中藥調(diào)控缺血性腦卒中后緊密連接的研究進(jìn)展

陳婷玉蘇凱奇阮曉迪房 璐張鈺涵劉 昊馮曉東*

(1.河南中醫(yī)藥大學(xué),鄭州 450046;2.河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院康復(fù)中心,鄭州 450000)

缺血性腦卒中(ischemic stroke,IS)在所有卒中類(lèi)型中發(fā)病率最高,約占79.1%[1],并有逐年遞增的趨勢(shì)。高血壓、糖尿病、高脂血癥、肥胖、吸煙、缺乏運(yùn)動(dòng)等,均是引發(fā)IS的危險(xiǎn)因素[2]。生理?xiàng)l件下,由多種蛋白質(zhì)相互作用形成的緊密連接通過(guò)參與調(diào)節(jié)相鄰內(nèi)皮細(xì)胞之間的溶質(zhì)運(yùn)動(dòng)(即細(xì)胞旁擴(kuò)散)來(lái)維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)[3-4]。而腦組織在缺氧缺血環(huán)境中通過(guò)炎癥反應(yīng)和氧化/亞硝化應(yīng)激產(chǎn)生大量的促炎介質(zhì)和氧化因子,嚴(yán)重破壞血腦屏障中TJ鏈的完整性[5];TJ鏈斷裂導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞的細(xì)胞旁擴(kuò)散屏障通透性大大增加,進(jìn)一步加重了腦血管源性水腫和出血性轉(zhuǎn)化,繼而形成惡性循環(huán)[6]。

中藥被廣泛應(yīng)用于治療腦血管疾病,且療效顯著。研究發(fā)現(xiàn),中藥及其活性成分可以多方位、多途徑修復(fù)缺血性腦卒中后TJ損傷,降低腦梗死和水腫體積,進(jìn)而改善IS的預(yù)后。因此,本文以腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞間的TJ為著眼點(diǎn),對(duì)中藥從炎癥反應(yīng)和氧化/亞硝化應(yīng)激兩個(gè)重要方面防治BBB損傷減輕IS后神經(jīng)功能障礙的研究現(xiàn)狀作一綜述,以期為臨床試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)中藥干預(yù)IS發(fā)揮作用的新靶點(diǎn)提供理論依據(jù)。

1 TJ的成分與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

TJ的形成主要涉及特定的跨膜蛋白,即密封蛋白(claudin)、閉合蛋白(occludin),二者通過(guò)與胞漿蛋白(zonula occludens, ZO)的相互作用與細(xì)胞骨架相連[7],從而形成電荷選擇性孔道,僅允許離子和不帶電分子通過(guò)。

1.1 密封蛋白claudin

claudin是TJ中最為豐富的一類(lèi)跨膜蛋白,通過(guò)同一膜內(nèi)的順式配對(duì)(在一個(gè)細(xì)胞的質(zhì)膜內(nèi))或跨膜反式配對(duì)(跨相鄰細(xì)胞的質(zhì)膜)排列形成延伸鏈,跨越并封閉相鄰內(nèi)皮細(xì)胞[8]。claudin的C端與輔助蛋白ZO的PDZ結(jié)構(gòu)域相連。目前已知人體中存在23種claudin,其中claudin-1、-3、-5、-12廣泛分布于腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞。在大鼠的腦毛細(xì)血管中,claudin-5比 claudin-12的mRNA表達(dá)水平大約高出750倍,主要控制分子量＜0.8×103的小分子溶質(zhì)的細(xì)胞旁擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),是調(diào)節(jié)血腦屏障(blood brain barrier, BBB)內(nèi)皮細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和離子通透性的關(guān)鍵因子[9-11]。腦組織缺血缺氧破壞了claudin-5蛋白的排列結(jié)構(gòu),導(dǎo)致BBB通透性增大,加重血管源性腦水腫。然而,有研究發(fā)現(xiàn)在腦水腫發(fā)生后,靶向抑制claudin-5通過(guò)增加了BBB選擇通透性起到減輕水腫改善認(rèn)知障礙的效果[12]。因此,針對(duì)IS后不同時(shí)段開(kāi)發(fā)靶向調(diào)控claudin-5的藥物治療腦水腫可能具有很大前景。

1.2 閉合蛋白o(hù)ccludin

occludin是分子量為60×103～65×103的完整膜蛋白,包括兩個(gè)細(xì)胞外環(huán)(ECL)、一個(gè)細(xì)胞內(nèi)環(huán)。occludin的ECL1含有大量酪氨酸和甘氨酸殘基,酪氨酸殘基參與形成氫鍵發(fā)揮疏水作用,而甘氨酸殘基則為T(mén)J提供靈活性。ECL2富含酪氨酸殘基,含有兩個(gè)半胱氨酸,在氧化環(huán)境中形成二硫鍵,在缺氧環(huán)境下發(fā)生同源寡聚化;其胞質(zhì)內(nèi)的C端形成卷曲螺旋結(jié)構(gòu)與ZO和肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架相連[13-14]。occludin異常降解會(huì)增加血腦屏障通透性,加重中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的進(jìn)程。

1.3 胞漿蛋白ZO

ZO是一種普遍存在的支架蛋白,其谷氨酸激酶區(qū)與occludin的C端相連,并通過(guò)PDZ區(qū)與claudin的C端共同參與TJ的組裝。ZO還調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞頂端細(xì)胞骨架的組成和功能并連接周?chē)募?dòng)蛋白。敲除犬腎上皮細(xì)胞中的ZO-1,細(xì)胞接觸形態(tài)發(fā)生顯著改變,肌動(dòng)蛋白定位重新分布,TJ鏈的染色區(qū)域由曲變直,結(jié)構(gòu)復(fù)雜性降低,對(duì)大于3.7?溶質(zhì)的滲透性增高;在重組ZO-1后,連接接觸點(diǎn)的曲折度有所增加,降低了BBB的通透性[15]。由此說(shuō)明,ZO不僅參與內(nèi)皮細(xì)胞TJ的組成還維持了TJ正常的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

2 缺血性腦卒中與TJ

IS后發(fā)生的炎癥反應(yīng)、氧化/亞硝化應(yīng)激等均會(huì)影響TJ的數(shù)量和空間結(jié)構(gòu)[16],加重腦組織BBB屏障的損傷,提高死亡率。

2.1 炎癥反應(yīng)與TJ

腦組織缺血時(shí),促炎和抗炎細(xì)胞因子的表達(dá)迅速增加,其中腫瘤細(xì)胞壞死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白介素-1β(interleukin-1β, IL-1β)和干擾素-β(interferon-β, IFN-β)等均是影響TJ的關(guān)鍵介質(zhì)[17]。缺血因素增加基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)-2的分泌進(jìn)而松解TJ網(wǎng)狀鏈但不改變其在內(nèi)皮細(xì)胞裂隙內(nèi)的位置,使得BBB通透性可逆性增加;繼發(fā)的神經(jīng)炎癥產(chǎn)生多種炎性因子刺激MMP-9的分泌,起到進(jìn)一步降解occludin、ZO-1以及誘導(dǎo)claudin-5重分布的作用[18-20]。小膠質(zhì)細(xì)胞分泌的TNF-α以劑量依賴(lài)性方式激活MMP-2和MMP-9直接或間接調(diào)節(jié)天冬氨酸半胱氨酸蛋白水解酶-3(caspase-3)介導(dǎo)的TJ損傷和BBB高滲透性[21-22]。此外,研究者在培養(yǎng)人腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),p38/絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)信號(hào)通路密切參與了TNF-α和脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)下調(diào)occludin磷酸化水平的過(guò)程[23-24]。LPS 還通過(guò)激活蛋白激酶C(protein kinasec, PKC)、Rho相關(guān)卷曲形成蛋白激酶1(Rhoassociated coiled forming protein kinase 1, ROCK1)破壞腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞TJ復(fù)合物的完整性[25]。缺血性腦卒中后,IL-1β的上調(diào)一方面激活了磷脂酶A2降解花生四烯酸,破壞內(nèi)皮細(xì)胞磷脂雙分子層結(jié)構(gòu);另一方面,誘導(dǎo)細(xì)胞核因子-κB(nuclear factorκB, NF-κB)/p65的核轉(zhuǎn)位使周細(xì)胞分泌MMP-9,下調(diào)occludin、claudin-5和ZO-1的表達(dá),造成TJ結(jié)構(gòu)紊亂[26-27]。

由此可得,促炎因子通過(guò)降解TJ或下調(diào)其表達(dá)和磷酸化水平增加BBB通透性加重腦缺血損傷。然而,抗炎因子IFN-β1a和IFN-β1b則有效地防止了IFN-γ誘導(dǎo)的TJ解體,維持BBB屏障作用[28-29]。Krüppel 樣因子4(Krüppel-like factor 4, KLF4)在IS發(fā)生后通過(guò)調(diào)節(jié)黏附分子的表達(dá)、抑制氧糖剝奪(oxygen-glucose deprivation, OGD)條件下的TNF-α誘導(dǎo)的NF-κB磷酸化,上調(diào)claudin-5和ZO-1的表達(dá)水平,進(jìn)而減輕腦缺血引起的神經(jīng)炎癥[30]。

2.2 氧化/亞硝化應(yīng)激與TJ

氧化應(yīng)激和亞硝化應(yīng)激可以通過(guò)多種途徑強(qiáng)力破壞TJ組成的內(nèi)皮細(xì)胞屏障?；钚匝?reactive oxygen species,ROS)和活性氮(reactive nitrogen species, RNS)均是缺血誘導(dǎo)產(chǎn)生的自由基,在氧化/亞硝化應(yīng)激損傷中發(fā)揮關(guān)鍵作用。ROS降低跨內(nèi)皮電阻值(transendothelial electrical resistance, TEER)、下調(diào)ZO-1和claudin-5的表達(dá)并中斷了二者連續(xù)排列的共定位生理結(jié)構(gòu)[31]。一氧化氮(NO)和過(guò)氧亞硝酸鹽(ONOO-)是典型的RNS。腦組織缺血缺氧后H2O2、NO大量產(chǎn)生,不僅降低了ZO-1和occludin的表達(dá),還將二者的相互作用部位從細(xì)胞間隙轉(zhuǎn)移至細(xì)胞質(zhì)內(nèi),進(jìn)一步加重BBB屏障功能的損傷[32]。NO還影響半胱氨酸與Zn2+的相互作用,暴露Zn2+的活性位點(diǎn)進(jìn)而活化MMP-9;與此同時(shí),NO與超氧陰離子發(fā)生反應(yīng)生成ONOO-,激活MMP-9和MMP-2降解TJ和細(xì)胞外基質(zhì)導(dǎo)致BBB結(jié)構(gòu)的破壞[5]。氧化應(yīng)激還通過(guò)酪氨酸激酶途徑誘導(dǎo)occludin-ZO-1和鈣粘蛋白-β-連環(huán)蛋白復(fù)合物的酪氨酸磷酸化與TJ的重新分布[33]。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)在腦組織缺氧后表達(dá)增加,與VEGF受體(VEGFR)-2結(jié)合后激活內(nèi)皮一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase, eNOS)通路下調(diào)ZO-1和occludin的表達(dá)發(fā)揮血管通透性調(diào)節(jié)劑的作用[34-35];在IS急性期,VEGF還可以劑量依賴(lài)性地增加MMP-9活性、降低occludin和claudin-5蛋白的表達(dá)[36]。VEGF對(duì)MMP-9活性和TJ損傷的增強(qiáng)效應(yīng)可由血管緊張素-1(angiotensin-1, Ang-1)抑制[37]。核轉(zhuǎn)錄因子-E2相關(guān)因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2)可以調(diào)節(jié)內(nèi)源性抗氧化過(guò)程,上調(diào)ZO-1和occludin,維持BBB的完整性[38]。

由此可得,在IS發(fā)生后,炎癥和氧化因子的釋放繼而引發(fā)的MMPs的激活是影響TJ降解和重塑的主要原因。明確上述病理過(guò)程與TJ的相互作用機(jī)制對(duì)于發(fā)現(xiàn)保護(hù)缺血性腦卒中后血腦屏障破壞、減輕神經(jīng)系統(tǒng)損傷的新藥物至關(guān)重要(見(jiàn)圖1)。

圖1 中藥對(duì)缺血性腦卒中TJ的保護(hù)機(jī)制Figure 1 Protective mechanism of traditional Chinese medicine on tight junction in ischemic stroke

3 中藥干預(yù)對(duì)缺血性腦卒中后TJ的影響

中藥可以更好的適應(yīng)復(fù)雜的人體環(huán)境,從宏觀的角度發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。近年來(lái)許多基礎(chǔ)研究顯示中藥單體及其提取物、中藥復(fù)方通過(guò)抑制炎癥反應(yīng)和氧化/亞硝化應(yīng)激等過(guò)程修復(fù)缺血性腦卒中后TJ的損傷,預(yù)防并減輕大腦功能損害。

3.1 中藥單體及其提取物

現(xiàn)將保護(hù)缺血性腦卒中后TJ的中藥活性成分依據(jù)不同的功效分類(lèi)為清熱類(lèi)藥、活血類(lèi)藥、補(bǔ)腎類(lèi)藥、升陽(yáng)類(lèi)藥等,并就其保護(hù)機(jī)制進(jìn)行詳述(見(jiàn)表1)。

表1 中藥單體及其提取物對(duì)缺血性腦卒中TJ調(diào)控的效應(yīng)Table 1 The effects of Chinese medicine monomers and their extracts on tight junction regulation of ischemic stroke.

3.1.1 清熱類(lèi)藥

胡桃楸有清熱解毒、止痢明目的功效。Liu等[39]用其提取物胡桃苷(Juglanin)預(yù)處理可通過(guò)抑制缺氧誘導(dǎo)的VEGF和VEGFR2的增加提高大腦中動(dòng)脈栓塞(middle cerebral artery occlusion, MCAO)模型小鼠的occludin和ZO-1蛋白的含量;并將體外實(shí)驗(yàn)中細(xì)胞死亡率由21.6%降低至12.3%。外源性VEGF-A(屬VEGF家族)抵消了胡桃苷對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞以及TJ的保護(hù)作用,證實(shí)胡桃苷作用于VEGF/VEGFR2信號(hào)通路恢復(fù)occludin和ZO-1的正常表達(dá)減少內(nèi)皮細(xì)胞損傷。

黃芩有瀉火解毒、止血安胎的功效。黃芩的提取物黃芪苷,一方面抑制LPS誘導(dǎo)IL-1β和TNF-α的產(chǎn)生引起的血腦屏障中TJ的減少,起到“節(jié)流”的效果,并上調(diào)claudin-5和ZO-1蛋白的表達(dá)發(fā)揮“開(kāi)源”的作用;另一方面激活Nrf2信號(hào)通路降低氧化應(yīng)激水平,上調(diào)Nrf2、HO-1和醌氧化還原酶-1(nadph quinine oxidoreductase 1, NQO-1)的表達(dá),以此來(lái)減輕炎癥反應(yīng)與氧化應(yīng)激對(duì)腦組織的損傷[40]。

冬凌草有消炎止痛、清熱解毒、健胃活血的功效。冬凌草甲素有效增加缺血性腦卒中后血紅素加氧酶-1(heme oxygenase-1, HO-1)和Nrf-2所調(diào)控的抗氧化因子NQO-1的表達(dá),降低同側(cè)大腦中的ROS水平,促進(jìn)Nrf-2的核轉(zhuǎn)位防止氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的內(nèi)皮損傷。除此之外,冬凌草甲素還可防止外周炎性細(xì)胞浸潤(rùn)并減少I(mǎi)S后的神經(jīng)炎癥進(jìn)而保護(hù)TJ[41]。

3.1.2 活血類(lèi)藥

燈盞花具有活血化瘀,通脈止痛的功效。燈盞花素注射液是以燈盞花乙素為主要成分的一種中藥制劑。燈盞花注射液減少缺血引發(fā)的誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase, iNOS)的合成,抑制MMP-9的活化;3,5-二咖啡?？鼘幩?燈盞花的化學(xué)成分之一)通過(guò)減少iNOS的活化和自由基的生成兩種途徑抑制MMP-9的表達(dá)和活化,從而減少claudin-5的降解。由此得出,燈盞花素減輕腦缺血損傷的分子機(jī)制主要是通過(guò)ROS/RNSMMPs-TJ信號(hào)通路保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞間的TJ實(shí)現(xiàn)[42-43]。

丹參有活血化瘀、通經(jīng)止痛的功效,其提取物隱丹參酮通過(guò)抑制MMP-9上調(diào)ZO-1、claudin-5和occludin的表達(dá),從而改善OGD/R誘導(dǎo)的TEER值的降低和內(nèi)皮通透性的增加[44]。

南蛇藤屬有祛風(fēng)除濕活血止痛、利尿解毒的功效。Luo等[45]以O(shè)GD誘導(dǎo)腦內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生缺氧性損傷,發(fā)現(xiàn)南蛇藤素通過(guò)激活MAPK信號(hào)通路以濃度依賴(lài)性的方式恢復(fù)缺氧誘導(dǎo)的TEER損失,并上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞中occludin、claudin-5和ZO-1的表達(dá)。

三七有活血祛瘀、通脈活絡(luò)的功效。Liu等[46]發(fā)現(xiàn)體外實(shí)驗(yàn)中,三七皂苷R1激活質(zhì)膜微囊caveolin-1/MMP2/9通路,恢復(fù)質(zhì)膜中ZO-1、claudin-5的表達(dá),并介導(dǎo)occludin和caveolin-1的重分布。此外,研究證實(shí)PI3K/Akt/Nrf2信號(hào)通路在三七皂苷抑制ROS生成和TJ降解,保護(hù)腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞免受OGD/R誘導(dǎo)的BBB破壞中發(fā)揮重要作用[47]。

藏紅花有活血化瘀、涼血解毒、解郁安神的功效。在腦缺血?jiǎng)游锬Ｐ椭?藏紅花素預(yù)處理可以顯著改善缺血所致的腦損傷,阻斷MMP-2和MMP-9對(duì)TJ的破壞[48]。同時(shí),藏紅花素還可以抑制氧化應(yīng)激和炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)[49],而這兩者與TJ的損傷密不可分。

當(dāng)歸有補(bǔ)血和血,調(diào)經(jīng)止痛,潤(rùn)燥滑腸的功效。當(dāng)歸根部(Angelica gigantis radix, AGR)通過(guò)激活PI3K/Akt通路顯著增加Ang-1、VEGF、酪氨酸蛋白激酶受體-2(Tie-2)、ZO-1和occludin的表達(dá),降低了缺血誘導(dǎo)的BBB 通透性和神經(jīng)元死亡[50]。

益母草有活血祛瘀、利尿消腫的功效。益母草堿是益母草的提取物,研究證實(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)組蛋白去乙?；?(histone acetylation, HDAC-)4/NOX4/MMP-9-TJ信號(hào)通路,上調(diào)claudin-5、occludin和ZO-1改善神經(jīng)功能缺損[51]。

3.1.3 補(bǔ)腎類(lèi)藥

淫羊藿具有補(bǔ)腎陽(yáng)、強(qiáng)筋骨、祛風(fēng)濕的功效。淫羊藿次苷Ⅱ(icarisideⅡ, ICS-Ⅱ)作為主要提取物之一,可以提高卒中后大鼠神經(jīng)元存活率,維持海馬、皮質(zhì)、紋狀體神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)完整。分子對(duì)接結(jié)果顯示ICS-Ⅱ可以直接結(jié)合MMP-2、MMP-9,調(diào)控皮質(zhì)和紋狀體中MMP-2、MMP-9與基質(zhì)蛋白酶抑制劑 1(tissue inhibitors of metalloproteinases, TIMP1)的平衡并抑制半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(caspase-3)依賴(lài)的凋亡途徑,顯著增加claudin-5、occludin、ZO-1蛋白表達(dá)[52]。

地黃有滋腎陰、補(bǔ)腎陽(yáng)和化痰開(kāi)竅的功效。將地黃中提取的梓醇與LPS、腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞(brain microvascular endothelial cells, BMECs)共培養(yǎng)24 h后,梓醇顯著逆轉(zhuǎn)了LPS造成的BMECs核固縮、細(xì)胞輪廓模糊、肌動(dòng)蛋白帶鋸齒狀斷裂、ZO-1和claudin-5表達(dá)大幅減少的現(xiàn)象;增加了內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)目,恢復(fù)了細(xì)胞骨架形態(tài),并重構(gòu)細(xì)胞間的TJ。該實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)梓醇拮抗LPS保護(hù)TJ蛋白的過(guò)程與其阻斷 RhoA/ROCK2 信號(hào)通路的作用密不可分[53]。

蟲(chóng)草有益腎壯陽(yáng)、止血化痰、補(bǔ)肺平喘的功效。蟲(chóng)草素抑制 IL-1β、iNOS、髓過(guò)氧化物酶(myeloperoxidase, MPO)和MMP-9的表達(dá),降低創(chuàng)傷性腦損傷后NOX1的表達(dá)和活性,保護(hù)緊密連接蛋白ZO-1和occludin的丟失[54]。

肉蓯蓉有補(bǔ)腎壯陽(yáng)的功效。研究者發(fā)現(xiàn)肉蓯蓉總苷通過(guò)上調(diào)細(xì)胞核中Nrf-2的水平并下調(diào)其負(fù)調(diào)節(jié)因子Keap1,增加SOD和GSH-Px活性,降低MDA含量,減輕氧化應(yīng)激損傷,進(jìn)而顯著上調(diào)claudin-5、occludin和ZO-1的表達(dá)維持BBB的完整性[55]。

3.1.4 升陽(yáng)類(lèi)藥

黃芪具有補(bǔ)氣升陽(yáng)、固表止汗、脫毒排膿、利水消腫的功效。黃芪甲苷可以激活 Nrf2 信號(hào)通路減輕LPS 對(duì)ZO-1、occludin和claudin-5的破壞,同時(shí)抑制炎癥反應(yīng)并阻止單核細(xì)胞的粘附,從而保護(hù)BBB的物理屏障[56]。有研究發(fā)現(xiàn),黃芪甲苷還參與調(diào)節(jié)MMP-9進(jìn)而介導(dǎo)炎性小體NLRP3/caspase-1信號(hào)通路減輕缺氧缺血誘導(dǎo)新生大鼠的腦損傷[57]。因此可以合理的猜想黃芪甲苷對(duì)TJ的保護(hù)作用可能與其對(duì)MMP-9的調(diào)控存在時(shí)空交叉作用。

人參有強(qiáng)身益智、安神明目、 延年益壽的功效。人參皂苷Rb1(GS-Rb1)是30多種人參皂苷中含量最為豐富的一類(lèi)。研究人員對(duì)MCAO模型小鼠腹膜內(nèi)注射GS-Rb1后發(fā)現(xiàn)GS-Rb1可以有效抑制腦組織因缺血誘發(fā)的炎癥和氧化反應(yīng)。其不僅使促炎因子IL-1β、MMP-9表達(dá)下降、抗炎標(biāo)志物IL-10表達(dá)增多;還抑制了NOX活性減輕了氧化損傷,起到保護(hù)同側(cè)皮質(zhì)中occludin和ZO-1的作用[58]。

3.2 中藥復(fù)方

大量基礎(chǔ)研究表明,中藥復(fù)方可以多方位多靶點(diǎn)地抑制炎癥反應(yīng)與氧化/亞硝化應(yīng)激進(jìn)而修復(fù)缺血性腦卒中后TJ的損傷,保護(hù)血腦屏障,減輕神經(jīng)功能障礙(見(jiàn)表2)。

表2 中藥復(fù)方對(duì)缺血性腦卒中緊密連接調(diào)控的效應(yīng)Table 2 Effect of Chinese herbal compound on tight junction regulation of ischemic stroke

通心絡(luò)膠囊由12種中藥成分組成,有通絡(luò)止痛、益氣活血的功效。星形膠質(zhì)細(xì)胞分泌的血漿音猬因子(shh)與其受體Patched和Smoothened(Smo)蛋白共同構(gòu)成shh通路。在缺血條件下shh誘導(dǎo)Ang-1的產(chǎn)生,修復(fù)腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞之間受損的TJ,起到保護(hù)大鼠缺血性腦卒中后BBB屏障進(jìn)而減輕腦水腫的作用[59-60]。通心絡(luò)膠囊可以激活shh通路,增加大腦內(nèi)皮中TJ的表達(dá)。在環(huán)巴胺(Smo及其下游信號(hào)分子的阻斷劑)與通心絡(luò)膠囊聯(lián)合給藥時(shí),通心絡(luò)膠囊對(duì)TJ的上調(diào)作用消失[61]。此外,通心絡(luò)膠囊還可以下調(diào)低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白-1(LDL-receptor related protein 1, LRP-1)的水平,繼而增加occludin、claudin-5和ZO-1的表達(dá),并減少梗死區(qū)BBB的滲漏[62]。

黃芪赤風(fēng)湯由黃芪、赤芍、防風(fēng)3味中藥配制而成, 有行氣活血、祛風(fēng)通絡(luò)的功效。黃芪赤風(fēng)湯可以降低MCAO大鼠腦組織中IL-1β含量,抑制炎癥反應(yīng)進(jìn)程,下調(diào)MMP-9表達(dá)水平,提高ZO-1、claudin-5蛋白的表達(dá),改善腦缺血狀態(tài)[63]。

參桂三生散,由人參、當(dāng)歸和肉桂組成,通過(guò)抑制MMP-2、MMP-9的表達(dá)以及TJ和鈣粘蛋白(VECadherin)的降解,增強(qiáng)內(nèi)皮間連接復(fù)合物的穩(wěn)定性。該過(guò)程伴隨著血管活性腸肽(vasoactive intestinal peptide, VIP)與其受體含量的增加,使用血管活性腸肽拮抗劑加劇了BMECs的細(xì)胞旁屏障損傷證實(shí),參桂三生散保護(hù)TJ減輕腦缺血損傷除了作用于MMPs外,還與血管活性腸肽密切相關(guān)[64]。

七十味珍珠丸,含有70多種藥材,是治療腦血管疾病常用的藏藥方劑。七十味珍珠丸可激活腦缺血再灌注模型大鼠p38/MAPK信號(hào)通路下調(diào)其腦組織中TNF-α、IL-1β和MMP-9水平,穩(wěn)定TJ的成分[65-66]。

參附湯是益氣溫陽(yáng)固脫的代表方劑。張偉[67]發(fā)現(xiàn),參附湯通過(guò)上調(diào)脂肪酸氧化(fatty acid oxidation, FAO)的限速酶肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1A(carnitine palmitoyl transferase 1A, CPT1A)的水平保護(hù)缺血再灌注損傷大鼠的TJ,且其作用優(yōu)于人參和附子單味中藥單獨(dú)引發(fā)的保護(hù)效應(yīng)。然而脂肪酸氧化與TJ的相互作用機(jī)制仍需進(jìn)一步闡明。

麝香黃芪復(fù)方滴丸是在補(bǔ)陽(yáng)還五湯的基礎(chǔ)上添加麝香、冰片配置而成。張運(yùn)克等[68]發(fā)現(xiàn)麝香黃芪復(fù)方滴丸上調(diào)MCAO大鼠大腦中occludin、claudin-5、ZO-1的表達(dá)進(jìn)而修復(fù)BBB損傷,實(shí)現(xiàn)保護(hù)腦組織、降低腦水腫的作用。

4 小結(jié)與展望

隨著研究的深入,學(xué)者們逐漸證實(shí)TJ可作為中藥治療IS的效應(yīng)靶點(diǎn)。本文經(jīng)分類(lèi)總結(jié)后發(fā)現(xiàn),中藥單體常選用清熱類(lèi)、活血類(lèi)、補(bǔ)腎類(lèi)、升陽(yáng)類(lèi)藥物,其作用機(jī)制與抑制IS后炎癥與氧化亞硝化反應(yīng)、抑制MMPs的激活、上調(diào)抗氧化因子的表達(dá)等有關(guān),對(duì)緊密連接蛋白claudin、occludin、ZO起到一定的保護(hù)作用。同時(shí)經(jīng)歸納分析得出,對(duì)IS后上述3個(gè)蛋白起作用的中藥復(fù)方大多具有通絡(luò)止痛、益氣活血、醒神開(kāi)竅的功效。

中藥療法作為一種有效的保護(hù)血腦屏障TJ的防治手段,被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)研究,但是對(duì)其作用機(jī)制梳理過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)很多不足之處:大部分研究?jī)H觀察了中藥對(duì)腦內(nèi)皮細(xì)胞間TJ蛋白表達(dá)的改變,其產(chǎn)生影響的復(fù)雜機(jī)制仍需深入探討;其次,多數(shù)實(shí)驗(yàn)采用基因與人類(lèi)同源性較高的鼠類(lèi)作為研究IS與血腦屏障相互影響的對(duì)象[69],仍缺乏臨床試驗(yàn)研究,未來(lái)還需建立中醫(yī)癥候群模型實(shí)驗(yàn)與臨床試驗(yàn)研究,以更進(jìn)一步的揭示中藥治腦病的科學(xué)作用。因此,在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上,明確中藥調(diào)控IS后TJ的具體保護(hù)機(jī)制,進(jìn)一步篩選和研發(fā)改善IS后神經(jīng)功能損傷的藥物至關(guān)重要。