中藥及其有效成分

中藥及其有效成分對(duì)腦缺血后血管生成具有促進(jìn)作用，以活血藥物居多。研究表明，川芎、赤芍可通過升高血管生成素-1（Ang-1）及低氧誘導(dǎo)因子-lα（HIF-lα）mRNA的表達(dá)，對(duì)腦缺血后微血管的修復(fù)新生起作用[9]。?；埒P等[10]采用開顱電凝右側(cè)大腦中動(dòng)脈的方法制備局灶腦缺血模型。造模后6 h，腹腔注射地黃有效成分梓醇治療。結(jié)果表明，梓醇治療組腦表面血管分支數(shù)目比模型組明顯增加。熒光雙標(biāo)記結(jié)果顯示，梓醇治療組病灶區(qū)血管新生數(shù)目和微血管密度均較模型組顯著增加。人參皂苷可Rg1通過增強(qiáng)并穩(wěn)定HIF-1α/VEGF信號(hào)軸，促進(jìn)新生鼠缺氧缺血性腦損傷后血管再生[11]。而人參皂苷Rd可促進(jìn)成年大鼠腦卒中后的血管發(fā)生，其對(duì)血管發(fā)生的作用可能是通過PI3K/AKT/mTOR/HIF-1α通路起作用的[12]。莫諾苷是從中藥山茱萸中篩選出的有效成分，可明顯改善腦缺血再灌注引起的神經(jīng)功能缺損，減少大腦梗死體積，通過上調(diào)局灶性腦缺血大鼠缺血再灌注皮層 Ang-1及受體Tie-2的表達(dá)，促進(jìn)血管再生[13]。

3.2 中藥復(fù)方

在中藥復(fù)方對(duì)腦缺血血管生成的研究中，益氣活血類方劑的研究居多。佘顏等[14]研究表明，補(bǔ)陽還五湯精簡方促進(jìn)腦缺血后血管新生，這可能與調(diào)控Nrf2/HO-1信號(hào)途徑的表達(dá)有關(guān)。圣愈湯對(duì)缺血性腦卒中具有神經(jīng)保護(hù)作用其機(jī)制與血管生成、降低炎癥反應(yīng)、增加與神經(jīng)發(fā)生相關(guān)的信號(hào)（Frzb/Wnt）有關(guān)[15]。劉軻等[16]發(fā)現(xiàn)腦脈通可促進(jìn)老年大鼠腦缺血再灌注微血管生成，其機(jī)制可能與提高Flk-1及其mRNA表達(dá)有關(guān)。復(fù)方丹參片能增強(qiáng)急性腦缺血大鼠梗死灶周圍血管生長因子的表達(dá)，促進(jìn)梗死灶周圍的血管新生[17]。心腦舒通膠囊是中藥蒺藜干燥地上全草提取物制成的膠囊劑，其主要有效成分為呋甾皂苷。何前松等[18]研究發(fā)現(xiàn)，心腦舒通可改善腦缺血大鼠神經(jīng)功能缺損，有促進(jìn)微血管的生成的作用，其作用機(jī)制可能與增加大鼠內(nèi)源性Ang-1和血管生成素-2受體（Tie-2）的表達(dá)有關(guān)。馬英姿等[19]發(fā)現(xiàn)，通心絡(luò)超微粉能減輕腦微血管的損傷程度，通過調(diào)節(jié)Ang-1和內(nèi)皮抑素的表達(dá)，促進(jìn)后期微血管的新生。黃芪載入修飾后膠原可以促進(jìn)血管新生，將黃芪、脈絡(luò)寧載入膠原后可促進(jìn)雞胚尿囊膜內(nèi)血管新生并刺激血管長入膠原內(nèi)，表明黃芪與脈絡(luò)寧合用具有協(xié)同作用，其機(jī)制之一為刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞血管內(nèi)皮生長因子的表達(dá)[20]。

4 中藥促腦血管生成體外研究

目前，腦血管生成的體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)主要借助于腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞和人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（HUVEC）。李衛(wèi)紅等[21]研究表明，通絡(luò)救腦注射液對(duì)擬缺血損傷人腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞具有保護(hù)作用，其機(jī)制與增加Ang-1/Tie-2表達(dá)有關(guān)，顯示中藥組方可發(fā)揮整合調(diào)節(jié)的治療優(yōu)勢(shì)。芎芍膠囊能促進(jìn)HUVEC的增殖，其促進(jìn)細(xì)胞增殖的作用與濃度有一定關(guān)系，提示芎芍膠囊的促血管新生作用可能是通過促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖來實(shí)現(xiàn)的[22]。腦缺血損傷修復(fù)階段，多種細(xì)胞共同參與神經(jīng)血管的重塑。因此，通過大腦皮層神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞的共培養(yǎng)，建立“神經(jīng)血管單元”的體外模型，將可能成為研究腦血管疾病及血管生成的一種重要研究方法。

5 通過Notch或Wnt信號(hào)通路的中藥促腦血管生成機(jī)制研究

Notch信號(hào)通路從形態(tài)的發(fā)生，到血管內(nèi)的穩(wěn)態(tài)，均對(duì)血管生成過程起著重要的作用[23]，其具體功能雖尚未闡明，但Notch信號(hào)通路確實(shí)反復(fù)地參與著血管生成的各階段，Notch受體、DLL配體正常表達(dá)可調(diào)控血管的發(fā)生、再生、形成以及分支的形成[24]。

研究表明，Wnt/β-catenin信號(hào)通路可調(diào)節(jié)神經(jīng)元分化和微血管發(fā)生，在缺血性腦中風(fēng)后的神經(jīng)血管單元保護(hù)中發(fā)揮重要作用[25]。采用通路激活劑-氯化鋰激活缺血性腦卒中大鼠Wnt/β-catenin信號(hào)通路后，缺血周邊的血管新生增強(qiáng)；采用通路阻滯劑Dickkopf1抑制Wnt/β-catenin信號(hào)通路后，缺血周邊的血管新生減弱，表明Wnt/β-catenin信號(hào)通路參與調(diào)節(jié)缺血性腦卒中后缺血周邊腦組織的血管新生，Wnt/β-catenin信號(hào)通路可促進(jìn)缺血周邊腦組織的血管新生[26]。腦泰方具有益氣活血、化瘀通絡(luò)功效，可通過血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）促進(jìn)血管生成，其作用機(jī)制可能通過上調(diào)VEGF-Notch1信號(hào)通路的表達(dá)，從而達(dá)到治療性血管新生樣作用[27]。仙茅苷可通過Wnt5α/β-catenin與VEGF/CREB/EGR-3/VCAM-1信號(hào)軸誘導(dǎo)細(xì)胞增殖和腦血管生成，同時(shí)通過增加Ang-1和Tie-2表達(dá)促進(jìn)新血管的成熟和穩(wěn)定[28]。山茱萸苷可促進(jìn)腦卒中缺血區(qū)域的血管生成和功能的改善，增加大腦中動(dòng)脈栓塞大鼠血管生成和VEGF的表達(dá)，其作用可能是通過Ang1/Tie2軸和Wnt/β-catenin信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)的[29]。

目前，中藥通過通過Notch或Wnt信號(hào)通路調(diào)控血管生成的研究主要集中在腫瘤血管方面，腦缺血后血管生成相關(guān)研究尚未廣泛開展，相關(guān)分子機(jī)制尤其是益氣活血類中藥通過Notch或Wnt信號(hào)通路調(diào)控血管生成機(jī)制有待闡明。

6 展望

綜上所述，多種中藥對(duì)腦血管生成具有促進(jìn)作用，且在不同劑量范圍、不同的時(shí)間介入點(diǎn)可能具有雙向調(diào)節(jié)作用。因此，中藥對(duì)腦缺血后促血管生成的時(shí)效、量效關(guān)系及相關(guān)機(jī)制均有待進(jìn)一步研究。對(duì)腦血管血管生成靶細(xì)胞的給藥方式如含藥血漿法、含藥血清法、中藥直接給藥法等各有優(yōu)點(diǎn)及局限性。中醫(yī)通過遣方用藥啟動(dòng)機(jī)體內(nèi)源性血管生成調(diào)節(jié)機(jī)制，體現(xiàn)了中醫(yī)藥治病的特色，從多環(huán)節(jié)、多途徑、多層次、多靶點(diǎn)調(diào)動(dòng)機(jī)體內(nèi)源性調(diào)節(jié)機(jī)制，是治療血管生成的一個(gè)研究方向。目前，中藥對(duì)腦血管生成研究作用機(jī)制研究大多僅限于單一通路，尚不能全面詮釋中藥作用的多靶點(diǎn)、多途徑、多層次的作用機(jī)制，對(duì)單一或幾個(gè)分子信號(hào)基因或蛋白的檢測(cè)，難以全面詮釋中藥作用機(jī)制，形成系統(tǒng)性認(rèn)識(shí)、整體性的科學(xué)結(jié)論[30]。因此，后續(xù)研究可在臨床有效的基礎(chǔ)上，采用生物信息學(xué)分析的方法，合理運(yùn)用基因芯片、蛋白芯片等現(xiàn)代新技術(shù)，篩選差異表達(dá)的基因、蛋白，然后在整體水平及細(xì)胞水平上驗(yàn)證，為中醫(yī)藥干預(yù)腦血管相關(guān)疾病提供依據(jù)。

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（收稿日期：2017-05-31）

（修回日期：2017-07-03；編輯：向宇雁）