王雙珠 曾 勇 李 燕 賀震旦

一、阿克苷概述

阿克苷(acteoside)屬于苯丙素苷化合物(phenylpropanoid glycosides，PPGs)，阿克苷結(jié)構(gòu)中的配基為苯乙醇基，配糖基為1個(gè)葡萄糖和1個(gè)鼠李糖基，取代基為肉桂?；?，為天然糖苷化合物。廣泛存在于雙子葉植物中，和綠茶多酚一樣屬于天然多酚類成分。阿克苷結(jié)構(gòu)式見圖1。

圖1 阿克苷結(jié)構(gòu)式

阿克苷自1968年首先從洋丁香分離獲得以來，至今已證實(shí)分布于唇形科(labiatae)15屬41種，紫薇科(bignoniaceae)4屬5種，木犀科(oleaceae)7屬12種，列當(dāng)科(orobanchaceae)5屬10種，玄參科(scrophulariaceae)21屬34種，馬錢科(loganiaceae)2屬7種，馬鞭草科(verbenaceae)12屬31種，車前科(plantaginaceae)2屬7種，爵床科(acanthaceae)2屬3種，木蘭科(magnoliaceae)1屬2種，苦檻藍(lán)科(myoporaceae)1屬1種，蓼科(polygonaceae)1屬1種，菊科(compositae)1屬1種，胡麻科(pedaliaceae)1屬1種，桔?？?campanulaceae)1屬1種，胡椒科(piperaceae)1屬1種，苦苣苔科(gesneriaceae)1屬1種，薔薇科(rosaceae)1屬1種，共計(jì)79屬160種植物中。近年研究表明阿克苷具有多種生理活性:抗氧化、抗病毒、保肝、抗腫瘤轉(zhuǎn)移、抗炎、降血脂、抗菌、神經(jīng)保護(hù)、抗凝血、降血壓、心血管保護(hù)和免疫調(diào)節(jié)等［1～16］。由于阿克苷具有多種生理活性，分布廣泛，資源豐富，因此對(duì)其藥用價(jià)值的研究已成為天然藥物研發(fā)的新熱點(diǎn)。阿克苷是新一類天然活性結(jié)構(gòu)分子類群，隨著藥理研究的不斷深入，必將給阿克苷的臨床應(yīng)用帶來廣闊的前景。

二、阿克苷的神經(jīng)保護(hù)作用機(jī)制

神經(jīng)細(xì)胞是神經(jīng)系統(tǒng)的主體，神經(jīng)元的損傷是諸多神經(jīng)疾病的主要原因，卒中、中毒、外傷、感染、變性都是因?yàn)樯窠?jīng)元受到致病因子的損害導(dǎo)致不可逆的功能喪失。近年研究神經(jīng)元損傷的機(jī)制包括氧化損傷、自由基、炎癥、興奮性毒性、鈣離子超載、凋亡及免疫損傷等。神經(jīng)保護(hù)治療就是通過藥物等手段阻斷神經(jīng)細(xì)胞壞死的不同環(huán)節(jié)，增加神經(jīng)細(xì)胞存活能力，促進(jìn)神經(jīng)功能的恢復(fù)。研究表明阿克苷具有以下生理活性以保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞。

1.抗氧化作用:超氧陰離子(O-2)、羥自由基(OH·)、過氧化氫(H2O2)和單線態(tài)氧(1O2)等屬于機(jī)體代謝過程中產(chǎn)生的活性氧族(reactive oxygen species，ROS)，正常情況下自由基的產(chǎn)生和清除處于動(dòng)態(tài)平衡。自由基構(gòu)成和抗氧化防御機(jī)制的失衡是造成氧化損傷的原因之一。大量證據(jù)表明氧化應(yīng)激引起自由基的過度產(chǎn)生會(huì)引起神經(jīng)細(xì)胞的死亡，過多的自由基，導(dǎo)致細(xì)胞和細(xì)胞器損傷，特別是對(duì)線粒體。線粒體是產(chǎn)生氧自由基的場(chǎng)所也是細(xì)胞的能量合成中心，線粒體也是細(xì)胞凋亡信號(hào)傳導(dǎo)途徑中非常重要的傳導(dǎo)通路。急性大量的ROS抑制電子傳遞鏈酶復(fù)合體Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ活性，使線粒體ATP生成減少，出現(xiàn)能量合成障礙并引發(fā)氨基酸興奮性毒性，還可造成線粒體及細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)，脂類及核酸的氧化，最終造成線粒體功能的損害。脂質(zhì)過氧化反應(yīng)并產(chǎn)生大量有害代謝產(chǎn)物氣質(zhì)包括毒性最大的丙二醛(MDA)，其造成線粒體膜膜電位減低，通透性增大，Ca2+內(nèi)流增多，細(xì)胞色素C釋放，mRNA突變等最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡，是衰老及其他神經(jīng)退行性疾病的主要發(fā)病機(jī)制之一。多項(xiàng)研究表明阿克苷具有很強(qiáng)的抗氧化活性，在兔肢體固定造成肌肉萎縮模型中及大鼠肌肉運(yùn)動(dòng)損傷模型中，研究發(fā)現(xiàn)阿克苷可以減少脂質(zhì)過氧化后MDA的產(chǎn)生，在對(duì)牛肺血管內(nèi)皮細(xì)胞的氧化損傷模型研究中證實(shí)阿克苷具有很強(qiáng)的自由基清除能力［2，17～19］，在β-淀粉樣肽(amyloid β -peptide，Aβ)誘導(dǎo)的 SHSY5Y細(xì)胞(人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞)損傷模型、細(xì)菌誘導(dǎo)大鼠膠質(zhì)瘤細(xì)胞系C6細(xì)胞感染產(chǎn)生炎癥反應(yīng)模型及海洛因誘導(dǎo)大鼠大腦氧化損傷等模型研究中發(fā)現(xiàn)，阿克苷具有減少活性氧ROS，增強(qiáng)SOD生物活性等作用［10，20，21］。

2.抑制谷氨酸:谷氨酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，具有重要的生理功能。但是谷氨酸受體的過度表達(dá)會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞的功能障礙，甚至是損傷、死亡，這就是谷氨酸的神經(jīng)毒性，其在神經(jīng)系統(tǒng)的許多疾病中起著決定性的作用，特別是阿爾茨海默病(Alzheimer's disease)、帕金森病(Parkinson's disease)、癲癇及腦缺血發(fā)作。谷氨酸引起的神經(jīng)毒性與NOS(一氧化氮合成酶)和活性氧ROS的增加以及伴隨的過量鈣離子的流入有密切關(guān)系，最終發(fā)生脂質(zhì)過氧化。在對(duì)細(xì)菌誘導(dǎo)大鼠膠質(zhì)瘤細(xì)胞系C6細(xì)胞感染產(chǎn)生炎癥反應(yīng)模型及經(jīng)LPS(脂多糖)誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生誘生型一氧化氮合成酶(iNOS)的模型的研究表明，阿克苷可以有效抑制鈣離子流入，并且可以通過抑制iNOS以抑制NO的過度產(chǎn)生［20］;阿克苷還具有促進(jìn)抗氧化防御系統(tǒng)如還原型谷胱甘肽GSH，過氧化物歧化酶SOD等，以減輕免疫應(yīng)激的作用［22，23］。線粒體膜電位的降低是谷氨酸引起的神經(jīng)毒性的另一特征，這提示線粒體膜功能的降低。對(duì)經(jīng)1-甲基-4-苯基吡啶(MPP+)誘導(dǎo)的PC12細(xì)胞(大鼠腎上腺嗜鉻細(xì)胞瘤細(xì)胞系)損傷模型及Aβ誘導(dǎo)的SH-SY5Y細(xì)胞損傷模型研究表明阿克苷可以增加受損線粒體的膜電位，這可能與其抑制鈣離子的流入和氧化應(yīng)激有關(guān)［10，11，24］。

3.調(diào)節(jié)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路:絲裂酶原活化蛋白激酶(MAPK)是一類重要的細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)介質(zhì)，可以將細(xì)胞外信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)至胞內(nèi)，參與細(xì)胞內(nèi)若干信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要級(jí)聯(lián)過程，細(xì)胞外刺激通過MAPK的磷酸化級(jí)聯(lián)反應(yīng)引起細(xì)胞內(nèi)應(yīng)答，從而參與細(xì)胞的生長(zhǎng)分化，調(diào)節(jié)細(xì)胞周期和細(xì)胞凋亡等過程。核因子κB(NF-κB)是真核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄因子，也是一類重要的細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)介質(zhì)，主要參與機(jī)體防御反應(yīng)、組織損傷和應(yīng)激、細(xì)胞分化和凋亡，以及腫瘤生長(zhǎng)抑制過程的信息傳遞。當(dāng)MAPK及NF-κB被激活后可以誘導(dǎo)iNOS等炎癥介質(zhì)的表達(dá)從而放大炎癥反應(yīng)，引起細(xì)胞的氧化損傷并最終誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。大量研究表明抗氧化物可以抑制核因子κB(nuclear factor kappa B，NF-κB)的活性［25］。Emanuela Mazzon 等［26］研究發(fā)現(xiàn)在二硝基本磺酸鹽誘導(dǎo)下的大腸炎細(xì)胞培養(yǎng)模型中，阿克苷減少了該模型中增多的 NF-κB及 iNOS。Emanuela Esposito等研究還發(fā)現(xiàn)阿克苷可以通過抑制NF-κB和MAPK的活性以減少相應(yīng)蛋白質(zhì)的表達(dá)［20］。Jeong Yong Lee等研究發(fā)現(xiàn)在巨噬細(xì)胞培養(yǎng)中阿克苷可以通過抑制AP1通路減少脂多糖誘生型iNOS的表達(dá)，這些也提示了阿克苷的神經(jīng)保護(hù)機(jī)制可能與其對(duì)轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)節(jié)而最終改變基因的表達(dá)有關(guān)。

4.抗凋亡作用:細(xì)胞凋亡是一種由細(xì)胞內(nèi)基因調(diào)控的主動(dòng)死亡過程，在調(diào)控機(jī)體發(fā)育，控制細(xì)胞衰老，維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定中起重要作用。當(dāng)細(xì)胞凋亡失調(diào)時(shí)可引起多種疾病。其在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、神經(jīng)退行性病變和興奮性神經(jīng)元損傷中均起重要作用。目前認(rèn)為細(xì)胞凋亡有3條基本通路:線粒體途徑、死亡受體途徑和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)途徑。在這3條凋亡通路中半胱氨酰天冬氨酸特異性蛋白酶(caspase)的級(jí)聯(lián)反應(yīng)起重要作用。盡管不同的信號(hào)可以激活不同的caspase，但最終都是通過激活caspase-3激活凋亡級(jí)聯(lián)反應(yīng)，caspase-3是已知的最重要的凋亡執(zhí)行者。Bcl-2及Bax是細(xì)胞凋亡線粒體通路的組成基因，分別具有抑制細(xì)胞凋亡及促進(jìn)細(xì)胞凋亡的作用。對(duì)阿克苷在阿爾茨海默病細(xì)胞模型包括MPP+誘導(dǎo)的PC12細(xì)胞凋亡及β-淀粉樣肽誘導(dǎo)的SH-SY5Y細(xì)胞凋亡模型研究中，經(jīng)阿克苷處理后不僅MPP+誘導(dǎo)的PC12細(xì)胞及SHSY5Y細(xì)胞凋亡數(shù)目減少，而且熒光酶標(biāo)儀顯示caspase-3活性下降，并用Western blot測(cè)定了caspase-3的量，證實(shí)了其抑制神經(jīng)元凋亡的機(jī)制之一在于抑制 caspase-3的活性［10，24］。研究還發(fā)現(xiàn)阿克苷可以通過調(diào)節(jié)Bcl-2，細(xì)胞色素C(cytochrome C)等細(xì)胞凋亡信號(hào)通路以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞的保護(hù)［10］。

三、結(jié) 語

中樞神經(jīng)損傷后的神經(jīng)保護(hù)和再生一直是神經(jīng)科學(xué)研究的難點(diǎn)和重點(diǎn)，經(jīng)過大量研究已發(fā)現(xiàn)多種神經(jīng)保護(hù)的藥物和方法，但都未能從根本解決這一難題。因此，臨床上迫切需要更多的具有確切神經(jīng)保護(hù)作用的藥物。大量研究表明，阿克苷具有多種生物學(xué)效用，而對(duì)其神經(jīng)保護(hù)作用的研究尤其受到關(guān)注。目前，對(duì)阿克苷神經(jīng)保護(hù)的研究主要還處于細(xì)胞培養(yǎng)階段，其神經(jīng)保護(hù)機(jī)制尚未完全闡明。雖然在相關(guān)神經(jīng)細(xì)胞的損傷模型的研究中證實(shí)阿克苷確實(shí)具有抗氧化、抑制谷氨酸鹽、抑制細(xì)胞凋亡等作用以保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞，但對(duì)于其研究還有待進(jìn)一步完善。如阿克苷是否還通過其他途徑保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞。Jun Zhao在對(duì)大鼠免疫性肝損傷模型的研究顯示阿克苷具有調(diào)節(jié)免疫而起到保護(hù)肝臟的作用，而免疫調(diào)節(jié)也是現(xiàn)今研究神經(jīng)保護(hù)的熱點(diǎn)［16］。阿克苷對(duì)神經(jīng)元是否也通過調(diào)節(jié)免疫而起到保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞的作用，這些也是下一步研究的方向。再如，在典型的神經(jīng)損傷動(dòng)物模型中阿克苷是否具有神經(jīng)保護(hù)作用，阿克苷對(duì)人類是否具有神經(jīng)保護(hù)作用以及神經(jīng)保護(hù)作用的細(xì)胞靶點(diǎn)及信號(hào)傳導(dǎo)通路等也都有待進(jìn)一步研究。阿克苷來源廣泛，資源豐富且具有多種神經(jīng)保護(hù)方面的生理活性，具有廣泛的臨床應(yīng)用前景，期望其在人類神經(jīng)損傷疾病中發(fā)揮積極作用。

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