石菖蒲抗癲癇藥效物質(zhì)及其機(jī)制研究進(jìn)展

趙穎 徐薇薇 王瑩 張宓 劉金民

癲癇是中樞神經(jīng)系統(tǒng)常見疾病，全球患病人數(shù)超過7000萬人，我國約有1000萬以上癲癇患者[1]。中藥作用具有多成分、多效應(yīng)、多環(huán)節(jié)、多靶點(diǎn)和毒副作用小的特點(diǎn)，目前已成為抗癲癇藥物研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。石菖蒲為天南星科多年生草本植物石菖蒲Acorustatarinowiischott的干燥根莖，味辛、苦，性溫，具有開竅豁痰、醒神益志的功效，廣泛應(yīng)用于癲癇、健忘、失眠、抑郁、中風(fēng)、精神障礙、耳鳴耳聾等病癥[2-3]，是中藥復(fù)方治療癲癇疾病中使用頻次最多的藥物之一，《本草綱目》有“治中惡卒死，客忤癲癇”的記載?，F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)石菖蒲具有多種藥理學(xué)活性，包括抗驚厥、鎮(zhèn)靜、抗抑郁、抗癡呆等[4]。本文對(duì)石菖蒲抗癲癇藥效物質(zhì)及其機(jī)制的研究進(jìn)展進(jìn)行歸納總結(jié)，為石菖蒲的進(jìn)一步研究和抗癇新藥研發(fā)提供參考。

1 石菖蒲抗癲癇作用的藥效物質(zhì)研究

1.1 石菖蒲中的活性物質(zhì)

石菖蒲已被分離鑒定的單體化合物超過百余種，由于地域、生長習(xí)性或采集時(shí)間不同，其被鑒定的化學(xué)成分常呈現(xiàn)多樣性。石菖蒲所含的化學(xué)成分主要包括揮發(fā)油類、黃酮類、醌類、生物堿類、三萜皂苷類、苯丙素類、有機(jī)酸類、氨基酸類及糖類等多種化合物。國外研究從石菖蒲提取物中鑒定出46種化合物，包括黃酮苷、酰胺、木脂素、苯丙素、苯丙烷衍生物及其他化合物，與參考標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)后明確了14種成分，主要化學(xué)成分為倍半萜、苯丙烷、木脂素、生物堿和氨基酸類等，以α-細(xì)辛醚、β-細(xì)辛醚為主要活性成分[5-6]。還有研究通過分離和光譜鑒定，發(fā)現(xiàn)了異水菖蒲二醇、2-羥基菖蒲螺烯酮、2-乙酸菖蒲螺烯酮、4,10-香木蘭烷二醇、菖蒲烯倍半萜品醇、菖蒲堿甲、4-(2-甲酰-5-甲氧基甲基吡咯基)丁酸甲酯，并發(fā)現(xiàn)兩種具有顯著抗氧化能力的新型生物堿[7]。

國內(nèi)研究者對(duì)石菖蒲化學(xué)成分進(jìn)行了研究，采用色譜技術(shù)從石菖蒲根莖的乙酸乙酯萃取物中分離出15個(gè)化合物，如α-細(xì)辛醚、β-細(xì)辛醚、水菖蒲酮、菖蒲螺烯酮、順式-甲基異丁香酚、甲基丁香酚、細(xì)辛醛、細(xì)辛酮、γ-細(xì)辛醚、5-羥甲基糠醛、桉脂素等[8]，與前者不盡相同。還有研究通過對(duì)石菖蒲的根莖乙醇提取物進(jìn)行分離純化，并分離出新的化合物[9]。方永奇等[10]采用氣相色譜-質(zhì)譜法對(duì)石菖蒲揮發(fā)油灌胃給藥后進(jìn)入大鼠腦組織中的揮發(fā)油成分進(jìn)行分析，結(jié)果顯示能透過血腦屏障的成分有β-細(xì)辛醚、α-細(xì)辛醚、甲基丁香酚、順式甲基異丁香酚、欖香素，主要為揮發(fā)油類物質(zhì)，其中以α-細(xì)辛醚(0.035%～0.258%)和β-細(xì)辛醚(0.705%～1.53%)含量最多，揭示了石菖蒲對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)作用的物質(zhì)基礎(chǔ)。

近年來石菖蒲化學(xué)成分研究已深入到許多方面，但仍然存在著較大的缺憾。由于石菖蒲的主要成分為揮發(fā)油類成分，但是中藥水煎用藥方式及水溶性部位的藥理實(shí)驗(yàn)表明非揮發(fā)性成分尤其是水提物成分值得進(jìn)一步研究與開發(fā)。并且對(duì)于石菖蒲活性成分檢測，利用現(xiàn)代儀器檢測單一成分仍然缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這些問題可能是目前石菖蒲化學(xué)成分研究的主要癥結(jié)所在。

1.2 石菖蒲抗癲癇藥效物質(zhì)基礎(chǔ)

為研究藥物的抗癇作用效果，并深入了解癲癇分子機(jī)制，目前已建立多種癲癇動(dòng)物模型，化學(xué)藥物點(diǎn)燃模型如戊四氮(pentylenetetrazol, PTZ)、海人酸(kainic acid, KA)、匹羅卡品等；物理方法如電刺激；基因敲除動(dòng)物模型等，用于抗癲癇藥物療效評(píng)價(jià)及機(jī)制研究[11]。

α-細(xì)辛醚是目前石菖蒲藥效物質(zhì)抗癇作用的研究熱點(diǎn)。國外研究采用PTZ及KA癲癇小鼠模型研究α-細(xì)辛醚抗癲癇作用，發(fā)現(xiàn)在兩種發(fā)作模型中α-細(xì)辛醚均可以延長陣攣性和強(qiáng)直性發(fā)作的潛伏期，并可以降低癲癇易感性及死亡率，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中產(chǎn)生抗癲癇作用[12]。還有研究采用毛果蕓香堿誘導(dǎo)顳葉癲癇大鼠模型，發(fā)現(xiàn)α-細(xì)辛醚灌胃給藥可以延長大鼠發(fā)作潛伏期，降低發(fā)作頻率，減輕癲癇發(fā)作級(jí)別，縮短逃避潛伏期，并且在發(fā)揮抗癲癇作用的同時(shí)可以改善癲癇大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力[13]。有研究分別觀察α-細(xì)辛醚急、慢性治療的抗癲癇效果，發(fā)現(xiàn)單次急性給藥對(duì)PTZ誘導(dǎo)的癲癇模型具有微弱的抗驚厥活性。不同劑量α-細(xì)辛醚長期給藥可以顯著拮抗PTZ及鋰-匹羅卡品誘導(dǎo)的癲癇發(fā)作，并可以顯著降低癲癇發(fā)生率、癲癇潛伏期、發(fā)作嚴(yán)重程度以及死亡率[14]。

α-細(xì)辛醇為石菖蒲中固有天然產(chǎn)物，也是α-細(xì)辛醚在體內(nèi)的核心代謝物之一。國內(nèi)研究通過腹腔注射PTZ建立癲癇大鼠模型，發(fā)現(xiàn)α-細(xì)辛醇(50 mg/kg)灌胃給藥后能夠顯著降低癲癇發(fā)作等級(jí)，延長癲癇發(fā)作潛伏期，抑制大腦異常放電，保護(hù)神經(jīng)元受損，并且發(fā)現(xiàn)α-細(xì)辛醇抗癲癇效用與臨床西藥苯妥英鈉相當(dāng)，優(yōu)于傳統(tǒng)中成藥α-細(xì)辛醚[15]。還有研究采用PTZ誘導(dǎo)斑馬魚模型，發(fā)現(xiàn)α-細(xì)辛醇具有顯著的抗癲癇活性，可顯著延長斑馬魚癲癇發(fā)作的潛伏期，縮短癲癇模型斑馬魚游動(dòng)距離，降低腦電棘波頻率與振幅并且具有較小毒性[16]。

β-細(xì)辛醚是石菖蒲藥理作用的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，其抗癲癇活性強(qiáng)且毒副作用低，具有成為一種新型抗癲癇藥物的潛力。國內(nèi)研究采用苦味毒、硫代氨基脲癲癇模型小鼠，發(fā)現(xiàn)β-細(xì)辛醚具有抗驚厥作用，可以顯著降低發(fā)作率，延長發(fā)作潛伏期，降低發(fā)作級(jí)別[17]。石菖蒲其他化學(xué)成分桉脂素、甲基丁香酚也被發(fā)現(xiàn)具有抗癲癇作用。國外研究發(fā)現(xiàn)腹腔注射桉脂素可以明顯提高PTZ模型小鼠抗驚厥率，降低發(fā)作頻率及癲癇誘導(dǎo)死亡率，具有顯著的抗驚厥作用[18]。國內(nèi)研究分別采用PTZ和匹羅卡品模型，發(fā)現(xiàn)石菖蒲成分甲基丁香酚對(duì)癲癇發(fā)作具有抑制作用，場電位同步檢測儀發(fā)現(xiàn)甲基丁香酚能夠延長癇樣放電密集群峰的潛伏期。在無鎂人工腦脊液環(huán)境下甲基丁香酚灌流后可降低大鼠海馬神經(jīng)元癇樣放電頻率。因此，推斷甲基丁香酚可以通過作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)而起到抗癲癇作用[19]。

綜上所述，近年來關(guān)于石菖蒲藥效物質(zhì)的抗癇療效研究主要集中于α-細(xì)辛醚，α-細(xì)辛醇、β-細(xì)辛醚、桉脂素、甲基丁香酚，為來源于石菖蒲的抗癇新藥研發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。然而該結(jié)果仍需要高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行驗(yàn)證。此外，對(duì)其他含量偏低成分的藥效研究甚少，如何更好利用現(xiàn)代藥用輔料，對(duì)藥效物質(zhì)進(jìn)行現(xiàn)代制備，以更好發(fā)揮抗癇藥效值得藥學(xué)工作者進(jìn)一步地思考。

2 石菖蒲抗癲癇機(jī)制研究

石菖蒲及其藥效物質(zhì)可能通過調(diào)控多種信號(hào)通路發(fā)揮其抗癲癇的作用，如調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)及受體、調(diào)節(jié)離子通道、保護(hù)神經(jīng)元、調(diào)控凋亡因子、調(diào)控炎癥因子、抑制一氧化氮釋放、抗氧化應(yīng)激、抑制耐藥基因表達(dá)等。更重要的是，石菖蒲改善癲癇過程中涉及的信號(hào)通路是聯(lián)合而非獨(dú)立發(fā)揮作用。

2.1 調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)及受體

癲癇發(fā)作是神經(jīng)傳遞中興奮性和抑制性因子之間病理性失衡的超興奮和超同步表現(xiàn)，這種平衡主要是在谷氨酸(glutamate, Glu)、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, γ-GABA)之間達(dá)成的[20]。GABA 通過與其突觸靶點(diǎn)GABAA受體結(jié)合產(chǎn)生快速抑制性神經(jīng)傳遞, 該類受體功能障礙會(huì)導(dǎo)致癲癇發(fā)作[21]。興奮性氨基酸，特別是Glu的過度合成、釋放以及 N-甲基-D天冬氨酸受體(N-methyl-D-aspartate receptor, NMDAR)興奮性活性增高均與癲癇的發(fā)生、發(fā)展、維持密切相關(guān)[22]。

國外研究通過全細(xì)胞膜片鉗記錄發(fā)現(xiàn)在小鼠嗅球腦片制備過程中，α-細(xì)辛醚可以抑制神經(jīng)元僧帽細(xì)胞自發(fā)放電，使膜電位超極化，且其抑制作用在離子型Glu受體阻滯劑存在時(shí)持續(xù)存在，但在添加GABA受體阻滯劑后被消除，這表明GABA受體介導(dǎo)了α-細(xì)辛醚的對(duì)神經(jīng)元放電的抑制作用[23]。還有研究發(fā)現(xiàn)在PTZ和KA癲癇模型中，α-細(xì)辛醚可以明顯改善癲癇發(fā)作，其作用可能依賴于γ-GABAA受體的激活[24]。國內(nèi)研究顯示β-細(xì)辛醚能顯著下調(diào)青霉素點(diǎn)燃大鼠模型腦內(nèi)NMDAR1和GABA轉(zhuǎn)運(yùn)體GAT-1的表達(dá)，上調(diào) GABAA受體mRNA表達(dá)，通過改變興奮性與抑制性神經(jīng)遞質(zhì)的失衡狀態(tài)發(fā)揮抗癇作用[25]。還有研究顯示β-細(xì)辛醚可以通過調(diào)節(jié)興奮性遞質(zhì)Glu發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用[26]。

興奮性與抑制性氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)相似的變化趨勢在多種癲癇模型中均可以觀察，遞質(zhì)與受體相互作用及由此觸發(fā)的一系列反應(yīng)及其分子機(jī)理均受到關(guān)注。此外，GAT因可攝取 GABA 進(jìn)入抵制性神經(jīng)末稍，從而使細(xì)胞外抵制性遞質(zhì)濃度下降，成為癲癇研究及抗癇藥物開發(fā)的新熱點(diǎn)。以上研究表明，適當(dāng)劑量的α-細(xì)辛醚、β-細(xì)辛醚均可能通過作用于NMDAR1、GABAAR、GAT-1的表達(dá)，調(diào)節(jié)興奮與抑制性神經(jīng)遞質(zhì)的相對(duì)水平向著平衡的方向轉(zhuǎn)變，發(fā)揮抗癲癇作用。但其如何影響以上作用位點(diǎn)，以及病程中可能的動(dòng)態(tài)變化等確切機(jī)制及作用途徑有待進(jìn)一步研究。

2.2 調(diào)節(jié)離子通道

離子通道是調(diào)節(jié)神經(jīng)元興奮性的基礎(chǔ), 研究發(fā)現(xiàn)有多種離子通道基因與癲癇發(fā)生有關(guān), 主要包括鈉離子通道、鉀離子通道和鈣離子通道等，編碼這些通道的基因突變可影響離子通道正常生理功能，從而導(dǎo)致遺傳性疾病[27-28]。目前，抗癲癇藥物大約有二十幾種, 大多數(shù)藥物是靶向離子通道靶點(diǎn)而發(fā)揮抗癲癇作用。

國外研究采用全細(xì)胞膜片鉗記錄，發(fā)現(xiàn)α-細(xì)辛醚可以抑制小鼠嗅球腦片制備過程中輸出神經(jīng)元細(xì)胞的自發(fā)放電，并以濃度和膜電位依賴的方式抑制大鼠腦鈉離子通道亞型Nav1.2，可能是α-細(xì)辛醚抗癲癇作用機(jī)制[23]。國內(nèi)研究采用細(xì)胞流式術(shù)和鈣離子熒光探針Fluo3/am，發(fā)現(xiàn)檢α-細(xì)辛醚可以降低Aβ1-42誘導(dǎo)的PC12細(xì)胞的凋亡率，降低細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度，其機(jī)制可能與抑制鈣離子通道有關(guān)[29]。

電壓門控鈉離子通道是許多抗癲癇藥物的靶點(diǎn)，在過去幾十年中，有12個(gè)靶向電壓門控鈉通道的抗癲癇藥物上市，包括苯妥英鈉、卡馬西平、拉莫三嗪、奧卡西平以及新藥氯桂丁胺等。近年來，尋找能夠區(qū)分不同電壓門控鈉離子通道亞型的選擇性調(diào)節(jié)劑已經(jīng)成為靶向鈉通道的藥物研發(fā)的新方向。綜上所述，α-細(xì)辛醚對(duì)離子通道表現(xiàn)出良好的抑制作用，提示它可能作為離子通道異常引起的遺傳性癲癇的備選藥物。

2.3 保護(hù)神經(jīng)元

癲癇的發(fā)作與大腦神經(jīng)元的異常活動(dòng)相關(guān)，長期反復(fù)發(fā)作可能會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞損傷，神經(jīng)元細(xì)胞減少，并且受傷的局部組織和神經(jīng)元丟失常伴有星形膠質(zhì)細(xì)胞激活進(jìn)而引起患者學(xué)習(xí)及記憶能力下降，引起認(rèn)知障礙[30-31]。近年來多數(shù)研究顯示，藥物的神經(jīng)保護(hù)及修復(fù)作用能夠顯著改善機(jī)體的學(xué)習(xí)及記憶能力，同時(shí)能夠明顯緩解和改善癲癇的預(yù)后。

國外研究發(fā)現(xiàn)石菖蒲揮發(fā)油及其主要成分α-細(xì)辛醚和β-細(xì)辛醚以濃度依賴的方式刺激神經(jīng)生長因子(nerve growth factor, NGF)誘導(dǎo)的PC12細(xì)胞，促進(jìn)PC12細(xì)胞的神經(jīng)突起生長和神經(jīng)絲的表達(dá)，協(xié)同NGF的營養(yǎng)活性增強(qiáng)PC12細(xì)胞轉(zhuǎn)錄活性，其作用主要是通過cAMP-PKA信號(hào)通路介導(dǎo)的[6]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，石菖蒲揮發(fā)油及其主要成分α-細(xì)辛醚、β-細(xì)辛醚通過減少叔丁基過氧化氫誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)活性氧(reactive oxygen species, ROS)的積累，減少細(xì)胞損傷，起到保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞作用[32]。此外，還有國內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)β-細(xì)辛醚對(duì)Aβ1-42誘導(dǎo)星形膠質(zhì)細(xì)胞活化所致PC12細(xì)胞損傷的具有保護(hù)作用，能促進(jìn)腦源性營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)的釋放[26]。

綜上所述，石菖蒲藥效物質(zhì)α-細(xì)辛醚、β-細(xì)辛醚在癲癇模型中可以發(fā)揮保護(hù)神經(jīng)元作用，但是目前相關(guān)研究較少。α-細(xì)辛醚、β-細(xì)辛醚是否能夠通過保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞，緩解癲癇發(fā)作、改善癲癇導(dǎo)致學(xué)習(xí)及記憶能力下降，對(duì)于癲癇腦病的藥物研發(fā)具有重要意義，然而其具體作用機(jī)制仍需要大量研究證實(shí)。

2.4 調(diào)控凋亡因子

癲癇發(fā)作所致的早期腦損傷可能為細(xì)胞壞死，而癲癇晚期腦損傷常伴有程序性細(xì)胞凋亡，尤其在發(fā)作后一周達(dá)到高峰。細(xì)胞凋亡是一種由多種基因參與調(diào)控的細(xì)胞程序化死亡的復(fù)雜過程，過度的凋亡會(huì)引起神經(jīng)元退行性疾病。凋亡可引起致B淋巴細(xì)胞瘤-2(B-cell lymphoma-2, Bcl-2)家族的表達(dá)以及半胱氨酸蛋白酶(cysteinyl aspartate specific proteinase, Caspase)家族的激活，Bcl-2家族作為細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，發(fā)揮著細(xì)胞凋亡開關(guān)的作用，而Caspase-3作為 Caspase家族的核心酶，是凋亡的執(zhí)行者。

國外研究顯示，石菖蒲活性成分桉脂素可以通過介導(dǎo)磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信號(hào)通路，上調(diào)慢性癲癇大鼠腦中Bcl-2表達(dá)，下調(diào)caspase-3蛋白，蛋白激酶B激活后能使底物中的蘇氨酸、絲氨酸殘基磷酸化而發(fā)揮廣泛的促生存、抗凋亡的作用[18]。國內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)石菖蒲與α-細(xì)辛醚能明顯改善小鼠學(xué)習(xí)記憶能力，并且能夠促使Bcl-2表達(dá)快速上升，使癲癇誘導(dǎo)神經(jīng)元凋亡得到有效控制[33]。近年來，分子水平的研究發(fā)現(xiàn)原癌基因(c-fos)基于通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄使與癲癇發(fā)生有關(guān)的目標(biāo)基因發(fā)生改變，進(jìn)而造成癲癇病灶的形成。有研究顯示α-細(xì)辛醚可減少PTZ誘導(dǎo)的斑馬魚癲癇模型的癇樣行為，降低c-fos的表達(dá)[34]。

綜上所述，石菖蒲及其藥效物質(zhì)α-細(xì)辛醚、桉脂素可以通過調(diào)控凋亡因子改善癲癇誘導(dǎo)神經(jīng)元損傷，提示其抗癇作用機(jī)制可能與減少神經(jīng)元凋亡、保護(hù)神經(jīng)元細(xì)胞有關(guān)。神經(jīng)細(xì)胞凋亡在癲癇中發(fā)揮重要作用，抑制該過程可為治療癲癇尋找新的治療靶點(diǎn)[35]。

2.5 調(diào)控炎癥因子

癲癇發(fā)作后，炎癥反應(yīng)與活化的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、神經(jīng)元釋放炎癥介質(zhì)，并激活相關(guān)的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路如白介素1β(interleukin-1β, IL-1β)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming growth factor-β, TNF-β)、環(huán)氧化酶2(cyclooxygenase-2, COX-2)等[36]。炎癥介質(zhì)也能直接激活表達(dá)在致癇組織神經(jīng)元上的同源受體，后者誘導(dǎo)Glu和GABA 受體及其他離子通道等的轉(zhuǎn)錄活性改變，使神經(jīng)元興奮性增加，從而促進(jìn)或?qū)е掳d癇發(fā)生, 彼此相互促進(jìn)形成惡性循環(huán)[37-39]。

國內(nèi)研究采用毛果蕓香堿癲癇大鼠模型，發(fā)現(xiàn)α-細(xì)辛醚可以抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活化，抑制胞內(nèi)核因子-κB活化入核，并對(duì)誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase, iNOS)和COX-2表達(dá)均有劑量依賴性抑制作用[40]。還有研究發(fā)現(xiàn)α-細(xì)辛醚發(fā)揮抗癲癇作用的同時(shí)可以抑制大鼠腦內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞活化和炎癥因子TNF-α、IL-1β表達(dá)，并且可以抑制腦內(nèi)核因子-κB信號(hào)通路的激活。并且通過原代培養(yǎng)大鼠小膠質(zhì)細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)α-細(xì)辛醚可抑制脂多糖誘導(dǎo)的大鼠小膠質(zhì)細(xì)胞免疫炎癥反應(yīng)防止腦細(xì)胞的過度損傷，從而有效防止癲癇的發(fā)生和改善癲癇癥狀[41]。

目前已有的研究表明炎癥反應(yīng)貫穿癲癇發(fā)生、發(fā)展的始終。綜上所述，石菖蒲藥效物質(zhì)α-細(xì)辛醚抗癲癇作用機(jī)制可能與抑制TNF-α、IL-1β等炎性因子及核因子-KB等信號(hào)通路有關(guān)，為石菖蒲藥效物質(zhì)治療癲癇提供了新的靶點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

2.6 抑制一氧化氮釋放

一氧化氮(nitric oxide, NO)是腦組織普遍存在的神經(jīng)信使，對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)起調(diào)節(jié)作用，三種一氧化氮合酶(nitric oxide synthase, NOS)亞型參與NO的生成，分別是內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase, eNOS)、iNOS和神經(jīng)元型一氧化氮合酶(neuronsal nitric oxide synthase, nNOS)，在癲癇的發(fā)病與誘發(fā)過程中具有重要的致病作用[42-43]。

國外研究采用PTZ癲癇大鼠模型，發(fā)現(xiàn)NO合成抑制劑N-硝基-L-精氨酸甲酯與nNOS抑制劑7-硝基吲唑均能扭轉(zhuǎn)α-細(xì)辛醚的抗癇作用，因此推測nNOS/NO信號(hào)通路可能介導(dǎo)α-細(xì)辛醚的抗癇作用，并且通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)iNOS與α-細(xì)辛醚對(duì)PTZ誘導(dǎo)的癲癇樣活性的抑制作用無關(guān)[44]。國內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)石菖蒲揮發(fā)油和水溶性成分均能降低腦組織中NO的含量，減少NO的神經(jīng)毒性，從而起到保護(hù)腦細(xì)胞的作用[45]。

NO在癲癇發(fā)生發(fā)展的病理過程中起著非常重要而又復(fù)雜的調(diào)節(jié)作用，已成為研究熱點(diǎn)。雖然目前關(guān)于NO在癲癇中作用已經(jīng)有部分細(xì)胞及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，但卻顯示出不一致的結(jié)果，既有報(bào)道抗癲癇作用，也有報(bào)道促癲癇作用的?，F(xiàn)有的抗癲癇藥物與NO的相關(guān)性也受到了關(guān)注，有研究發(fā)現(xiàn)抗癲癇藥物參與調(diào)節(jié)癲癇患者NO水平，并且有研究提出丙戊酸鈉的抗癲癇效果是通過促進(jìn)NO釋放而實(shí)現(xiàn)[46]。綜上所述，nNOS/NO通路可能參與α-細(xì)辛醚抗癇作用機(jī)制，然而相比檢測NO水平的變化，具體研究哪一種NOS亞型引起的變化可能更有意義，因此仍需作進(jìn)一步詳盡的研究。

2.7 抗氧化應(yīng)激

相比其他組織，腦組織是代謝最旺盛、耗氧量最高的組織，對(duì)氧具有高度的依賴性，極易受自由基氧化損傷。癲癇狀態(tài)下腦組織中氧化與抗氧化系統(tǒng)失衡、氧化應(yīng)激標(biāo)志物的改變提示自由基在癲癇發(fā)生中的作用，體現(xiàn)了大腦氧化損傷的程度。癲癇所致的腦組織損傷中幾乎都有過氧化脂質(zhì)(lipid peroxide, LPO)、丙二醛(malondialdehyde, MDA)水平的增高，超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)的降低。

國內(nèi)研究顯示α-細(xì)辛醚具有強(qiáng)大的抗氧化應(yīng)激能力，可以提高提高SOD活力，抑制自由基生成，防止癲癇導(dǎo)致的腦細(xì)胞過度損傷，減少局部缺氧，從而減少細(xì)胞損傷后引起的神經(jīng)元異常放電，改善癲癇發(fā)作[47]。還有研究發(fā)現(xiàn)石菖蒲揮發(fā)油和水溶性成分對(duì)士的寧、青霉素、PTZ所致的癲癇模型均有良好的治療作用，能使 SOD活性明顯升高，腦內(nèi) LPO、MDA 水平明顯降低，提示石菖蒲揮發(fā)油可通過阻止過氧化物形成，發(fā)揮對(duì)腦組織的保護(hù)作用[45,48]。

癲癇發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，氧化應(yīng)激導(dǎo)致的一系列反應(yīng)是誘發(fā)癲癇乃至使病情進(jìn)展的重要因素之一，因此如何抑制癲癇發(fā)病后的氧化應(yīng)激反應(yīng)是治療本病的關(guān)鍵。石菖蒲揮發(fā)油、水溶性成分、α-細(xì)辛醚均具有一定的清除自由基、抗氧化的作用，它們或通過提高 SOD 的活性，或通過降低MDA、LPO的含量，來對(duì)癲癇的氧化應(yīng)激機(jī)制產(chǎn)生影響，從而對(duì)癲癇起到一定的治療作用。因此探討石菖蒲藥效物質(zhì)對(duì)氧化應(yīng)激的影響可能將成為研究癲癇治療的方向之一。

2.8 改善耐藥性

癲癇反復(fù)發(fā)作或長時(shí)間服用抗癇藥物能夠引起癲癇患者血腦屏障中多藥耐藥基因1(multidrug resistance gene 1, Mdr1)mRNA與其編碼的P糖蛋白(P-glycoprotein, P-gp)高表達(dá)，高表達(dá)的P-gp可以將抗癇藥物逆濃度梯度外排出腦組織，降低腦組織中藥物濃度，從而引起癲癇耐藥[49]。耐藥性癲癇的主要特征是對(duì)多種抗癲癇藥物產(chǎn)生了不同程度的耐藥性，從而降低了抗癇藥物療效。因此，逆轉(zhuǎn)耐藥、增加腦內(nèi)抗癇藥物濃度是改善耐藥性癲癇療效的重要突破口。

國外研究通過體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)α-細(xì)辛醚和β-細(xì)辛醚可以通過抑制P-gp的藥物泵和表達(dá)的雙重功能，在逆轉(zhuǎn)P-gp介導(dǎo)的多藥耐藥方面顯示出潛在的作用，可以有效逆轉(zhuǎn)多藥耐藥[50]。國內(nèi)研究采用側(cè)腦室注射海人酸法建立癲癇大鼠模型，發(fā)現(xiàn)高劑量的α-細(xì)辛醚可以下調(diào)癲癇大鼠海馬與皮層中P-gp與Mdr1α mRNA的表達(dá)，扭轉(zhuǎn)P-gp介導(dǎo)的癲癇耐藥性，促進(jìn)卡馬西平入腦[51]。

生理狀態(tài)下，血腦屏障可以維持腦內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，但病理情況下也會(huì)成為腦部治療藥物入腦發(fā)揮療效的重大障礙。石菖蒲作為芳香開竅藥，其可逆性的開啟血腦屏障，協(xié)助其他藥物入腦的作用已得到越來越多的重視。上述研究表明，石菖蒲藥效物質(zhì)α-細(xì)辛醚，β-細(xì)辛醚對(duì)多藥耐藥蛋白的下調(diào)作用，有利于抗癇藥物在腦組織尤其是海馬內(nèi)的藥效發(fā)揮。將為α-細(xì)辛醚、β-細(xì)辛醚與其他P-gp底物結(jié)合使用奠定研究基礎(chǔ)，也為耐藥性癲癇的治療開辟新的途徑。

3 小結(jié)

近年來，石菖蒲因具有豐富的藥理學(xué)作用日益得到研究者重視。臨床試驗(yàn)及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)石菖蒲單藥及含有石菖蒲復(fù)方治療癲癇效果顯著。由于中藥所含化學(xué)成分復(fù)雜多樣，藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和作用機(jī)理不明確，致使中藥的安全性和有效性長期以來備受質(zhì)疑，極大地制約了我國傳統(tǒng)中藥在癲癇治療方面的發(fā)展。因此明確石菖蒲抗癲癇藥效物質(zhì)及其作用機(jī)制、靶點(diǎn)尤為重要。綜上所述，石菖蒲藥效物質(zhì)可以通過調(diào)控多種機(jī)制達(dá)到改善癲癇發(fā)作的效果，主要包括：調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)及受體、調(diào)節(jié)離子通道、保護(hù)神經(jīng)元、調(diào)控凋亡因子、調(diào)控炎癥因子、抑制一氧化氮釋放、抗氧化應(yīng)激、抑制耐藥基因表達(dá)等。隨著研究的不斷深入，單一作用機(jī)制的抗癲癇藥已被發(fā)現(xiàn)具有眾多的不足，因此，具有多種作用機(jī)制的抗癲癇藥將是未來癲癇病治療的新方向。

盡管石菖蒲及其活性成分的抗癇作用在動(dòng)物及細(xì)胞層面已經(jīng)得到證實(shí)，但是目前對(duì)于石菖蒲抗癲癇藥效物質(zhì)的應(yīng)用開發(fā)仍然相對(duì)薄弱，尤其是缺少臨床安全性和療效性評(píng)估，對(duì)臨床推廣應(yīng)用有一定限制。目前對(duì)石菖蒲化學(xué)成分的研究主要集中在揮發(fā)油及其中含量較多的α-細(xì)辛醚和β-細(xì)辛醚的藥理作用上，對(duì)揮發(fā)油中含量偏低成分，特別是非揮發(fā)性成分的有關(guān)藥理作用研究甚少。如何更好利用現(xiàn)代藥用輔料，對(duì)藥效物質(zhì)進(jìn)行現(xiàn)代制備，更好發(fā)揮抗癇藥效值得藥學(xué)工作者進(jìn)一步地思考。因此，加強(qiáng)對(duì)石菖蒲藥效物質(zhì)作用的分子機(jī)制、安全性及與常用抗癲癇西藥相互作用的研究，對(duì)臨床治療癲癇的有效性和安全性具有重要意義。隨著醫(yī)學(xué)科技的發(fā)展和研究的不斷深入，相信石菖蒲及其藥效物質(zhì)的抗癲癇主要機(jī)制及作用靶點(diǎn)將會(huì)越來越明確，為石菖蒲相關(guān)抗癇新藥研發(fā)提供參考。