長(zhǎng)春西汀對(duì)腦缺血的神經(jīng)保護(hù)作用研究進(jìn)展

李香著 李維平

【摘 要】：長(zhǎng)春西汀（vinpocetine）是生物堿阿撲長(zhǎng)春胺合成的乙酯衍生物，它能通過抑制磷酸二酯酶1（PDE1）和鈉離子通道并減少鈣離子內(nèi)流，已被廣泛應(yīng)用于中風(fēng)和認(rèn)知障礙等腦血管疾病。目前的研究表明，長(zhǎng)春西汀在抗氧化，抗炎和防止血管屏障損傷具有潛在的神經(jīng)保護(hù)作用。本文對(duì)長(zhǎng)春西汀在腦缺血神經(jīng)保護(hù)作用方面的病理生理機(jī)制進(jìn)行了綜述。

【關(guān)鍵詞】：長(zhǎng)春西汀;腦卒中;神經(jīng)保護(hù)

Abstract： Vinpocetine，as a synthetic ethyl-ester derivative of alkaloid vincamine，has been widely used in cerebrovascular diseases such as ischemic stroke and cognitive impairment by inhibiting phosphodiesterase type1 and voltage-gated sodium channels and reducing the calcium influx. The current experimental research have demonstrated that vinpocetine has potential neuroprotective effects in antioxidant，anti-inflammatory and preventing the damage of blood brain barrier. This paper presents a review on the molecular machanism underlying the neuroprotective effects of vinpocetine in ischemic stroke.

Key words：vinpocetine;ischemic stroke;neuroprotection

腦卒中是一種嚴(yán)重影響人類生命和生活質(zhì)量的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，因其具有高發(fā)病率，高病死率，高致殘率，高復(fù)發(fā)率等特點(diǎn)給人類帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)負(fù)擔(dān)。根據(jù)流行病學(xué)研究，大約85%的腦卒中是由腦缺血引起的【1】。目前臨床上早期治療缺血性腦卒中的主要方法是靜脈溶栓和機(jī)械取栓療法，但由于其時(shí)間窗及適用范圍較窄，治療效果并不盡人意【2】。

有研究表明，神經(jīng)保護(hù)劑能延長(zhǎng)溶栓療法的時(shí)間窗，并可減少溶栓引起的再灌注損傷，被認(rèn)為是一種治療急性缺血性腦卒中的有前途的方法【3】。

長(zhǎng)春西汀是長(zhǎng)春花提取物長(zhǎng)春胺的衍生物，該化合物系由匈牙利的Gedeon Richter藥物公司研發(fā)并于1978年上市，此后長(zhǎng)春西汀在許多國(guó)家被廣泛用于預(yù)防腦血管疾病和認(rèn)知障礙，包括腦卒中，老年癡呆和記憶障礙【4】。。近些年來(lái)的一些研究還發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)春西汀能通過減輕血腦屏障通透性，清除氧自由基，抗炎，抗凋亡等機(jī)制發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用，本文回顧了近年長(zhǎng)春西汀對(duì)缺血性腦卒中的研究，從病理生理機(jī)制方面對(duì)長(zhǎng)春西汀的神經(jīng)保護(hù)作用進(jìn)行了綜述。

1 長(zhǎng)春西汀與氧化應(yīng)激

氧化應(yīng)激與缺血性腦卒中的病理生理機(jī)制密切相關(guān)。氧化應(yīng)激是指活性氧（ROS）的細(xì)胞毒性效應(yīng)，如羥基自由基、超氧陰離子和過氧化氫等，可攻擊細(xì)胞成分，包括核酸、蛋白質(zhì)和膜磷脂，引起神經(jīng)元損傷甚至死亡。而在正常機(jī)體內(nèi)存在一系列酶，如超氧化物歧化酶（SOD），谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-PX）等，它們能通過清除氧自由基而使細(xì)胞免受損傷，從而在自由基產(chǎn)生和清除之間達(dá)到平衡，維持機(jī)體的正常生理功能【5】。腦缺血再灌注損傷后大量氧自由基的生成一方面使細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化，通過破壞線粒體導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)ATP減少，從而使細(xì)胞能量代謝耗竭;另一方面，過量的氧自由基通過與細(xì)胞成分如蛋白質(zhì)、脫氧核糖核酸和脂質(zhì)的復(fù)雜相互作用可能通過耗盡內(nèi)源性抗氧化能力而導(dǎo)致進(jìn)一步的神經(jīng)損傷【6】。長(zhǎng)春西汀被證實(shí)是一種有效的抗氧化劑，可提高抗氧化能力并減少氧化應(yīng)激【7】。Pereira等【8】通過體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)了長(zhǎng)春西汀能通過清除羥自由基從而具有抗氧化作用。Deshmukh等【9】通過由鏈脲霉素誘導(dǎo)的小鼠模型表明長(zhǎng)春西汀能顯著降低氧化應(yīng)激，表現(xiàn)為丙二醛（MDA）和亞硝酸鹽水平的降低，并恢復(fù)還原型谷胱甘肽（GSH）的水平，長(zhǎng)春西汀可能通過其抗氧化作用實(shí)現(xiàn)對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)作用 。Ishola等【10】使用長(zhǎng)春西汀預(yù)處理百草枯誘導(dǎo)的小鼠應(yīng)激模型同樣表明了長(zhǎng)春西汀能顯著減弱其脂質(zhì)過氧化作用，并減弱百草枯誘導(dǎo)的超氧化物歧化酶（SOD）活性的降低，使谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-PX）的缺陷恢復(fù)了2.55倍（）。而在對(duì)小鼠大腦中動(dòng)脈缺血模型的實(shí)驗(yàn)中，長(zhǎng)春西汀給藥可顯著提升SOD活性并降低丙二醛（MDA）的含量，說(shuō)明腦缺血再灌注損傷導(dǎo)致大鼠缺血側(cè)皮層自由基氧化增多、脂質(zhì)過氧化物大量生成，而長(zhǎng)春西汀可以提高SOD等酶系的活性減少氧自由基造成的損傷【11】。而在分子水平上，長(zhǎng)春西汀的這一獨(dú)特的抗氧化作用可能與其作用的靶點(diǎn)之一線粒體有關(guān)，因?yàn)殚L(zhǎng)春西汀能抑制線粒體H2O2的產(chǎn)生，通過調(diào)節(jié)線粒體的膜電位來(lái)減輕因線粒體鈉/鈣離子交換引起的線粒體腫脹【12】。因此，直接清除自由基、增強(qiáng)內(nèi)源性抗氧化能力和抑制自由基的產(chǎn)生可能是長(zhǎng)春西汀對(duì)腦缺血再灌注損傷的保護(hù)機(jī)制之一。

2 長(zhǎng)春西汀與炎癥反應(yīng)

炎癥反應(yīng)是腦缺血再灌注損傷的重要環(huán)節(jié)。缺血性卒中后壞死的腦細(xì)胞釋放的細(xì)胞成分，即損傷相關(guān)分子模式（DAMP），能被梗塞區(qū)域的免疫細(xì)胞（如小膠質(zhì)細(xì)胞，中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞）識(shí)別并（JNK）激活產(chǎn)生各種炎癥因子（TNF-α及IL-1β等），誘導(dǎo)大腦無(wú)菌性炎癥的發(fā)生【13】。而參與腦缺血后炎B癥因子發(fā)生募集的關(guān)鍵始動(dòng)因素之一便是廣泛存在于細(xì)胞膜上的Toll樣受體（TLRs），作為一種模式識(shí)別受體（PRRs），它構(gòu)成機(jī)體先天免疫的一部分【14】。腦缺血幾分鐘后小膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)的Toll樣受體（TLRs）便被激活，識(shí)別不同的損傷相關(guān)分子模式（DAMP），包括透明質(zhì)酸、高遷移率族蛋白B1（HMGB1）、mRNA和表達(dá)不同Toll樣受體（TLRs）的熱休克蛋白（HSPs）。例如，熱休克蛋白70能通過激活小膠質(zhì)細(xì)胞中的TLR2和TLR4信號(hào)通路，可加重腦缺血期間的神經(jīng)炎癥【15】。而所有的Toll樣受體（TLRs）都使用一種共同的銜接蛋白MyD88激活一個(gè)共同的信號(hào)通路，最終激活核因子-B（NF-B）轉(zhuǎn)錄因子，以及絲裂原活化蛋白激酶（MAPKs）、細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（ERK）和C-Jun N-末端激酶（JNK），進(jìn)一步促進(jìn)炎癥因子的產(chǎn)生，加重炎癥反應(yīng)并導(dǎo)致惡性循環(huán)【16】。已有研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)春西汀在體內(nèi)和體外試驗(yàn)中具有獨(dú)特的抗炎機(jī)制，可通過直接靶向抑制IκB激酶（IKK）途徑而不是其眾所周知的PDE-1抑制劑和鈣離子調(diào)節(jié)活性來(lái)抑制NF-κB依賴的炎癥反應(yīng)【17】;并且還能通過阻斷TLR-4及NF-κB減少脂多糖誘導(dǎo)的小鼠炎性疼痛和嗜中性粒細(xì)胞募集【18】。而在缺血性腦卒中模型，不管是離體細(xì)胞實(shí)驗(yàn)還是在體小鼠實(shí)驗(yàn)中，長(zhǎng)春西汀均可以下調(diào)炎癥因子TNF-α及 IL-1β的表達(dá)，且通過獨(dú)立于TRIF（β干擾素TIR結(jié)構(gòu)域銜接蛋白）介導(dǎo)的TLR4/MyD88/NF-κB信號(hào)通路來(lái)抑制炎癥反應(yīng)【19】。同樣Wang等【20】在探討長(zhǎng)春西汀對(duì)大鼠腦缺血再灌注損傷的影響時(shí)也發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)春西汀干預(yù)組相較于假手術(shù)組和模型組能顯著降低NF-κB和TNF-α表達(dá)。另外，在對(duì)于臨床缺血性中風(fēng)患者實(shí)驗(yàn)中，zhang等【21】通過招募60名診斷為急性缺血性中風(fēng)的患者以1：1的比例隨機(jī)分配到長(zhǎng)春西汀組或?qū)φ战M（4.5小時(shí)<發(fā)病時(shí)間<48小時(shí)），結(jié)果顯示長(zhǎng)春西汀能抑制TNF-α、IL-6和MCP-1等炎性因子的上調(diào)，通過增加I-κBαmRNA 轉(zhuǎn)錄和抑制I-κBα磷酸化降解增加總I-κBα水平，來(lái)抑制NF-κB活性，從而達(dá)到抗炎目的，而且長(zhǎng)春西汀還能通過調(diào)節(jié)腦內(nèi)免疫系統(tǒng)功能發(fā)揮抗炎抗感染作用，不但減輕中樞的炎癥反應(yīng)，也降低卒中后感染的發(fā)生率。這表明長(zhǎng)春西汀在包括缺血性中風(fēng)在內(nèi)的各種神經(jīng)性疾病的炎癥調(diào)節(jié)中可能具有巨大的多種用途的潛力。

3 長(zhǎng)春西汀與血腦屏障

血腦屏障（blood brain barrier，BBB）對(duì)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的維持具有極其重要的意義。腦缺血再灌注后血腦屏障緊密連接完整性喪失，導(dǎo)致細(xì)胞旁通透性增加，進(jìn)而出現(xiàn)血管源性水腫和出血性轉(zhuǎn)化【22】。基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix? metalloprot- einases，MMPs）被認(rèn)為是腦缺血再灌注損傷的關(guān)鍵介質(zhì)，能通過作用于血管基底膜降解細(xì)胞外基質(zhì)，導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞受損從而影響血腦屏障通透性【23】。其中研究較為廣泛的是MMP-9，有研究表明，血漿MMP-9水平的升高與rtPA治療卒中患者后的不良神經(jīng)結(jié)局和出血等并發(fā)癥密切相關(guān)，且血腦屏障延遲開放和破壞導(dǎo)致的損傷也與MMP-9的升高有關(guān)【24】。而應(yīng)用長(zhǎng)春西汀可以通過降低MMP-9的表達(dá)，減少細(xì)胞外基質(zhì)的降解及血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷，從而降低血腦屏障的通透性【11】。同樣在大鼠腦缺血模型中應(yīng)用長(zhǎng)春西汀能使缺血側(cè)腦組織MMP-9表達(dá)降低、并改善小鼠神經(jīng)功能評(píng)分、使腦梗死體積減小、腦水腫程度減輕，染色可見神經(jīng)元壞死減少，表明降低MMP-9表達(dá)、降低血腦屏障通透性可能是長(zhǎng)春西汀在腦缺血再灌注損傷中發(fā)揮腦保護(hù)的作用機(jī)制之一【25】。從細(xì)胞分子水平來(lái)說(shuō)，在正常生理狀態(tài)下，MMPs在線粒體內(nèi)膜中產(chǎn)生，當(dāng)受到外界有害因素的刺激如缺血缺氧等情況下，線粒體膜電位發(fā)生改變，線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔隙復(fù)活體（MPTP）被打開，導(dǎo)致MMPs外流增加【26】【27】。而長(zhǎng)春西汀能通過與腦細(xì)胞線粒體MPTP上的外周型苯二氮卓受體（PBR）相互作用，抑制鈣離子內(nèi)流，降低線粒體膜電位的變化，減少了MMPs的升高從而發(fā)揮對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)作用【28】。

結(jié)語(yǔ)

長(zhǎng)春西汀最初是作為一種腦血管擴(kuò)張藥上市的，其神經(jīng)保護(hù)作用是在臨床使用過程中才引起注意，并在細(xì)胞及小鼠實(shí)驗(yàn)才得到證實(shí)?？墒窃谂R床循證實(shí)驗(yàn)上，長(zhǎng)春西汀治療諸多疾病的循證依據(jù)仍顯不足，仍需更多的隨機(jī)、雙盲、多中心的臨床研究或系統(tǒng)評(píng)價(jià)以進(jìn)一步探索長(zhǎng)春西汀的臨床應(yīng)用價(jià)值。而長(zhǎng)春西汀作為一種已上市40年的老牌腦血管疾病藥物，在保留長(zhǎng)春西汀原有活性的基礎(chǔ)上，開發(fā)新一代的臨床循證依據(jù)充分的腦神經(jīng)保護(hù)藥物仍具有非常重大的作用。