魯嬋嬋 戴彥成 王蓓 耿赟 方邦江

（上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院急診科 上海 200032）

中藥人參是五加科人參，屬植物人參的干燥根。經(jīng)中醫(yī)臨床驗(yàn)證表明人參的主要功效包括有補(bǔ)脾益肺、大補(bǔ)元?dú)?、生津安神益智等。?jīng)常被用于治療體虛欲脫、脾虛食少、驚悸失眠、心力衰竭等臨床病變，被稱作“百藥之王”?，F(xiàn)代研究表明，人參中含有人參皂苷、人參多糖、蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸等多種化學(xué)成分，其中人參皂苷為主要藥效成分[1]。多年來(lái)學(xué)者對(duì)人參皂苷及其單體藥理作用的研究正在不斷地深入，它對(duì)腦缺血保護(hù)作用受到廣泛的關(guān)注?，F(xiàn)將有關(guān)進(jìn)展進(jìn)行綜述，為深入研究與開(kāi)發(fā)利用人參皂苷提供參考。

1 抗神經(jīng)細(xì)胞的凋亡

缺血性或缺血再灌注性腦損傷時(shí)神經(jīng)細(xì)胞凋亡和壞死并存，凋亡主要位于半暗區(qū)，壞死發(fā)生于缺血中心區(qū)，抑制半暗區(qū)向缺血中心區(qū)的發(fā)展是缺血性腦血管病治療的關(guān)鍵，即抑制神經(jīng)細(xì)胞凋亡的發(fā)生有利于缺血性腦血管病的治療[2]。

有研究表明NO在大鼠腦缺血再灌注損傷中有兩種作用，其在微循環(huán)保護(hù)及受損后微循環(huán)重建中起積極作用，但在神經(jīng)細(xì)胞的損傷中起很大的破壞作用，在腦缺血期間及再灌注早期，興奮性氨基酸大量釋放，導(dǎo)致依賴于N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受體的Ca2+通道過(guò)度激活，加上其他原因引起Ca2+大量?jī)?nèi)流，進(jìn)而激活依賴于Ca2+鈣調(diào)蛋白的NO合成酶，合成過(guò)量的NO，導(dǎo)致腦部易受損區(qū)域神經(jīng)元的壞死[3]。朱陵群等[4]研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rg1通過(guò)抑制一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS），從而減少NO的產(chǎn)生，最終拮抗海馬神經(jīng)細(xì)胞的凋亡。鄒曉莉等[5]認(rèn)為人參皂苷Rg1對(duì)大鼠局灶性腦缺血具有保護(hù)作用，其可能通過(guò)下調(diào)腦組織iNOS（誘導(dǎo)型一氧化氮合酶）、上調(diào)eNOS（內(nèi)皮細(xì)胞型一氧化氮合酶）的表達(dá)發(fā)揮作用。

凋亡相關(guān)因子如半胱天冬酶3（caspase-3）和9（caspase-9）磷酸化，可促進(jìn)腦缺血神經(jīng)細(xì)胞凋亡[6]。因此選用caspase-3抑制劑，可減少腦缺血再灌注（cerebral ischemia reperfusion，CIR）后神經(jīng)元的凋亡，劉霞等[7]認(rèn)為人參皂苷Rg1可能通過(guò)抑制caspase-3的表達(dá)而產(chǎn)生抗細(xì)胞凋亡的腦保護(hù)作用，且具有劑量依賴性，高劑量效果好。樊興娟等[8]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明20 mg/kg劑量的人參皂苷單體Rb1、Rb3、Rg1，可不同程度地抑制促凋亡蛋白-活化的caspase-3，從而發(fā)揮對(duì)大腦中動(dòng)脈栓塞（MCAO）后再灌注的大鼠腦組織的神經(jīng)保護(hù)作用。其中以Rb3作用最為明顯。

絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路影響著細(xì)胞凋亡，其中c-jun N末端激酶（JNK）激活導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞凋亡，而細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶1-2（extra-cellular regulated protein kinase 1-2，ERK l-2）激活主要促使細(xì)胞存活、抑制細(xì)胞凋亡[9]。ERK 1-2和JNK是MAPK家族的重要成員，與細(xì)胞凋亡有密切關(guān)系[10-11]。王巧云等[12]建立腦神經(jīng)細(xì)胞缺血再灌注（ischemia reperfusion，I/R）大鼠模型，證明人參皂苷Rg1能夠劑量依賴性地下調(diào)p-JNK的水平、上調(diào)p-ERK的水平從而降低神經(jīng)細(xì)胞凋亡率。

2 自由基脂質(zhì)過(guò)氧化

氧化應(yīng)激損傷在腦缺血再灌注損傷中具有重要的意義[13]。腦缺血時(shí)自由基的產(chǎn)生與Ca2+超載互為因果：腦缺血產(chǎn)生的自由基促進(jìn)Ca2+內(nèi)流乃至超載，Ca2+激活蛋白水解酶使黃嘌吟脫氫酶轉(zhuǎn)化為黃嘌呤氧化酶，同時(shí)促進(jìn)ATP的降解而生成大量次黃嘌呤，在這個(gè)過(guò)程中又可以產(chǎn)生大量自由基。因此通過(guò)抑制Ca2+超載，抗脂質(zhì)過(guò)氧化，保護(hù)線粒體膜結(jié)構(gòu)與功能的完整性，從而改善腦能量代謝，是抗缺血性腦損傷的作用機(jī)制之一[14]。Liu等[15]對(duì)390例急性缺血性中風(fēng)患者進(jìn)行了隨機(jī)，雙盲，多中心試驗(yàn)，以便進(jìn)一步研究人參皂苷的有效性，試驗(yàn)證明，人參皂甙抗缺血性腦損傷是通過(guò)拮抗Ca2+通道上的受體，抑制Ca2+超載，發(fā)揮抗脂質(zhì)過(guò)氧化作用，從而保護(hù)線粒體的完整性，而不是影響Ca2+通道的電壓依賴性而發(fā)揮作用。胡瑜等[16]通過(guò)測(cè)定SOD（超氧化物歧化酶）活性和丙二醛含量來(lái)觀察了人參皂苷Rb3對(duì)線粒體自由基氧化損傷的影響，發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rb3能明顯降低腦缺血大鼠腦線粒體丙二醛含量、升高SOD活性，表明它對(duì)線粒體損傷的保護(hù)作用與其改善線粒體氧化還原水平、抗脂質(zhì)過(guò)氧化有關(guān)。但是它是通過(guò)抑制Ca2+超載還是通過(guò)清除自由基來(lái)發(fā)揮其改善腦線粒體能量代謝作用尚需要進(jìn)一步研究。

吳艷萍等[17]通過(guò)觀察H2O2作為自由基的供體引發(fā)脂質(zhì)過(guò)氧化過(guò)程，在離體條件下加入人參總皂甙，通過(guò)LDL（乳酸脫氫酶）和MTT值的檢測(cè)，觀察人參總皂甙對(duì)外源性自由基損傷的保護(hù)作用。人參總皂甙能明顯降低外源性自由基對(duì)神經(jīng)元損傷程度并提高神經(jīng)元的存活率，其機(jī)理可能與抑制氧自由基引起的脂質(zhì)過(guò)氧化，提高細(xì)胞存活率，減少細(xì)胞膜損傷有關(guān)。

3 促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞的分化

巢蛋白（neuroepithelial stem protein，nestin）是一種中間絲蛋白，在未分化的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中表達(dá)，是胚胎神經(jīng)干細(xì)胞的特異性標(biāo)志抗原，海馬內(nèi)nestin陽(yáng)性膠質(zhì)細(xì)胞在全腦缺血后高表達(dá)，它是腦缺血后膠質(zhì)細(xì)胞增生的重要敏感性分子標(biāo)志物之一[18]。崔榮太等[19]通過(guò)對(duì)nestin陽(yáng)性檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)在神經(jīng)干細(xì)胞（neural stem cells，NSC）分化期，人參皂甙Rg1使表達(dá)nestin抗原的細(xì)胞數(shù)明顯減少，同時(shí)表達(dá)神經(jīng)元特異性烯醇化酶（neuron specific enolase，NSE），及膠質(zhì)纖維酸性蛋白（glialfibrillary acidic protein，GFAP）和半乳糖苷酶（galactosidase，GalC）的陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量顯著增多。說(shuō)明人參皂苷Rg1能夠促進(jìn)大腦皮質(zhì)NSC的分化。但有關(guān)人參皂苷Rg1促進(jìn)NSC分化的機(jī)制尚不完全清楚，可能與其增加DNA合成和促進(jìn)有絲分裂的作用有關(guān)。而石永江等[20]通過(guò)觀察人參皂苷Rg1和Rb1對(duì)大鼠室管膜前下區(qū)神經(jīng)干細(xì)胞（sVZa NSCs）谷氨酸興奮毒性的保護(hù)作用，證明其機(jī)制可能與STAT3表達(dá)增加有關(guān)。余錄等[21]的研究更進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，腦缺血后JAK2/STAT3信號(hào)通路異常激活導(dǎo)致神經(jīng)元凋亡的發(fā)生，而IL-6、活性氧是選擇性激活JAK2/STAT1、STAT3的細(xì)胞因子。人參皂甙Rb1正是通過(guò)抑制炎性細(xì)胞因子介導(dǎo)的JAK2/STAT3信號(hào)途徑保護(hù)腦缺血再灌注損傷。

4 減輕興奮性氨基酸的神經(jīng)毒性作用

谷氨酸是通過(guò)受體發(fā)揮作用的一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，過(guò)量的谷氨酸有神經(jīng)性興奮毒作用[22]。目前認(rèn)為缺血性腦損傷中谷氨酸毒性發(fā)生的機(jī)制主要是因?yàn)槟X缺血時(shí)ATP合成不足導(dǎo)致谷氨酸的再攝取發(fā)生障礙，缺血區(qū)周圍谷氨酸大量積聚，刺激谷氨酸相關(guān)受體，導(dǎo)致Na+、Ca2+內(nèi)流，引起細(xì)胞急性滲透性腫脹，并造成細(xì)胞內(nèi)鈣超載，導(dǎo)致一系列病理反應(yīng)，最終引起神經(jīng)元損傷[23]。暴露于高濃度谷氨酸情況下，胱氨酸攝取被抑制，致使胞內(nèi)抗氧化物質(zhì)合成減少，自由基增加并攻擊脂質(zhì)，使脂質(zhì)發(fā)生過(guò)氧化，其過(guò)氧化終產(chǎn)物丙二醛積聚，抗氧化產(chǎn)物SOD減少，導(dǎo)致細(xì)胞死亡[24]。沈洪妹等[25]利用原代培養(yǎng)的海馬神經(jīng)細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rb3對(duì)谷氨酸所導(dǎo)致的細(xì)胞活力的下降、細(xì)胞膜通透性的增加具有保護(hù)作用。從而證明人參皂苷Rb3抗腦缺血缺氧作用可通過(guò)抵抗谷氨酸的神經(jīng)興奮毒性來(lái)實(shí)現(xiàn)。薛箭飛等[26]認(rèn)為人參皂苷作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要途徑之一是通過(guò)調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)釋放而完成的，而突觸蛋白磷酸化對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放起關(guān)鍵作用。作者實(shí)驗(yàn)首先證明了人參皂苷Rb1促進(jìn)遞質(zhì)釋放的機(jī)制與其上調(diào)突觸蛋白磷酸化水平有關(guān)，而用蛋白激酶A（protein kinase A，PKA）抑制劑H89對(duì)細(xì)胞進(jìn)行預(yù)處理、阻斷PKA的活性后這種上調(diào)作用被抑制，由此表明人參皂苷調(diào)控遞質(zhì)釋放的機(jī)制很可能是通過(guò)PKA途徑而完成。而人參皂苷Rg1盡管能調(diào)控遞質(zhì)釋放，但用細(xì)胞免疫熒光染色和Western blotting分析方法均證明人參皂苷無(wú)法誘導(dǎo)突觸蛋白磷酸化，表明人參皂苷Rg1調(diào)控遞質(zhì)釋放則可能與PKA途徑及突觸蛋白磷酸化水平無(wú)關(guān)。這種差異可能與兩者化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同有關(guān)。

綜上所述，人參皂苷能夠通過(guò)抗神經(jīng)細(xì)胞的凋亡，抗自由基脂質(zhì)過(guò)氧化，促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞的分化，減輕興奮性氨基酸的神經(jīng)毒性作用，改善缺血損傷部位的細(xì)胞微環(huán)境，對(duì)缺血性腦損傷產(chǎn)生保護(hù)作用，為缺血后腦組織的恢復(fù)提供有利條件，是一種極具前景的治療缺血性腦病藥物。如今，人參的有效化學(xué)成分及作用機(jī)制還在不斷的探索中，隨著人們不斷的發(fā)掘，人參藥理作用從以前的水煎液藥理作用轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的單體成分藥理作用，人參有效成分的各種單體制劑將不斷研制出來(lái)，這必將推動(dòng)中藥走向世界市場(chǎng)，并將展現(xiàn)更加廣闊的前景。

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