淫羊藿苷調(diào)節(jié)血管性認(rèn)知障礙的機制研究進展

蔣怡雯 吳明華

（南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，江蘇省中醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，江蘇南京210029）

淫羊藿為小檗科淫羊藿屬植物，亦稱“仙靈脾”，其性溫，味辛、甘，歸肝、腎經(jīng)?！侗静輦湟费云洹把a命門，益精氣，堅筋骨，利小便”，具有補腎陽、強筋骨、祛風(fēng)濕等功效。淫羊藿苷（icariin，ICA）作為淫羊藿的主要活性成分，具有抗腫瘤[1]、提高免疫[2]、改善心腦血管[3]、調(diào)節(jié)生殖系統(tǒng)、促進骨組織功能等作用[4-6]。研究發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有明顯的保護作用[7]，能夠在一定程度上改善認(rèn)知障礙，延緩癡呆的進展。其中，血管性認(rèn)知 障 礙（vascular cognitive impairment，VCI）已成為導(dǎo)致癡呆的主要疾病之一，是指由腦血管病危險因素（如高血壓病、糖尿病和高血脂癥等）、顯性腦血管?。ㄈ缒X梗死和腦出血等）及非顯性腦血管?。ㄈ绨踪|(zhì)疏松和彌漫性腦缺血等）引起的從輕度認(rèn)知損害到癡呆的一大類綜合征[8]，即由血管因素引起的不同程度的認(rèn)知障礙。腎為先天之本，古代醫(yī)家認(rèn)為癡呆的基本病機為髓海失養(yǎng)、腎精虧虛[9]，因此補腎填精益髓為治療血管性癡呆（vascular dementia，VD）的重要方法，淫羊藿苷可發(fā)揮相關(guān)作用。本文結(jié)合國內(nèi)外研究報道，將近年來淫羊藿苷對血管性認(rèn)知障礙的調(diào)節(jié)及機制研究進展概述如下。

1 調(diào)節(jié)信號傳導(dǎo)通路

研究發(fā)現(xiàn)，中高劑量的淫羊藿苷（50 mg/kg、100 mg/kg）均可改善大腦中動脈阻塞（middle cerebral artery occlusion，MCAO）大鼠模型神經(jīng)損傷癥狀，減輕腦水腫，減少腦缺血再灌注損傷的腦組織形態(tài)學(xué)改變及海馬CA1區(qū)神經(jīng)元凋亡，其機制可能與上調(diào)腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）和酪氨酸激酶受體B（tyrosine kinase receptor B，TrkB）的表達有關(guān)[10]。淫羊藿苷增強了神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達，激活腦細胞腺苷酸環(huán)化酶活性，加速神經(jīng)細胞蛋白的合成，促進神經(jīng)功能恢復(fù)[11]。淫羊藿苷與間充質(zhì)干細胞（mesenchymal stem cells，MSCs）聯(lián)合治療對腦缺血有改善作用，能夠促進腦缺血后的血管生成和神經(jīng)發(fā)生。ICA和MSCs聯(lián)合治療通過激活海馬和缺血性額葉皮質(zhì)中的磷 酯 酰 肌 醇3激 酶（phosphatidylinositol-3 kinase，PI3K）和細胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2（extracellular signal-regulated kinase1/2，ERK1/2）通路，上調(diào)B淋巴細胞瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）的表達水平，增加血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF） 和BDNF的表達，從而減少額葉皮質(zhì)和海馬的梗塞面積，改善記憶力[12]。淫羊藿苷還能通過轉(zhuǎn)化生長因子-β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）信 號 通路抑制TGF-β1的過度表達和Smad2/3蛋白磷酸化水平，減少β-淀粉樣蛋白（amyloid β-protein，Aβ）的沉積以及加速其降解，從而發(fā)揮其抗淀粉樣變性作用，改善慢性腦低灌注相關(guān)的認(rèn)知功能障礙[13]。也有研究表明，淫羊藿苷能夠保護腦血管，促進血管新生，減輕慢性大腦皮層低灌注后引發(fā)的損傷，該作用與增加受損大腦皮層一氧化氮（nitric oxide，NO）濃度和上調(diào)VEGF信號通路有關(guān)[14]。此外，ZHANG等[15]的研究表明，淫羊藿苷能夠改善認(rèn)知能力并延緩記憶障礙的進展，具有抗凋亡作用，其作用機制可能是通過PI3K/Akt信號通路減弱Bax蛋白和半胱氨酸蛋白酶-3（Caspase-3）、加強Bcl-2 的表達實現(xiàn)的。

2 調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)

中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，神經(jīng)遞質(zhì)或受體的異常會影響神經(jīng)系統(tǒng)正常的生理功能。其中，膽堿類、單胺類和氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)神經(jīng)生理功能的重要物質(zhì)，與學(xué)習(xí)認(rèn)知能力密切相關(guān)。膽堿能遞質(zhì)發(fā)生改變后將導(dǎo)致相關(guān)的認(rèn)知功能障礙，如乙酰膽堿（acetyl choline，ACH）水平下降會損害記憶、計算等認(rèn)知功能，進一步發(fā)展成為癡呆[16]；單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的減少也與血管性癡呆緊密相關(guān)[17]；氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)代謝異常也將導(dǎo)致神經(jīng)功能缺失，加快血管性認(rèn)知障礙的進展[18]。此外，神經(jīng)肽類遞質(zhì)具有含量低、活性高、作用廣泛等特點，在體內(nèi)調(diào)節(jié)多種生理功能[19]，如神經(jīng)肽Y和降鈣素基因相關(guān)肽在VD患者體內(nèi)處于失平衡狀態(tài)，則引起腦缺血缺氧，進一步導(dǎo)致腦細胞損傷以及認(rèn)知功能減退[20]。

2.1 改善膽堿能遞質(zhì)系統(tǒng) 乙酰膽堿是與認(rèn)知功能、學(xué)習(xí)和記憶密切相關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì)，能夠促進血管性認(rèn)知障礙后的恢復(fù)。ZHANG等[21]研究探討了淫羊藿苷在創(chuàng)傷性腦損傷（traumatic brain injury，TBI）小鼠模型中的作用，通過Morris水迷宮實驗觀察小鼠的空間學(xué)習(xí)和記憶能力，并測定膽堿能回路中乙酰膽堿和乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶（choline acetyltransferase，ChAT）mRNA和蛋白質(zhì)的表達，以及組蛋白乙?；潭?。經(jīng)不同劑量ICA（75 mg/kg、150 mg/kg）處理后，TBI后認(rèn)知障礙小鼠的逃避潛伏期和搜索距離明顯低于未接受ICA處理的TBI后認(rèn)知障礙小鼠。ICA調(diào)節(jié)組蛋白乙?；€(wěn)態(tài)，促進乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶等基因的轉(zhuǎn)錄，提高中樞膽堿能回路中乙酰膽堿和乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶的水平，從而改善TBI后小鼠的認(rèn)知功能障礙。也有相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷對腦外傷幾乎沒有直接的神經(jīng)保護作用，對腦組織損傷和神經(jīng)元死亡沒有直接影響，但是淫羊藿苷能夠在一定程度上改善腦外傷后的感覺運動和認(rèn)知記憶功能，其機制可能與BDNF或突觸可塑性效應(yīng)因子SYP和PSD-95的上調(diào)有關(guān)，但其具體的機制仍有待進一步研究[22-23]。

2.2 調(diào)節(jié)單胺類神經(jīng)遞質(zhì) 單胺類遞質(zhì)的紊亂與腦缺血性損傷密切相關(guān)[24]。莫鎮(zhèn)濤等[25]研究淫羊藿苷對氧糖剝奪后大鼠PC12細胞單胺類遞質(zhì)含量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷能顯著提高氧糖剝奪PC12 細胞上清液中的去甲腎上腺素（norepinephrine，NE）、多 巴 胺（dopamine，DA）、5-羥色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）含量以及細胞的活力，其作用機制可能是減少鈣離子超載，減輕細胞損傷，進而恢復(fù)NE、DA、5-HT的合成和釋放作用。

3 抗氧化應(yīng)激，抑制神經(jīng)炎性反應(yīng)

氧化應(yīng)激和炎癥是引起腦血管病和血管性認(rèn)知障礙的重要致病因素[26]。腦卒中的疾病發(fā)展過程中，缺血缺氧可誘發(fā)氧化應(yīng)激反應(yīng)，破壞細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，導(dǎo)致細胞內(nèi)環(huán)境紊亂[27]，神經(jīng)炎性反應(yīng)也能夠進一步損傷神經(jīng)元[28-29]。研究發(fā)現(xiàn)，在APP/PS1轉(zhuǎn)基因小鼠中，通過灌胃給予淫羊藿苷（120 mg/kg）、黃芪（80 mg/kg）和葛根素（80 mg/kg），連續(xù)3個月的復(fù)方制劑治療，可增加谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性，并使丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量減少，從而改善氧化應(yīng)激損傷[30]。張曉菲等[31]通過對快速老化小鼠8（SAMP8）預(yù)防給藥，連續(xù)灌胃給藥8周后，發(fā)現(xiàn)ICA預(yù)防給藥可以減少SAMP8小鼠腦組織線粒體內(nèi)活性氧（reactive oxygen species，ROS）水平和MDA含量，增加還原性谷胱甘肽（glutathione，GSH）含量，同時發(fā)現(xiàn)其空間學(xué)習(xí)記憶能力、被動反應(yīng)能力等明顯改善，進一步證實ICA可以改善線粒體氧化應(yīng)激損傷，發(fā)揮神經(jīng)保護作用。

有研究表明，高遷移率族蛋白-1（highmobility group box1，HMGB1）是免疫細胞和壞死組織釋放的關(guān)鍵性炎癥介質(zhì)[32]，HMGB1不僅在周圍神經(jīng)炎癥中起重要作用，還能引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)的炎性反應(yīng)[33]。LIU等[34]通過觀察淫羊藿苷和淫羊藿 素（icaritin，ICT）對 脂 多 糖（lipopolysaccharide，LPS）誘導(dǎo)的小鼠炎癥模型的作用，發(fā)現(xiàn)ICA和ICT能夠顯著降低血清中的HMGB1、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α） 和 白 介 素10（interleukin-10，IL-10）的高表達。LIU等人進一步研究了經(jīng)典受體HMGB1、晚期糖基化終產(chǎn)物受體（receptor for advanced glycation end products，RAGE）和Toll樣 受 體4（toll-like receptor 4，TLR4）的 表達，LPS能夠顯著增加RAGE的表達和減少TLR4的表達，而經(jīng)過ICA和ICT處理后的小鼠海馬區(qū)RAGE表達降低、TLR4表達增加，從而推測ICA和ICT可能通過促進TLR4的表達而激活核轉(zhuǎn)錄因子κB（nuclear transcription factor kappa-B，NF-κB）信號，抑制HMGB1-RAGE信號改善炎癥反應(yīng)，并在一定程度上增加了神經(jīng)元的數(shù)目，改善認(rèn)知功能[35]。另外，XIONG等[36]也證實，通過ICA（10 mg/kg和30 mg/kg）預(yù)處理可以通過上調(diào)過氧化物酶體增殖劑激活受體水平和NF-κB活化而抑制炎癥反應(yīng)，從而減輕急性腦缺血再灌注損傷，且高劑量的ICA具有更好的效果。

4 抗神經(jīng)毒性物質(zhì)的損傷

神經(jīng)毒性物質(zhì)能夠引起神經(jīng)系統(tǒng)功能和結(jié)構(gòu)的損害，產(chǎn)生感覺或運動功能的異常，甚至出現(xiàn)精神或行為障礙[37-39]，而淫羊藿苷對抗神經(jīng)毒性物質(zhì)損傷有一定的作用。研究發(fā)現(xiàn)，淫羊藿苷能夠通過降低皮層β-淀粉樣蛋白代謝途徑中相關(guān)蛋白的表達[40]，減少Aβ的過度沉積，改善VD導(dǎo)致的神經(jīng)纖維纏結(jié)和老年斑，從而改善認(rèn)知功能障礙[41]。

5 抑制神經(jīng)細胞凋亡

研究發(fā)現(xiàn)，淫羊藿苷能夠以劑量依賴性的方式減少Aβ25-35誘導(dǎo)的PC12細胞凋亡，并且提高其生存能力，其作用機制可能與激活PI3K/Akt信號通路有關(guān)。淫羊藿苷增強抗凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2表達，降低促凋亡蛋白Bax活性和Caspase-3表達，升高Bcl-2/Bax比值來抑制凋亡發(fā)生。經(jīng)5 μmol/L淫羊藿苷預(yù)處理后，即可發(fā)揮預(yù)防神經(jīng)元凋亡的作用[15]。ZONG等[42]研究也證實淫羊藿苷可減少興奮性神經(jīng)毒素鵝膏蕈氨酸導(dǎo)致的神經(jīng)元凋亡，改善大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。綜上，淫羊藿苷可能通過抑制神經(jīng)細胞凋亡發(fā)揮神經(jīng)元保護作用。

6 促進神經(jīng)元再生

相關(guān)研究表明，淫羊藿苷有助于周圍神經(jīng)再生和功能恢復(fù)[43]。徐成成等[44]通過對胡須體覺皮質(zhì)局灶性腦梗死大鼠模型給予淫羊藿苷灌胃（10 mL/kg），并檢測其第10 號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源基因（PTEN）和生長相關(guān)蛋白-43（growth associated protein-43，GAP-43）蛋白的表達情況。其中夾角測試（Corner Test）行為學(xué)結(jié)果顯示，淫羊藿苷能明顯減少腦缺血后大鼠右轉(zhuǎn)次數(shù)，表明淫羊藿苷明顯促進腦缺血后胡須功能的恢復(fù)；Western Blot顯示淫羊藿苷明顯抑制梗死灶周邊區(qū)PTEN蛋白的表達，同時促進GAP-43蛋白表達，促進腦缺血后神經(jīng)再生和功能恢復(fù)。LIU等[12]通過研究ICA和MSCs聯(lián)合治療對MCAO大鼠的作用，發(fā)現(xiàn)兩者聯(lián)合治療能顯著減少腦梗死體積，改善運動神經(jīng)功能缺損和體感功能，其機制是通過激活海馬和額葉皮質(zhì)中的PI3K和ERK1/2 通路，增加VEGF和BDNF水平，促進血管生成和神經(jīng)發(fā)生并改善記憶。

7 結(jié)語

綜上所述，淫羊藿苷作為傳統(tǒng)補益中藥淫羊藿的主要活性成分，通過多種機制發(fā)揮抗血管性認(rèn)知障礙的作用，在神經(jīng)保護方面具有天然的優(yōu)勢。雖然淫羊藿苷調(diào)節(jié)血管性認(rèn)知障礙的機制研究已取得一定進展，但其主要機制尚未完全明確。今后需進一步研究分析相關(guān)的作用機制，為臨床診療血管性認(rèn)知障礙，提高血管性認(rèn)知障礙患者的生活質(zhì)量提供理論依據(jù)。