基于晚期糖基化終末產(chǎn)物-晚期糖基化終末產(chǎn)物受體信號(hào)通路的中醫(yī)藥干預(yù)缺血性卒中研究進(jìn)展※

彭翠玲 張敬華

(1.南京中醫(yī)藥大學(xué)2021級(jí)碩士研究生,江蘇 南京 210023;2.南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬南京中醫(yī)院腦病科,江蘇 南京 210023)

卒中是臨床上常見(jiàn)的腦血管疾病,也是最常見(jiàn)的致死、致殘病因,臨床上根據(jù)卒中發(fā)生的原因可分為出血性卒中和缺血性卒中兩大類(lèi)。出血性卒中是由于腦血管破裂血液外溢所致,缺血性卒中則是指因腦血管狹窄或閉塞,導(dǎo)致局部腦組織供血不足,臨床中以缺血性卒中為主,約占所有卒中病例的87%[1]。晚期糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)是一組不可逆共價(jià)化合物,是一些大分子物質(zhì)如脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等末端的還原性氨基與多種糖類(lèi)的醛基發(fā)生高度可逆的美拉德反應(yīng),再經(jīng)化學(xué)重排、脫水等一系列反應(yīng)形成的不可逆的終末產(chǎn)物[2]。AGEs受體(RAGE)是一種跨膜受體,因其與AGEs的結(jié)合能力而得名,可以在腦部的神經(jīng)元、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中表達(dá),另外其在內(nèi)皮細(xì)胞中也有表達(dá)[3]。AGEs與RAGE相互結(jié)合可以激活絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)、核轉(zhuǎn)錄因子κB(NF-κB)及活性氧(ROS)等多種細(xì)胞因子,進(jìn)而促進(jìn)氧化應(yīng)激、炎性反應(yīng)及細(xì)胞凋亡的發(fā)生,與多種疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),因此弄清其致病機(jī)制對(duì)于疾病的診療具有重大意義。研究表明,AGEs與RAGE在缺血缺氧模型大鼠腦中明顯升高,通過(guò)抗AGEs-RAGE通路及其相關(guān)因子的激活,可以抑制缺血缺氧對(duì)腦組織的損害作用,從而發(fā)揮對(duì)缺血性卒中的保護(hù)作用[4]。缺血性卒中中醫(yī)學(xué)稱之為中風(fēng),以猝然昏倒、不省人事、半身不遂、言語(yǔ)不利、口眼歪斜為主要臨床表現(xiàn)。中醫(yī)藥在缺血性卒中治療中療效突出,得到了臨床的廣泛應(yīng)用和認(rèn)可。本文對(duì)AGEs-RAGE信號(hào)通路在缺血性卒中中的致病機(jī)制及中醫(yī)藥通過(guò)干預(yù)AGEs-RAGE信號(hào)通路治療缺血性卒中的進(jìn)展進(jìn)行綜述,以期為使用中醫(yī)藥治療缺血性卒中提供借鑒。

1 AGEs-RAGE信號(hào)通路影響缺血性卒中形成機(jī)制

研究表明,多種機(jī)制參與了缺血引起的腦損傷,包括氧化應(yīng)激、炎性反應(yīng)、細(xì)胞凋亡、興奮性毒性等[5]。RAGE可通過(guò)增強(qiáng)血管損傷和有害神經(jīng)膠質(zhì)體介導(dǎo)的炎性反應(yīng),導(dǎo)致腦缺血后神經(jīng)元死亡[6],其水平上調(diào)主要發(fā)生在大腦中動(dòng)脈閉塞(tMCAO)后小鼠損傷腦組織內(nèi)的小膠質(zhì)細(xì)胞與巨噬細(xì)胞中,通過(guò)藥物拮抗劑或基因缺失抑制RAGE活性,可以減輕缺血性腦損傷,包括腦梗死、神經(jīng)功能缺損等,促進(jìn)神經(jīng)元存活[7]。AGEs-RAGE信號(hào)通路還可以通過(guò)胞質(zhì)還原型輔酶Ⅱ(NADPH)氧化酶促進(jìn)ROS的生成,加快氧化應(yīng)激過(guò)程,并加重腦缺血對(duì)腦組織的損傷。在某些條件和細(xì)胞類(lèi)型中,AGEs-RAGE信號(hào)通路也可能通過(guò)誘導(dǎo)線粒體超氧化物促進(jìn)氧化應(yīng)激的下游擴(kuò)增[8]。ROS過(guò)度增多不僅會(huì)對(duì)細(xì)胞內(nèi)重要成分產(chǎn)生不利影響,包括蛋白質(zhì)破壞、脂質(zhì)過(guò)氧化、DNA損傷和細(xì)胞內(nèi)鈣含量激增,還影響腦血管張力、血小板活性和內(nèi)皮細(xì)胞通透性,導(dǎo)致血腦屏障功能障礙及細(xì)胞死亡,最終導(dǎo)致缺血性卒中的發(fā)生[9]。

AGEs-RAGE信號(hào)通路介導(dǎo)缺血性卒中炎性反應(yīng)的過(guò)程可能主要是通過(guò)激活包括MAPK在內(nèi)的多種途徑促進(jìn)NF-κB的磷酸化,NF-κB被激活后則進(jìn)入細(xì)胞核,繼而轉(zhuǎn)錄與細(xì)胞損傷相關(guān)的基因表達(dá),如促纖維化、促炎性反應(yīng)、促氧化應(yīng)激等相關(guān)因子。在腦缺血過(guò)程中,AGEs-RAGE信號(hào)通路中被激活的促炎因子主要包括白細(xì)胞介素6(IL-6)、IL-1β、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、血管細(xì)胞黏附分子-1(VCAM-1)及細(xì)胞間黏附分子-1(ICAM-1)等[10]。

AGEs-RAGE信號(hào)通路也可通過(guò)細(xì)胞凋亡途徑介導(dǎo)腦損害,主要是促進(jìn)凋亡因子的產(chǎn)生和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Caspase)級(jí)聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。具體表現(xiàn)為AGEs與RAGE結(jié)合后,可通過(guò)激活NF-κB、ROS、c-Jun氨基末端激酶(JNK)、p38 MAPK等多種下游物質(zhì)來(lái)介導(dǎo)凋亡信號(hào)的傳導(dǎo)、線粒體的崩解、死亡受體的激活等,使Caspase釋放增多,最終促進(jìn)細(xì)胞凋亡[11]。也有研究表明,RAGE對(duì)B淋巴細(xì)胞瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相關(guān)X蛋白(Bax)、Caspase-3、Caspase-9的水平也有調(diào)節(jié)作用,從而影響細(xì)胞凋亡過(guò)程[12-13]。

2 中醫(yī)藥通過(guò)AGEs-RAGE信號(hào)通路治療缺血性卒中

歷代中醫(yī)學(xué)者對(duì)于缺血性卒中的病因病機(jī)都有研究,總體來(lái)說(shuō)本病是由于內(nèi)傷積損致機(jī)體虧虛,又受外邪侵犯,或飲酒飽食,或情志失調(diào),或勞累太過(guò),導(dǎo)致臟腑失衡,氣血失于調(diào)和,運(yùn)行逆亂,上犯腦竅而致,總屬本虛標(biāo)實(shí)之證,常見(jiàn)致病因素包括風(fēng)、火、痰、瘀、虛,臨床常運(yùn)用清熱化痰、平肝熄風(fēng)、活血化瘀、滋陰益氣、醒神開(kāi)竅等方法進(jìn)行辨證施治,均有很好的療效。近年來(lái),有關(guān)中醫(yī)藥治療缺血性卒中藥理作用機(jī)制的研究日益深入,不僅包括單藥研究,還包括中藥復(fù)方、針灸等方面,現(xiàn)對(duì)可通過(guò)影響AGEs-RAGE信號(hào)通路對(duì)缺血性卒中發(fā)揮防治作用的研究進(jìn)行具體論述。

2.1 中藥單藥

2.1.1 黃連 黃連的主要功效為清熱燥濕、瀉火解毒,小檗堿是黃連的主要有效成分之一,研究表明其有調(diào)節(jié)血糖、血脂、抗炎、保護(hù)神經(jīng)功能等多種作用[14]。馬月娥等[15]研究發(fā)現(xiàn),糖尿病認(rèn)知功能障礙模型小鼠給予小檗堿干預(yù)后,小鼠原本排列松散無(wú)序的神經(jīng)元變得排列整齊,血清中炎癥相關(guān)因子TNF-α、IL-1β含量減少,海馬中AGEs、RAGE、NF-κB的mRNA和蛋白表達(dá)也有所下調(diào),提示小檗堿可能通過(guò)下調(diào)AGEs/RAGE/NF-κB信號(hào)通路來(lái)改善腦神經(jīng)功能與認(rèn)知障礙。

2.1.2 夏枯草 夏枯草具有清肝瀉火、明目、散結(jié)消腫的作用,具有調(diào)節(jié)血壓、血糖、抗炎、抗氧化、抗腫瘤等功效[16]。JIAO X等[17]通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析表明,夏枯草可通過(guò)影響AGEs-RAGE信號(hào)通路及其下游MAPK信號(hào)通路,抑制IL-1β、IL-6、TNF-α等炎癥因子的表達(dá),參與并調(diào)節(jié)與動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)的多種基因的激活,從而起到防治動(dòng)脈粥樣硬化的作用。

2.1.3 罌粟 罌粟具有健脾開(kāi)胃、清熱利水的功用,罌粟堿是其有效成分之一。SAGLAM E等[18]研究發(fā)現(xiàn),腦損傷后神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元中RAGE、NF-κB的表達(dá)可增加,NF-κB通過(guò)調(diào)節(jié)促炎基因的表達(dá)能進(jìn)一步促進(jìn)神經(jīng)炎癥的發(fā)生,繼而加重腦損傷,然而罌粟堿對(duì)RAGE、NF-κB的表達(dá)具有抑制作用,認(rèn)為罌粟堿可能通過(guò)調(diào)節(jié)RAGE-NF-κB通路發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。

2.1.4 黃芪 黃芪是臨床常用的補(bǔ)虛藥,具有補(bǔ)氣升陽(yáng)、利水消腫、托毒排膿、斂瘡生肌的作用,其主要有效成分包括黃芪甲苷、槲皮素、山柰酚等。唐曉松等[19]通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究認(rèn)為,AGEs-RAGE信號(hào)通路可通過(guò)促進(jìn)炎癥介質(zhì)的表達(dá)導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生,參與缺血性卒中的發(fā)生與發(fā)展,而黃芪能夠抑制AGEs-RAGE信號(hào)通路的表達(dá),可能是其治療缺血性卒中的主要通路之一。JIN Q等[20]研究表明,黃芪可以通過(guò)下調(diào)AGEs-RAGE信號(hào)通路下游MAPK的表達(dá),減少氧化應(yīng)激相關(guān)標(biāo)志物ROS的表達(dá),下調(diào)炎癥相關(guān)因子NF-κB、IL-1β、TNF-α的表達(dá),并抑制Bax和Caspase-3的表達(dá)以減輕細(xì)胞凋亡,從而發(fā)揮保護(hù)細(xì)胞免受損傷的作用。

2.1.5 地黃 地黃具有清熱涼血、養(yǎng)陰生津的功效,常用于治療內(nèi)生火邪及肝腎陰虛所致的缺血性卒中。BAI Y等[21]研究表明,地黃的有效成分梓醇,可以抑制RAGE及NF-κB的表達(dá),減少缺血性卒中發(fā)生后AGEs與RAGE的結(jié)合,并通過(guò)抑制細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)、JNK、p38 MAPK的活化,下調(diào)促炎因子的表達(dá),減輕炎性反應(yīng),還能抑制氧化應(yīng)激相關(guān)物質(zhì)如誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)、NADPH氧化酶活性,減輕氧化應(yīng)激損傷,多種作用協(xié)同發(fā)揮細(xì)胞保護(hù)作用。

2.1.6 三七 三七具有活血化瘀、止血定痛的作用,三七總皂苷是其主要活性成分之一。WANG C等[22]研究發(fā)現(xiàn),三七總皂苷可以逆轉(zhuǎn)缺血再灌注模型大鼠大腦中AGEs的表達(dá),并且在AGEs的前體甲基乙二醛上也發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的調(diào)節(jié)作用,認(rèn)為三七總皂苷對(duì)AGEs-RAGE信號(hào)傳導(dǎo)具有拮抗作用,這也是其對(duì)缺血性腦損傷發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用的主要機(jī)制之一。

2.1.7 姜黃 姜黃的主要功效為破血行氣,通經(jīng)止痛,姜黃素是姜黃的有效成分之一。LIN J等[23]研究表明,姜黃素可通過(guò)增加谷氨酸半胱氨酸連接酶(GCLM)活性和提高谷胱甘肽(GSH)合成,并抑制RAGE基因表達(dá),從而減弱AGEs對(duì)細(xì)胞氧化應(yīng)激的刺激作用,從而對(duì)缺血性卒中發(fā)揮防治作用。

2.1.8 柴胡-桂枝 研究表明,柴胡桂枝湯和柴胡加龍骨牡蠣湯對(duì)缺血性卒中均有良好的治療效果[24-25],而柴胡-桂枝作為上述兩方的君藥組成,對(duì)治療功效的發(fā)揮起著重要作用。張麗曼[26]采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法對(duì)柴胡-桂枝藥對(duì)治療缺血性卒中的活性成分、關(guān)鍵靶點(diǎn)及作用通路進(jìn)行分析,結(jié)果顯示柴胡-桂枝藥對(duì)主要依靠槲皮素、山柰酚等成分發(fā)揮治療作用,調(diào)節(jié)IL-6、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A(VEGFA)、TNF、Caspase-3等關(guān)鍵靶點(diǎn),調(diào)控AGEs-RAGE和低氧誘導(dǎo)因子-1(HIF-1)信號(hào)通路,抑制炎性反應(yīng)和細(xì)胞凋亡的發(fā)生,發(fā)揮抗腦缺血性損傷的作用。

2.2 中藥復(fù)方

2.2.1 六味地黃丸 腎主骨生髓,而腦則為髓海,腎精生髓,上充于腦,滋生腦髓,濡養(yǎng)腦竅,因而腎與腦之間的關(guān)系非常密切。六味地黃丸具有滋補(bǔ)腎陰、填精益髓的功效,在腦系疾病的治療中應(yīng)用廣泛[27]。賈亞泉等[28]研究表明,予六味地黃丸干預(yù)后,阿爾茨海默病(AD)模型小鼠腦微血管數(shù)量明顯增多,神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量明顯減少,細(xì)胞內(nèi)皮連接間隙變小,同時(shí)Aβ和RAGE的表達(dá)水平明顯下調(diào),表明六味地黃丸能通過(guò)抑制RAGE的表達(dá)來(lái)減輕神經(jīng)元損傷,改善小鼠腦血管內(nèi)皮,發(fā)揮對(duì)缺血性卒中的防治作用。

2.2.2 小續(xù)命湯 小續(xù)命湯具有祛風(fēng)散寒、益氣溫陽(yáng)的功效,具有減輕腦水腫、保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞、預(yù)防腦血管疾病的作用,常被用于中風(fēng)及其后遺癥的治療[29]。LIU N等[30]研究顯示,小續(xù)命湯可下調(diào)腦缺血高血糖組大鼠RAGE、AGEs及高遷移率族蛋白B1(HMGB1)的表達(dá),抑制NF-κB的激活,進(jìn)而減少I(mǎi)L-1β、IL-6、TNF-α等促炎因子的釋放,減輕腦缺血產(chǎn)生的腦損害,表明小續(xù)命湯能通過(guò)抑制AGEs-RAGE通路的激活及神經(jīng)炎癥的產(chǎn)生,改善缺血性卒中后急性高血糖引起的血腦屏障破壞和神經(jīng)功能缺損。

2.2.3 平肝潛陽(yáng)湯 平肝潛陽(yáng)湯具有平肝潛陽(yáng)、活血通絡(luò)的功效,臨床主要治療肝陽(yáng)上亢之證候。YAO J等[31]研究認(rèn)為,血管新生對(duì)于缺血性卒中后神經(jīng)功能的恢復(fù)具有重要作用,然而新生血管的基底膜常比較脆弱,而且不夠完整,易發(fā)生破裂出血,同時(shí)炎性細(xì)胞及脂質(zhì)也容易通過(guò)破裂的基底膜進(jìn)而增大斑塊體積,導(dǎo)致血管腔更為狹窄,引發(fā)急性缺血性卒中,而平肝潛陽(yáng)湯可通過(guò)AGEs-RAGE信號(hào)通路改善血管組織形態(tài)并有效調(diào)節(jié)血管重塑,可以在一定程度上預(yù)防缺血性卒中的發(fā)生。

2.2.4 補(bǔ)陽(yáng)還五湯 補(bǔ)陽(yáng)還五湯是治療中風(fēng)后遺癥的著名方劑,可以通過(guò)保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞、修復(fù)血腦屏障、降血脂、抗炎、抗細(xì)胞凋亡等作用來(lái)防治缺血性卒中[32]。周忠光等[33]研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)補(bǔ)陽(yáng)還五湯治療后,AD模型小鼠海馬中RAGE、ICAM-1、VCAM-1基因和蛋白表達(dá)均下調(diào),RAGE的下游細(xì)胞因子NF-κB、IL-6表達(dá)也受到抑制,從而可以預(yù)防ICAM-1和VCAM-1誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮炎性反應(yīng)的發(fā)生。

2.3 針灸 針灸是中醫(yī)學(xué)特色療法之一,具有疏通經(jīng)絡(luò)、運(yùn)行氣血的作用,尤其在中風(fēng)后遺癥的防治中效果顯著[34]。周忠光等[35]研究發(fā)現(xiàn),“益腎調(diào)督”針灸治療可抑制AD模型小鼠海馬中RAGE的產(chǎn)生,降低NF-κB、p65 mRNA 的表達(dá),通過(guò)抑制腦組織神經(jīng)炎癥的發(fā)生、減少神經(jīng)元細(xì)胞凋亡,并增加腦組織的血流量,從而起到神經(jīng)保護(hù)作用。

3 小結(jié)

缺血性卒中具有極高的致死率與致殘率,高危人群的積極預(yù)防、患病后的及時(shí)有效治療,對(duì)于挽救生命、減輕后遺癥、提高患者的生活質(zhì)量極為重要[36-38]。AGES-RAGE信號(hào)通路是缺血性卒中發(fā)生和發(fā)展中非常重要的環(huán)節(jié),中藥單藥、中藥復(fù)方、針灸皆可通過(guò)AGEs-RAGE信號(hào)通路,對(duì)氧化應(yīng)激、炎性反應(yīng)、細(xì)胞凋亡等生物反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行調(diào)節(jié),參與改善血管內(nèi)皮、預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化形成、調(diào)節(jié)血管重塑等過(guò)程,進(jìn)而發(fā)揮治療缺血性卒中的功效,具有多手段、多靶點(diǎn)的特點(diǎn)[39-40]。但從目前來(lái)看,對(duì)中藥單藥的研究仍多于中藥復(fù)方,這不利于對(duì)中藥復(fù)方中藥協(xié)同治療作用的研究,分析其原因可能與中藥復(fù)方成分更加復(fù)雜多樣有關(guān),有待結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù),加深對(duì)中藥復(fù)方的研究。另外,臨床上基于AGEs-RAGE信號(hào)通路探討中醫(yī)藥防治腦損傷的研究雖然很多,但專(zhuān)門(mén)針對(duì)缺血性卒中的研究較少,需要將來(lái)更多更深層次的針對(duì)性研究,以提供更加有力的證據(jù)支撐。