【摘要】 缺血性卒中是一種常見的腦血管意外,日益成為嚴重的全球性健康問題。線粒體質(zhì)量控制失調(diào)是腦缺血誘導(dǎo)神經(jīng)元死亡的重要機制,維持線粒體功能對于促進神經(jīng)元存活和改善神經(jīng)功能至關(guān)重要。線粒體質(zhì)量控制主要涉及線粒體氧化應(yīng)激、線粒體動力學(xué)、線粒體自噬、線粒體生物發(fā)生等方面,是穩(wěn)定線粒體正常結(jié)構(gòu)、發(fā)揮線粒體正常功能的重要條件。近年來,中醫(yī)藥通過多角度、多通路、多靶點調(diào)控線粒體質(zhì)量控制,通過影響線粒體結(jié)構(gòu)與功能,能顯著改善缺血性卒中患者臨床癥狀,受到了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。本文通過對近年來應(yīng)用中藥有效化合物成分及中藥復(fù)方調(diào)控線粒體質(zhì)量控制治療缺血性卒中的實驗研究和臨床觀察進行歸納總結(jié),進一步闡釋缺血性卒中的發(fā)病機制,明確中醫(yī)藥對線粒體質(zhì)量控制的調(diào)控機制,總結(jié)中醫(yī)藥治療缺血性卒中的科學(xué)內(nèi)涵與不足之處,以期為臨床進一步應(yīng)用中醫(yī)藥參與治療缺血性卒中提供一定的思路與方法。
【關(guān)鍵詞】 缺血性卒中;中醫(yī)藥;線粒體質(zhì)量控制;研究進展
【中圖分類號】 R 743.3 【文獻標(biāo)識碼】 A DOI:10.12114/j.issn.1007-9572.2023.0632
Advances in Traditional Chinese Medicine Regulating Mitochondrial Quality Control in the Treatment of Ischemic Stroke
SU Ziwei1,2,MA Yan2,ZHOU Yanzhang3,ZHOU Zhiliang2*
1.Tianjin University of Chinese Medicine,Tianjin 301617,China
2.Department of Encephalopathy Acupuncture,the Second Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300143,China
3.Changchun University of Chinese Medicine,Changchun 130117,China
*Corresponding author:ZHOU Zhiliang,Chief physician;E-mail:zhouzhiliang05@163.com
【Abstract】 Ischemic stroke is the most common cerebrovascular accident and is increasingly becoming a serious global health problem. Mitochondrial quality control disorder is an important mechanism of neuronal death induced by cerebral ischemia,and the maintenance of mitochondrial function is essential for promoting neuronal survival and improving neurological function. Mitochondrial quality control mainly involves mitochondrial oxidative stress,mitochondrial dynamics,mitochondrial autophagy,mitochondrial biogenesis,etc.,which is an important condition for stabilizing the normal structure of mitochondria and exerting the normal function of mitochondria. In recent years,Traditional Chinese Medicine(TCM)has significantly improved the clinical symptoms of patients with ischemic stroke by affecting the structure and function of mitochondria through multi-perspective,multi-pathway,multi-target regulation of mitochondrial quality control,which has received extensive attention from scholars. This article summarizes the experimental studies and clinical observations on the application of effective compound components of TCM and TCM compound to regulate mitochondrial quality control in the treatment of ischemic stroke in recent years,further explains the pathogenesis of ischemic stroke,clarifies the regulatory mechanism of TCM on mitochondrial quality control,and summarizes the scientific connotation and shortcomings of TCM in the treatment of ischemic stroke,in order to provide ideas and methods for further clinical application of TCM in the treatment of ischemic stroke.
【Key words】 Ischemic stroke;Traditional Chinese medicine;Mitochondrial quality control;Research progress
缺血性卒中(ischemic stroke,IS)是全球第二大死亡和殘疾原因,是由血栓形成或栓塞引起的腦血流中斷,受影響的大腦區(qū)域不同,患者可能會出現(xiàn)不同的癥狀,最常見的癥狀是急性單側(cè)軟癱和語言功能下降[1-2]。根據(jù)美國心臟協(xié)會2023年更新的腦卒中統(tǒng)計報告顯示,1990—2019年腦卒中的絕對發(fā)病率增加了70%,年齡標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)病率下降了17%,其中IS約占87%,具有發(fā)病率高、發(fā)病年齡下降的特點[3]。IS作為嚴重的全球性疾病,發(fā)病率呈逐年升高趨勢,亟待有效防治手段解決。中醫(yī)藥在治療IS方面歷史悠久,臨證經(jīng)驗豐富,隨著中醫(yī)藥現(xiàn)代化的發(fā)展,國內(nèi)外學(xué)者廣泛進行研究,包括中藥單體及其有效化合物成分、中藥復(fù)方等,在改善臨床癥狀、減少不良反應(yīng)、預(yù)防復(fù)發(fā)等方面具有獨特優(yōu)勢。
線粒體作為“細胞動力源”,在維護IS發(fā)生后的細胞穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮關(guān)鍵作用,參與了神經(jīng)元自噬和凋亡。在腦缺血期間,由于血液供應(yīng)減少以及三磷酸腺苷(ATP)的合成受到干擾,細胞的內(nèi)部平衡系統(tǒng)被破壞,而細胞可以通過線粒體質(zhì)量控制維持細胞穩(wěn)態(tài),包括線粒體的蛋白質(zhì)反應(yīng)、裂變和融合、吞噬、生物發(fā)生、細胞間轉(zhuǎn)移,被認為是保持形態(tài)、數(shù)量和功能完整性和穩(wěn)定性的基礎(chǔ),并在細胞從線粒體損傷中生存的抗性機制中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[4-5]。這些適應(yīng)性反應(yīng)有助于保持線粒體功能,有助于恢復(fù)IS后神經(jīng)血管單位的穩(wěn)態(tài)。
從祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)角度來看,“氣”的物質(zhì)屬性相當(dāng)于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的線粒體,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中線粒體的功能相當(dāng)于傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中“氣”的作用。中醫(yī)傳統(tǒng)理論認為萬物之本在于陰陽,對于機體陰為有形的物質(zhì)基礎(chǔ),而陽則是無形的動力源泉。《素問·經(jīng)脈別論》云:“飲入于胃,游溢精氣,上輸于脾……”,脾臟通過對水谷精微的運化生成了人體所需的津液和營衛(wèi)二氣,津液以充五臟之形構(gòu)成物質(zhì)基礎(chǔ),而營衛(wèi)二氣通過肺的宣發(fā)肅降功能,疏布于一身來作為生命活動的源泉。營衛(wèi)二氣在周行于全身,為人體的正常生理活動提供動力源泉的同時,不可避免地被消耗、損失,這與線粒體質(zhì)量控制的機制理念保持了高度一致?;诖?,本研究通過對近年來中藥單體及有效化合物成分及中藥復(fù)方調(diào)控線粒體質(zhì)量控制治療IS的相關(guān)文獻進行系統(tǒng)整理歸納,為中醫(yī)藥治療IS深入挖掘相關(guān)治療靶點提供現(xiàn)代醫(yī)學(xué)參考。
1 線粒體氧化應(yīng)激
氧化應(yīng)激是指由于外部或內(nèi)部刺激,機體產(chǎn)生過量的活性氧(ROS)和活性氮(RNS),氧化系統(tǒng)和抗氧化系統(tǒng)失衡導(dǎo)致細胞內(nèi)糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等大分子被破壞,通過多種方式損害細胞的正常功能并導(dǎo)致細胞自噬與凋亡。IS發(fā)生后,局灶性腦供血不足導(dǎo)致線粒體產(chǎn)生ATP的功能受到抑制,影響了Na+/K+-ATP酶和Ca2+/H+-ATP酶功能,細胞內(nèi)Na+、Ca2+和二磷酸腺苷(ADP)含量的增加破壞了細胞離子穩(wěn)態(tài),以及細胞膜的去極化,包括細胞內(nèi)線粒體膜電位(MMP)(ΔΨm-a電荷或電梯度)的變化和ROS的短暫過度釋放,發(fā)生線粒體氧化應(yīng)激,并影響線粒體質(zhì)量控制[6]。余婷等[7]研究發(fā)現(xiàn),苦參素能夠改善IS大鼠線粒體損傷,顯著提高Na+/K+-ATP酶和Ca2+/H+-ATP酶功能,降低細胞內(nèi)Ca2+濃度,抑制氧化應(yīng)激程度。另有研究發(fā)現(xiàn)天麻醇提物可以改善腦缺血再灌注損傷(CI/R)后的神經(jīng)線粒體呼吸功能,降低MMP損失和減少細胞色素C向細胞質(zhì)的轉(zhuǎn)移,以增加ATP水平,減少氧化應(yīng)激和線粒體功能障礙,抑制凋亡起到腦神經(jīng)細胞的保護作用[8]。
核轉(zhuǎn)錄因子紅系2相關(guān)因子(Nrf2)是關(guān)鍵的抗氧化轉(zhuǎn)錄因子之一,在氧化應(yīng)激中被過量的ROS激活,參與Kelch樣環(huán)氧氯丙烷相關(guān)蛋白1、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)、絲裂原活化蛋白激酶、核轉(zhuǎn)錄因子κB(NF-κB)和血紅素氧化酶1(HO-1)等信號通路抑制了IS后出現(xiàn)的氧化應(yīng)激,維持了線粒體穩(wěn)態(tài)并減輕CI/R[9]。研究表明,CI/R后由線粒體功能障礙和能量代謝衰竭引起氧化應(yīng)激,是造成IS預(yù)后不良的關(guān)鍵原因,應(yīng)用白皮杉醇進行干預(yù)可以通過激活糖原合成酶激酶3β靶向調(diào)控Nrf2,使Nrf2磷酸化,導(dǎo)致Nrf2的核輸出、泛素化和降解,影響抗氧化效應(yīng)蛋白表達而發(fā)揮抗氧化效應(yīng)并保護線粒體結(jié)構(gòu)和功能,產(chǎn)生神經(jīng)保護作用[10-11]。另有研究證實,氧化應(yīng)激和神經(jīng)炎癥引起的內(nèi)皮功能紊亂是IS腦細胞損傷和凋亡的主要原因,吳茱萸次堿可以激活Nrf2可誘導(dǎo)氧化和解毒性酶表達對腦組織產(chǎn)生保護作用,其中HO-1和NAD(P)H醌脫氫酶1(NQO1)是Nrf2下游抗氧化應(yīng)激的主要酶類,吳茱萸次堿正是通過Nrf2/HO-1/NQO1這一通路有效干預(yù)IS出現(xiàn)的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)[12]。沈長波等[13]發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇能通過Nrf2/抗氧化反應(yīng)元件這一通路調(diào)節(jié)抗氧化酶的轉(zhuǎn)錄和表達,增強細胞抗氧化應(yīng)激損傷能力,減輕CI/R。
此外,HO-1是具有抗氧化、抗炎及神經(jīng)保護作用的誘導(dǎo)酶。研究表明,HO-1在缺血病灶處的長時間、高表達會導(dǎo)致過量ROS、RNS產(chǎn)生,低氧誘導(dǎo)因子1α(HIF-1α)穩(wěn)定表達,NF-κB激活,引起線粒體功能障礙,而中等水平的HO-1則與之相反,起到保護神經(jīng)血管的作用。HO-1與Nrf2產(chǎn)生的相互作用參與了氧化應(yīng)激反應(yīng),促進谷胱甘肽過氧化物酶4(GSH-Px4)和超氧化物歧化酶2(SOD2)產(chǎn)生,起到神經(jīng)保護作用[14]。經(jīng)實驗研究證明,藏紅花素[15],黃芪甲苷、綠原酸、燈盞乙素[16],益氣活血方[17]、栝樓桂枝顆粒[18]、清熱化瘀方[19]、天麻鉤藤飲[20]、補陽還五湯[21]等中藥有效成分/復(fù)方通過調(diào)節(jié)Nrf2/HO-1信號通路表達,顯著減輕IS細胞氧化應(yīng)激損傷,穩(wěn)定MMP,保護神經(jīng)元功能。
過氧化物酶體增殖劑激活受體γ共激活劑α(PGC-1α)是氧化代謝的主要調(diào)節(jié)劑,對線粒體能源生產(chǎn)和防御ROS系統(tǒng)產(chǎn)生影響,并且能夠上調(diào)Nrf2以應(yīng)對氧化應(yīng)激。研究表明,PGC-1α、HIF-1α、c-MYC、沉默信息調(diào)節(jié)因子1(SIRT-1)和腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)等分子介質(zhì)通過調(diào)節(jié)糖酵解-線粒體軸應(yīng)對缺血、缺氧條件下發(fā)揮重要作用[22]。ZHANG等[23]發(fā)現(xiàn)竹節(jié)參皂苷通過激活A(yù)MPK和SIRT-1調(diào)節(jié)PGC-1α,降低ROS水平和線粒體損傷,抑制線粒體氧化應(yīng)激。裴美娟等[24]發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇調(diào)控PGC-1α可減輕神經(jīng)元細胞凋亡、減少ROS產(chǎn)生,并恢復(fù)皮質(zhì)和海馬中抗氧化劑和Na+/K+-ATP酶至正常水平。應(yīng)用赤芍[25]、活血養(yǎng)榮方[26]、腦心安膠囊[27]通過調(diào)控PGC-1α,干預(yù)IS治療。
2 線粒體動力學(xué)
線粒體動力學(xué)變化包括融合和裂變,是線粒體質(zhì)量控制的核心,對保持線粒體穩(wěn)態(tài)和細胞生存至關(guān)重要。IS后可觀察到線粒體裂變的增加和線粒體融合的減少。這些線粒體動力學(xué)受損導(dǎo)致大腦凋亡,從而出現(xiàn)神經(jīng)元細胞死亡[28]。
2.1 線粒體融合
線粒體融合蛋白通過親融合功能保護組織或神經(jīng)元免受缺血缺氧損傷,包括視神經(jīng)萎縮蛋白1(Opa1)、線粒體融合蛋白1(Mfn1)、線粒體融合蛋白2(Mfn2)等。在CI/R條件下,上調(diào)Opa1促進線粒體融合,逆轉(zhuǎn)線粒體互連形態(tài),抑制神經(jīng)元凋亡,減輕腦水腫和梗死體積[29]。Mfn1、Mfn2是同源蛋白質(zhì),研究表明IS大鼠的腦損傷可能是由線粒體E3泛素鏈接酶1上調(diào)引起,并通過Opa1的SUMO化和Mfn2的泛素化導(dǎo)致線粒體動力學(xué)失穩(wěn)及功能失調(diào)[5]。川續(xù)斷皂苷B被發(fā)現(xiàn)可以抑制線粒體E3泛素連接酶1,逆轉(zhuǎn)Mul1,動力相關(guān)蛋白1(Drp1)和Mfn2蛋白表達改善IS后線粒體動力學(xué)失穩(wěn)[30]。實驗研究表明,龍琥醒腦顆粒通過上調(diào)Opa1、Mfn2并降低線粒體分裂蛋白1、Drp1表達而改善IS大鼠腦梗死面積、減輕腦缺血損傷,糾正線粒體動力學(xué)失衡,發(fā)揮神經(jīng)保護作用[31]。GAO等[32]發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇通過AMPK-Mfn1通路改善線粒體功能以維持神經(jīng)元活力。山茱萸環(huán)烯醚萜苷[33]、西紅花苷[34]、塞絡(luò)通膠囊[35]能夠提高Opa1表達的同時抑制Drp1表達,減輕線粒體動力學(xué)紊亂。
2.2 線粒體裂變
線粒體裂變是將線粒體分裂成兩個較小的線粒體,其中Drp1是裂變的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。線粒體氧化應(yīng)激時Drp1的上調(diào)導(dǎo)致線粒體分裂和融合失衡,造成線粒體功能障礙以及細胞凋亡,下調(diào)Drp1則可以保護線粒體形態(tài)、減少ROS產(chǎn)生及減輕氧化應(yīng)激程度,并減少相應(yīng)梗死面積[36]。IS發(fā)生后Drp1活性顯著升高,活化Drp1進行線粒體轉(zhuǎn)位造成線粒體碎片化,導(dǎo)致線粒體破損數(shù)量增加。曾雪等[37]發(fā)現(xiàn)木犀草素可以逆轉(zhuǎn)這一進程,干預(yù)線粒體裂變。有研究表明銀杏酮酯通過降低Drp1表達水平對缺氧/復(fù)氧(H/R)損傷后人神經(jīng)母細胞瘤(SH-SY5Y)線粒體功能有顯著保護作用,為銀杏酮酯治療缺血性腦血管病提供理論支持[38]。另有研究表明,補陽還五湯通過下調(diào)IS大鼠Drp1表達減輕海馬神經(jīng)元H/R損傷,緩解了缺血造成的進一步損傷[39]。
3 線粒體自噬
在CI/R后,自噬在小鼠紋狀體和皮質(zhì)中增加,ROS過度產(chǎn)生,而線粒體自噬可以清除受損的線粒體并抑制細胞凋亡,保護缺血性腦損傷中的神經(jīng)元細胞[40]。調(diào)控線粒體自噬主要包括PTEN誘導(dǎo)假定激酶1/帕金蛋白(PINK1/Parkin)、B淋巴細胞瘤2/腺病毒E1B相互作用蛋白3/NIP3樣蛋白X(BNIP3/NIX)、FUN14結(jié)構(gòu)域包含蛋白1(FUNDC1)等信號通路[41]。研究表明,黃芩苷可以調(diào)控線粒體自噬通路中Parkin、BNIP3、FUNDC1等關(guān)鍵蛋白表達減輕CI/R[42]。山茱萸環(huán)烯醚萜苷[33]、清熱化瘀方[43]能夠降低I/R大鼠腦組織的Bcl-2同源結(jié)構(gòu)域蛋白抗體(Beclin-1)、NIX等表達干預(yù)線粒體自噬,改善神經(jīng)功能。龍琥醒腦顆粒[44]通過下調(diào)BNIP3、Beclin-1等蛋白表達促進線粒體自噬的激活治療IS。有學(xué)者提出PINK1、Parkin的適度升高對腦缺血具有保護作用,經(jīng)驗證,化濁解毒活血通絡(luò)方可以上調(diào)Parkin、PINK1蛋白水平[45]。方中黃連有效成分小檗堿[46]及郁金有效成分姜黃素[47]廣泛參與線粒體自噬信號通路,有助于受損的腦組織細胞恢復(fù)到正常功能。小續(xù)命湯[48]、槲皮素[49]、活血榮絡(luò)方[50]主要通過激活Parkin/PINK1通路,干預(yù)線粒體自噬和神經(jīng)細胞凋亡。此外,PI3K/AKT信號通路被發(fā)現(xiàn)是腦組織線粒體自噬調(diào)控的重要通路。葒草苷[51]、梔子苷[52]可以激活這一通路抑制線粒體自噬的過度激活,減輕腦組織損傷,發(fā)揮神經(jīng)保護作用。
4 線粒體生物合成
線粒體生物合成由自噬降解受損的線粒體以減輕能量消耗和提供原料,再由增殖功能強的線粒體進行合成,維持細胞能量代謝和線粒體正常功能,是線粒體質(zhì)量控制的最后一環(huán)。線粒體生物合成是IS發(fā)生后的主要內(nèi)源性保護機制之一,在細胞周期內(nèi)細胞核和線粒體基因表達的協(xié)調(diào),進行線粒體增殖、系統(tǒng)及個體合成。PGC-1α是缺氧缺血條件下線粒體生物合成的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,能夠被ROS、Ca2+、ADP/ATP和一氧化氮等應(yīng)激誘導(dǎo)分子所促進,通過上調(diào)抗氧化蛋白的表達和增強線粒體生物合成,保護神經(jīng)元免受氧化應(yīng)激[53]。PGC-1α通過誘導(dǎo)Nrf1、Nrf2表達及轉(zhuǎn)錄,增加線粒體轉(zhuǎn)錄因子A(TFAM)表達及細胞磷酸化,隨后TFAM通過上調(diào)線粒體編碼多肽表達和mtRNA復(fù)制,促進線粒體DNA和蛋白質(zhì)的合成,產(chǎn)生新生線粒體[54-55]。研究表明,CI/R后星形膠質(zhì)細胞和神經(jīng)元中PGC-1α及Nrf1表達水平降低,而竹節(jié)參皂苷可以通過激活A(yù)MPK和SIRT-1以增強PGC-1α的表達和脫乙酰化,提高了抗氧化劑水平,降低了ROS水平及線粒體損傷,改善神經(jīng)功能[23]。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)活血榮絡(luò)方通過顯著上調(diào)PGC-1α以促進缺血腦組織ATP生成,改善神經(jīng)功能,為中藥防治IS提供實驗依據(jù)[28]。另有學(xué)者發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇通過PGC-1α/Nrf1/TFAM途徑誘導(dǎo)線粒體生物發(fā)生,上調(diào)了線粒體DNA含量[56]。此外,姜黃素被證實通過PI3/AKT/糖原合酶激酶(GSK)信號通路保護大腦線粒體生物發(fā)生和抗氧化干預(yù)IS[57]。中藥單體及有效化合物成分、中藥復(fù)方通過調(diào)控線粒體質(zhì)量控制對IS的干預(yù)指標(biāo)統(tǒng)計詳見表1、2。
5 小結(jié)與展望
目前中醫(yī)藥通過調(diào)控線粒體質(zhì)量控制干預(yù)IS的治療過程中,多采用歸脾、肝、腎三經(jīng)的藥物,傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)理論認為增強脾胃運化、補腎益精以增加周流全身的“氣”量,疏肝解郁化瘀以改善“氣”的通道,使“氣”通行無阻,則諸癥向愈,而將益氣活血、化瘀通絡(luò)作為治療法則,中醫(yī)傳統(tǒng)“氣”理論與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中線粒體相呼應(yīng),更印證了應(yīng)用中醫(yī)藥干預(yù)IS的科學(xué)性。中醫(yī)藥調(diào)控線粒體質(zhì)量控制干預(yù)IS,主要從線粒體氧化應(yīng)激、線粒體融合和裂變、線粒體自噬、線粒體生物發(fā)生等方面展開實驗研究。線粒體氧化應(yīng)激方面,中醫(yī)藥主要以降低ROS、RNS的數(shù)量、提高Na+/Ca2+-ATP酶和Ca2+/H+-ATP酶、降低細胞Ca2+濃度、減少MMP損失調(diào)控Nrf2、HIF-1α、HO-1等相關(guān)因子和酶表達,以達到減輕線粒體氧化應(yīng)激的目的;線粒體動力學(xué)方面,中醫(yī)藥通過上調(diào)Opa1、Mfn1、Mfn2等融合蛋白以及下調(diào)Drp1關(guān)鍵裂變調(diào)節(jié)因子調(diào)控線粒體動力學(xué)并改善線粒體功能;線粒體自噬方面,通過對PINK1/Parkin、BNIP3/NIX、FUNDC1、PI3K/AKT等信號通路的調(diào)控抑制線粒體自噬以減輕腦損傷;線粒體生物發(fā)生方面,中醫(yī)藥以調(diào)控PGC-1α關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子以及PGC-1α/Nrf1/TFAM、PI3/AKT/GSK等信號通路促進線粒體生物發(fā)生,改善神經(jīng)功能。經(jīng)實驗驗證,諸多中藥單體及其有效成分和中藥復(fù)方通過線粒體質(zhì)量控制對IS起切實干預(yù)作用,但其他機制仍需進一步探索。
本文通過系統(tǒng)綜述中醫(yī)藥調(diào)節(jié)線粒體質(zhì)量控制干預(yù)IS的進展,闡明了中醫(yī)藥能夠在一定程度上通過調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激反應(yīng)、線粒體融合與分裂、線粒體自噬、線粒體生物發(fā)生等相關(guān)因子表達,影響線粒體質(zhì)量控制,從而發(fā)揮減輕腦損傷、改善神經(jīng)功能治療IS的作用。目前相關(guān)研究仍存在以下不足:(1)現(xiàn)公開發(fā)表的研究處于初步探索階段,以動物實驗為主,需多層次、多角度、多維度進行探索;(2)相關(guān)臨床研究報道較少,且缺少規(guī)范、系統(tǒng)的臨床試驗;(3)中醫(yī)藥對線粒體質(zhì)量控制的報道,以對中藥單體及其化合物成分的實驗研究為多見,而中藥復(fù)方占比較少,對臨床應(yīng)用有一定限制,但可為未來中藥復(fù)方調(diào)控線粒體質(zhì)量控制的實驗和臨床研究提供思路與方向;(4)實驗研究大多集中在某一信號通路/調(diào)節(jié)因子方面,并且檢測指標(biāo)有局限性,缺少藥代動力學(xué)支持,今后應(yīng)采用多通路、多靶點開展實驗研究;(5)缺乏統(tǒng)一的中醫(yī)診療標(biāo)準(zhǔn),對中醫(yī)病因、病機及治療原則與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認識的結(jié)合探討,進一步闡明中醫(yī)傳統(tǒng)理論與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的聯(lián)系,發(fā)揮傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的優(yōu)勢與特色,從而提升臨床療效。
綜上所述,本文通過對中醫(yī)藥調(diào)控線粒體質(zhì)量控制干預(yù)IS的機制與治療方案進行總結(jié),并提出現(xiàn)存的不足,明確線粒體質(zhì)量控制對IS發(fā)病機制的影響,為應(yīng)用中醫(yī)藥調(diào)控線粒體質(zhì)量控制治療IS提供新思路,進一步證實了中醫(yī)藥可以通過多靶點、多途徑、多通路發(fā)揮治療作用,為今后開展實驗研究與臨床應(yīng)用提供新思路。
作者貢獻:蘇紫威負責(zé)文章的構(gòu)思與設(shè)計、研究資料的收集與整理、繪制表格、論文撰寫;馬妍、周彥彰負責(zé)論文修訂;周智梁負責(zé)文章的構(gòu)思與設(shè)計、論文修訂、文章的質(zhì)量控制及審校,對文章整體負責(zé)、監(jiān)督管理。
本文無利益沖突。
參考文獻
QIN C,YANG S,CHU Y H,et al. Signaling pathways involved in ischemic stroke:molecular mechanisms and therapeutic interventions[J]. Signal Transduct Target Ther,2022,7(1):215. DOI:10.1038/s41392-022-01064-1.
SHEN L A,GAN Q Y,YANG Y C,et al. Mitophagy in cerebral ischemia and ischemia/reperfusion injury[J]. Front Aging Neurosci,2021,13:687246. DOI:10.3389/fnagi.2021.687246.
TSAO C W,ADAY A W,ALMARZOOQ Z I,et al. Heart disease and stroke statistics-2023 Update:a report from the American Heart Association[J]. Circulation,2023,147(8):e93-621. DOI:10.1161/CIR.0000000000001123.
AN H,ZHOU B,JI X M. Mitochondrial quality control in acute ischemic stroke[J]. J Cereb Blood Flow Metab,2021,41(12):3157-3170. DOI:10.1177/0271678X211046992.
TIAN H Y,CHEN X Y,LIAO J,et al. Mitochondrial quality control in stroke:from the mechanisms to therapeutic potentials[J]. J Cell Mol Med,2022,26(4):1000-1012. DOI:10.1111/jcmm.17189.
NARNE P,PANDEY V,PHANITHI P B. Interplay between mitochondrial metabolism and oxidative stress in ischemic stroke:an epigenetic connection[J]. Mol Cell Neurosci,2017,82:176-194. DOI:10.1016/j.mcn.2017.05.008.
余婷,韓亞非. 苦參素對大鼠腦缺血后腦線粒體損傷保護作用的研究[J]. 中國中醫(yī)急癥,2018,27(5):834-837,841. DOI:10.3969/j.issn.1004-745X.2018.05.022.
羅苑,陳普,楊麗萍,等. 天麻醇提物對腦缺血再灌注損傷中線粒體功能障礙的影響[J]. 中國中藥雜志,2022,47(20):5564-5573. DOI:10.19540/j.cnki.cjcmm.20220613.708.
WANG L,ZHANG X,XIONG X X,et al. Nrf2 regulates oxidative stress and its role in cerebral ischemic stroke[J]. Antioxidants,2022,11(12):2377. DOI:10.3390/antiox11122377.
張淑媛,葉嘉儀,王凌峰,等. 白皮杉醇調(diào)控GSK-3β/Nrf2信號通路減輕神經(jīng)細胞氧糖剝奪再灌注損傷[J]. 浙江大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),2022,51(5):552-562.
張永杰,吳致遠,董玲玲,等. GSK-3β對缺血性腦卒中病理過程調(diào)控作用的研究進展[J]. 中國細胞生物學(xué)學(xué)報,2020,42(7):1263-1268.
周海燕,周俐紅,張彩霞,等. 吳茱萸次堿對局灶性腦缺血模型大鼠腦組織病理、免疫失衡和氧化應(yīng)激的調(diào)節(jié)作用及機制研究[J]. 中國免疫學(xué)雜志,2020,36(6):677-681. DOI:10.3969/j.issn.1000-484X.2020.06.008.
沈長波,黃家貴,張黎黎,等. 白藜蘆醇在缺氧缺糖再灌注損傷不同時間窗對大鼠皮質(zhì)神經(jīng)元氧化應(yīng)激的影響[J]. 第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報,2013,34(7):708-713.
CHOI Y K,KIM Y M. Beneficial and detrimental roles of heme oxygenase-1 in the neurovascular system[J]. Int J Mol Sci,2022,23(13):7041. DOI:10.3390/ijms23137041.
楊歡歡,段毅. 藏紅花素通過Nrf2/HO-1通路對腦缺血再灌注大鼠血腦屏障的保護作用[J]. 天津中醫(yī)藥,2022,39(8):1069-1076.
鄢宇梅,米佳佳,付英豪,等. 基于Nrf2/HO-1通路的黃芪-燈盞細辛成分配伍對缺氧缺糖PC12細胞氧化損傷研究[J]. 中藥藥理與臨床,2022,38(2):159-164. DOI:10.13412/j.cnki.zyyl.20220317.001.
顧媛媛,張淑香,周忠光,等. 基于Nrf2/HO-1信號通路探討益氣活血方對腦缺血損傷大鼠氧化應(yīng)激反應(yīng)的影響[J]. 中國實驗方劑學(xué)雜志,2019,25(24):30-35. DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.20192437.
張玉琴,李鷙,李煌,等. 栝樓桂枝顆粒激活Nrf2信號通路減輕腦缺血再灌注損傷大鼠氧化應(yīng)激損傷作用[J]. 中國實驗方劑學(xué)雜志,2017,23(21):112-116. DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.2017210112.
胡躍強,秦紅玲,唐農(nóng),等. 基于Nrf2/ARE信號通路探討清熱化瘀方對大鼠腦缺血再灌注損傷氧化應(yīng)激反應(yīng)的影響[J]. 中國實驗方劑學(xué)雜志,2018,24(14):128-133."DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.20181329.
王艷旭,李世舉,鐘曉勇,等. 天麻鉤藤飲對腦缺血模型大鼠皮層組織中Nrf2/HO-1信號通路的影響[J]. 福建中醫(yī)藥,2021,52(1):28-30,36. DOI:10.13260/j.cnki.jfjtcm.012156.
佘顏,王宇紅,邵樂,等. 補陽還五湯精簡方對大鼠腦缺血后血管新生及Nrf2/HO-1信號途徑的影響[J]. 中國藥理學(xué)通報,2016,32(1):123-128.
HAM P B,RAJU R. Mitochondrial function in hypoxic ischemic injury and influence of aging[J]. Prog Neurobiol,2017,157:92-116. DOI:10.1016/j.pneurobio.2016.06.006.
ZHANG T J,LI Z J,QIN Z,et al. Neuroprotection of Chikusetsu saponin V on transient focal cerebral ischemia/reperfusion and the underlying mechanism[J]. Phytomedicine,2021,84:153516. DOI:10.1016/j.phymed.2021.153516.
裴美娟,王愷,張婷,等. 白藜蘆醇對腦梗死小鼠線粒體生物合成及腦水腫的影響[J]. 遵義醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2018,41(2):156-159,164. DOI:10.14169/j.cnki.zunyixuebao.2018.0031.
陳敏純,閆抗抗,曹青,等. 赤芍對缺血性腦卒中大鼠PGC-1α/Nrf2通路促血管新生作用研究[J]. 現(xiàn)代中藥研究與實踐,2021,35(4):36-40. DOI:10.13728/j.1673-6427.2021.04.009.
周德生,譚惠中,陳瑤,等. 活血榮絡(luò)方對腦缺血再灌注損傷大鼠SIRT1/PGC-1α信號通路的影響[J]. 中國中醫(yī)藥信息雜志,2023,30(2):87-92. DOI:10.19879/j.cnki.1005-5304.202203751.
馮宇娟,王樂,韓廣卉,等. 腦心安膠囊激活CREB/PGC-1α改善慢性腦缺血致VCI大鼠線粒體及氧化損傷的作用機制[J]. 中國實驗方劑學(xué)雜志,2022,28(23):19-29."DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.20221306.
VONGSFAK J,PRATCHAYASAKUL W,APAIJAI N,et al. The alterations in mitochondrial dynamics following cerebral ischemia/reperfusion injury[J]. Antioxidants,2021,10(9):1384. DOI:10.3390/antiox10091384.
CHEN Y K,GUO S X,TANG Y J,et al. Mitochondrial fusion and fission in neuronal death induced by cerebral ischemia-reperfusion and its clinical application:a mini-review[J]. Med Sci Monit,2020,26:e928651. DOI:10.12659/MSM.928651.
任凱迪,彭紫梅,羅秀菊,等. 川續(xù)斷皂苷B抑制線粒體E3泛素連接酶1減輕缺血性中風(fēng)大鼠腦損傷[J]. 中國藥理學(xué)與毒理學(xué)雜志,2021,35(10):795. DOI:10.3867/j.issn.1000-3002.2021.10.136.
張占偉,廖亮英,楊惠,等. 龍琥醒腦顆粒對腦缺血再灌注模型大鼠受損腦細胞線粒體動力學(xué)的影響[J]. 中草藥,2022,53(15):4755-4763.
GAO J B,WANG H J,LI Y J,et al. Resveratrol attenuates cerebral ischaemia reperfusion injury via modulating mitochondrial dynamics homeostasis and activating AMPK-Mfn1 pathway[J]. Int J Exp Pathol,2019,100(5/6):337-349. DOI:10.1111/iep.12336.
王明洋,孫爭宇,張麗,等. 山茱萸環(huán)烯醚萜苷對腦缺血再灌注大鼠線粒體損傷的影響[J]. 首都醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2020,41(3):385-390. DOI:10.3969/j.issn.1006-7795.2020.03.013.
張業(yè)昊,姚明江,叢偉紅,等. 西紅花提取物對局灶型腦缺血/再灌注大鼠線粒體分裂融合的影響[J]. 中國藥理學(xué)通報,2018,34(6):770-775.
張業(yè)昊,叢偉紅,徐立,等. 塞絡(luò)通膠囊對局灶型腦缺血/再灌注大鼠線粒體動力學(xué)的影響[J]. 中國中藥雜志,2015,40(10):1984-1988.
ZHOU X Y,CHEN H M,WANG L,et al. Mitochondrial dynamics:a potential therapeutic target for ischemic stroke[J]. Front Aging Neurosci,2021,13:721428. DOI:10.3389/fnagi.2021.721428.
曾雪,王龍,賴玉潔,等. 木犀草素通過抑制Drp1活性改善自噬流過程減少腦缺血再灌注后氧化應(yīng)激損傷[J]. 第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報,2020,42(18):1777-1786. DOI:10.16016/j.1000-5404.202004273.
袁蓉,張業(yè)昊,程冰麗,等. 銀杏酮酯EGb50對缺氧/復(fù)氧損傷后SH-SY5Y細胞線粒體功能的影響[J]. 中國中藥雜志,2018,43(22):4486-4490. DOI:10.19540/j.cnki.cjcmm.20180613.001.
韋辰,王士雷,孔憲剛,等. 補陽還五湯對腦缺血再灌注損傷大鼠線粒體分裂蛋白Drp1、Fis1及細胞色素C表達的影響[J]. 陜西中醫(yī),2017,38(10):1481-1483.
FANG C C,GU L J,SMERIN D,et al. The interrelation between reactive oxygen species and autophagy in neurological disorders[J]. Oxid Med Cell Longev,2017,2017:8495160. DOI:10.1155/2017/8495160.
TANG Y C,TIAN H X,YI T,et al. The critical roles of mitophagy in cerebral ischemia[J]. Protein Cell,2016,7(10):699-713. DOI:10.1007/s13238-016-0307-0.
林筱潔,周惠芬,虞立,等. 基于線粒體自噬調(diào)控的黃芩苷減輕神經(jīng)元細胞缺血缺氧/再灌注損傷的研究[J]. 中華中醫(yī)藥雜志,2019,34(5):2022-2027.
秦紅玲,胡躍強,譚露露,等. 清熱化瘀方調(diào)控miR-137/Nix通路介導(dǎo)的線粒體自噬改善大鼠腦缺血-再灌注損傷[J]. 中藥材,2023,46(1):191-196. DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2023.01.033.
張占偉,廖亮英,楊惠,等. 龍琥醒腦顆粒介導(dǎo)線粒體自噬對腦缺血再灌注損傷模型大鼠腦神經(jīng)細胞的保護作用[J]. 中醫(yī)藥導(dǎo)報,2022,28(11):23-29. DOI:10.13862/j.cn43-1446/r.2022.11.005.
孫闊,霍瑞卿,韓宇帆,等. 化濁解毒活血通絡(luò)方對腦缺血再灌注損傷大鼠線粒體自噬相關(guān)蛋白PINK1和Parkin的影響[J]. 中華中醫(yī)藥雜志,2023,38(3):1014-1019.
MALEKI S N,ABOUTALEB N,SOURI F. Berberine confers neuroprotection in coping with focal cerebral ischemia by targeting inflammatory cytokines[J]. J Chem Neuroanat,2018,87:54-59. DOI:10.1016/j.jchemneu.2017.04.008.
LIU D Q,CHEN S P,SUN J,et al. Berberine protects against ischemia-reperfusion injury:a review of evidence from animal models and clinical studies[J]. Pharmacol Res,2019,148:104385. DOI:10.1016/j.phrs.2019.104385.
王連輝,米國青,薛滿中. 基于PINK1/Parkin通路探討小續(xù)命湯調(diào)控急性腦缺血再灌注后線粒體自噬的分子機制及神經(jīng)細胞凋亡的影響[J]. 中醫(yī)藥導(dǎo)報,2022,28(1):36-40,44. DOI:10.13862/j.cnki.cn43-1446/r.2022.01.044.
魏思燦,林天來,黃玲,等. 槲皮素通過PINK1/parkin通路激活線粒體自噬減輕大鼠腦缺血再灌注損傷[J]. 中國病理生理雜志,2020,36(12):2251-2257.
顏思陽,楊仁義,陳瑤,等. 活血榮絡(luò)方含藥血清對氧糖剝奪/復(fù)氧糖損傷PC12細胞線粒體自噬的影響及機制研究[J]. 中國中醫(yī)藥信息雜志,2023,30(7):101-107. DOI:10.19879/j.cnki.1005-5304.202207029.
杜靜,賈冬雪,王書華. 葒草苷調(diào)控PI3K/Akt通路對腦缺血再灌注大鼠腦組織線粒體自噬的影響[J]. 河北醫(yī)藥,2022,44(7):1034-1037. DOI:10.3969/j.issn.1002-7386.2022.07.016.
ZHANG W W,ZHANG F L,HU Q C,et al. The emerging possibility of the use of geniposide in the treatment of cerebral diseases:a review[J]. Chin Med,2021,16(1):86. DOI:10.1186/s13020-021-00486-3.
YANG J L,MUKDA S,CHEN S D. Diverse roles of mitochondria in ischemic stroke[J]. Redox Biol,2018,16:263-275. DOI:10.1016/j.redox.2018.03.002.
丁志敏,高靜,蘇凱奇,等. 線粒體質(zhì)量控制體系介導(dǎo)缺血性腦卒中的康復(fù)及藥物治療研究進展[J]. 中華老年心腦血管病雜志,2022,24(12):1342-1344.
陳麗敏,白艷杰,王巖,等. 線粒體質(zhì)量控制失調(diào)介導(dǎo)卒中后認知障礙的研究進展[J]. 中國病理生理雜志,2022,38(7):1320-1327. DOI:10.3969/j.issn.1000-4718.2022.07.021.
KOH Y C,HO C T,PAN M H. The role of mitochondria in phytochemically mediated disease amelioration[J]. J Agric Food Chem,2023,71(18):6775-6788. DOI:10.1021/acs.jafc.2c08921.
KANDEZI N,MOHAMMADI M,GHAFFARI M,et al. Novel insight to neuroprotective potential of curcumin:a mechanistic review of possible involvement of mitochondrial biogenesis and PI3/akt/GSK3 or PI3/akt/CREB/BDNF signaling pathways[J]. Int J Mol Cell Med,2020,9(1):1-32. DOI:10.22088/IJMCM.BUMS.9.1.1.
(本文編輯:鄒琳)
*通信作者:周智梁,主任醫(yī)師;E-mail:zhouzhiliang05@163.com
基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(81804049)
引用本文:蘇紫威,馬妍,周彥彰,等. 中醫(yī)藥調(diào)控線粒體質(zhì)量控制治療缺血性卒中的研究進展[J]. 中國全科醫(yī)學(xué),2024,27(24):3023-3030. DOI:10.12114/j.issn.1007-9572.2023.0632. [www.chinagp.net]
SU Z W,MA Y,ZHOU Y Z,et al. Advances in traditional Chinese medicine regulating mitochondrial quality control in the treatment of ischemic stroke[J]. Chinese General Practice,2024,27(24):3023-3030.
? Editorial Office of Chinese General Practice. This is an open access article under the CC BY-NC-ND 4.0 license.