白 雪,湯軼波,孔 冉,趙玉青,劉振權(quán)
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·綜述與進(jìn)展·
冬蟲夏草對腦缺血防治作用的研究進(jìn)展
白 雪,湯軼波,孔 冉,趙玉青,劉振權(quán)
腦缺血是嚴(yán)重威脅人類健康的疾病之一,導(dǎo)致不可逆的腦損傷和神經(jīng)元功能的后續(xù)損耗,目前缺乏有效而廣泛的治療手段。冬蟲夏草是寄生在蝙蝠蛾科昆蟲幼蟲上的一種麥角菌科真菌,作為一種傳統(tǒng)名貴中藥,具有廣泛的藥理作用。研究報(bào)道冬蟲夏草對腦缺血有防治作用,但未見相關(guān)綜述。本文檢索近年冬蟲夏草對腦缺血防治作用的國內(nèi)外文獻(xiàn),進(jìn)行歸納和總結(jié),為進(jìn)一步開發(fā)利用冬蟲夏草提供幫助。
腦缺血;冬蟲夏草;防治作用;研究進(jìn)展
腦缺血是由于腦血流供應(yīng)障礙引起缺血和缺氧而導(dǎo)致局限性腦組織缺血性壞死或腦軟化的疾病[1]。腦缺血病人缺乏有效和廣泛的治療手段。此外,腦缺血具有發(fā)病率、致殘率和致死率均高的特點(diǎn)[2],因此受到國內(nèi)外醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注。冬蟲夏草(cordyceps sinensis,CS)是寄生在蝙蝠蛾科昆蟲幼蟲上的一種麥角菌科真菌,后與幼蟲尸體結(jié)合形成的復(fù)合體,富含蟲草素[3-4]、蟲草多糖[5-6]、蟲草多肽[7-8]、麥角甾醇[9]、甘露醇[10]、脂肪酸[11]和微量元素[12]等多種成分。多年來,國內(nèi)外學(xué)者對冬蟲夏草的藥理作用進(jìn)行較全面的探討,對其防治腦缺血的研究不斷深化。本文對冬蟲夏草防治腦缺血的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行歸納和總結(jié),以期為冬蟲夏草研究提供幫助。
1.1 抗炎 炎癥反應(yīng)是非特異性的免疫反應(yīng),缺血后,壞死細(xì)胞和活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)引發(fā)固有免疫反應(yīng),大腦實(shí)質(zhì)因受外周的白細(xì)胞刺激導(dǎo)致小膠質(zhì)細(xì)胞激活?;罨男∧z質(zhì)細(xì)胞已證明是促進(jìn)炎癥和細(xì)胞毒性因子的主要來源之一,引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元損傷。減少促進(jìn)炎癥的小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞可以衰減相關(guān)病癥的嚴(yán)重程度[13-15]。缺血神經(jīng)元產(chǎn)生大量的炎癥細(xì)胞因子,如白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素-6(interleukin-6,IL-6)、白介素-10(interleukin-10,IL-10)和轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)等,刺激炎癥細(xì)胞產(chǎn)生更多的炎癥細(xì)胞因子和潛在的細(xì)胞毒素物質(zhì),進(jìn)一步介導(dǎo)血腦屏障的破壞和細(xì)胞外基質(zhì)的破壞等細(xì)胞損傷。神經(jīng)元死亡之前IL-1β、TNF-α、環(huán)氧酶(cyclo-oxygen-ase,COX)等大幅度升高[16],說明炎癥反應(yīng)在腦缺血后神經(jīng)元損傷過程中發(fā)揮重要作用。核轉(zhuǎn)錄因子(nuclear factor kappa B,NF-κB)和Notch受體(Notch homolog 1,Notch-1)信號通路參與腦缺血后炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)。
Wang等[17]采用右側(cè)大腦栓塞的腦缺血大鼠模型,研究蟲草多肽對腦缺血再灌注大鼠死亡率、神經(jīng)行為、抓力、谷胱甘肽含量、脂質(zhì)過氧化反應(yīng)、谷胱甘肽過氧化物酶活性、谷胱甘肽還原酶活性、過氧化氫酶活性、Na+-K+-ATP酶活性、谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶活性、C3和C4蛋白水平調(diào)節(jié)、多形核細(xì)胞、IL-1β、TNF-α的影響。蟲草多肽增加病變部位的抗氧化活性,提高對腦缺血的防御能力,有助于修復(fù)腦缺血損傷。蟲草多肽顯著抑制多形核細(xì)胞的滲透性、腦缺血再灌注誘導(dǎo)上調(diào)的大腦蛋白質(zhì)水平C3、IL-1β和TNF-α。蟲草多肽顯著提高大鼠腦缺血再灌注后的神經(jīng)功能。研究表明,蟲草多肽通過抑制炎癥和增加抗氧化性,對腦缺血有神經(jīng)保護(hù)作用。Qian等[18]從冬蟲夏草中提取蟲草多肽,并對蟲草多肽的抗炎和鎮(zhèn)痛活性進(jìn)行研究。分析蟲草多肽在細(xì)胞因子水平的總抗氧化活性,測定蟲草多肽的體內(nèi)和體外的鎮(zhèn)痛作用。研究表明,蟲草多肽抑制TNF-α、IL-1β和氧化反應(yīng)。蟲草多肽抑制乙酸誘導(dǎo)的小鼠腹部收縮,呈一定的濃度依賴性。熱板實(shí)驗(yàn)表明,在30 min,60 min和90 min內(nèi),蟲草多肽顯著延長小鼠對熱刺激的反應(yīng)時間。在神經(jīng)細(xì)胞溶素抑制實(shí)驗(yàn)中,蟲草多肽顯示出抗神經(jīng)細(xì)胞溶素活性,表明蟲草多肽是一種強(qiáng)效的抗炎和鎮(zhèn)痛藥。
Jeong等[19]評估蟲草素對脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激產(chǎn)生炎性因子的小鼠BV2膠質(zhì)細(xì)胞的抗炎作用,調(diào)查蟲草素對LPS刺激的NF-κB活化和有絲分裂原活化蛋白激酶類(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)的磷酸化效應(yīng)。LPS刺激后,在BV2小膠質(zhì)細(xì)胞中檢測到一氧化氮(NO),前列素E2(prostaglandin E2,PGE2)和促炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生。發(fā)現(xiàn)蟲草素顯著抑制過度生成NO、PGE2和促炎細(xì)胞因子,有濃度依賴性,且不會引起細(xì)胞毒性。結(jié)果表明,蟲草素抑制LPS刺激BV2小膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的炎癥介質(zhì),與抑制NF-κB、蛋白激酶B(protein kinase B,PKB)和絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信號通路有關(guān)。因此,蟲草素通過抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活化生成的炎癥介質(zhì),可用于治療神經(jīng)變性疾病。
Peng等[20]研究蟲草素對腦缺血損傷的抗炎作用及蟲草素對小膠質(zhì)細(xì)胞過度活化誘導(dǎo)的神經(jīng)生長和發(fā)育障礙的保護(hù)作用。結(jié)果表明,通過顯著減少TNF-α和IL-1β,下調(diào)誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)和環(huán)氧化酶-2(cyclooxygenase,COX-2)的mRNA水平,蟲草素能衰減LPS誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞的過度活化。蟲草素逆轉(zhuǎn)LPS誘導(dǎo)NF-κB通路的活化,從而有抗炎作用。通過使用條件培養(yǎng)基(conditioned medium,CM)發(fā)現(xiàn),蟲草素可恢復(fù)神經(jīng)生長障礙和LPS-CM中培養(yǎng)初級海馬神經(jīng)元發(fā)展障礙,包括細(xì)胞活力,生長錐延伸,軸突發(fā)芽和生長。
Hwang等[21]研究冬蟲夏草提取物對腦缺血模型大鼠的治療功效。冬蟲夏草提取物的抗趨化活性在大鼠小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞中進(jìn)行測定。對腦缺血模型大鼠的梗死體積、水腫、血腦屏障、白質(zhì)損傷、神經(jīng)缺陷以及長期存活率進(jìn)行測定。結(jié)果表明,冬蟲夏草提取物培養(yǎng)的小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞遷移顯著下降,顯著減少大腦中動脈阻塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)大鼠炎性細(xì)胞浸潤,降低腦缺血大鼠梗死體積、腦水腫、白質(zhì)損傷、血腦屏障損害,并改善神經(jīng)功能缺損,也可提高存活率。由此得出結(jié)論,冬蟲夏草提取物通過抑制趨化作用,降低局部缺血后炎性細(xì)胞浸潤,對腦缺血后的病變和神經(jīng)性損害有保護(hù)作用。
鄧昌等[22]觀察蟲草素對小鼠腦缺血再灌注損傷后神經(jīng)功能障礙及梗死灶體積的影響。采用線栓法制備大腦中動脈阻塞的腦缺血再灌注模型,分為假手術(shù)組、模型組和蟲草素預(yù)處理組。再灌注24 h后進(jìn)行神經(jīng)功能缺陷評分,測定梗死面積,檢測缺血側(cè)大腦皮層組織中IL-1β、TNF-α、IL-10和轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)的含量和缺血側(cè)大腦皮層組織中NF-κB的活性。結(jié)果顯示,蟲草素能明顯改善小鼠的神經(jīng)行為,縮小梗死面積,抑制促炎癥因子IL-1β和TNF-α的表達(dá),而增加抗炎癥因子IL-10和TGF-β1的表達(dá),并抑制NF-κB的活化。結(jié)果表明,蟲草素對小鼠腦缺血再灌注損傷具有明顯的保護(hù)作用,其機(jī)制與抵抗炎癥反應(yīng)有關(guān)。
李培亮等[23]觀察預(yù)防性給予冬蟲夏草水提物對梗死皮層TNF-α、IL-1β、細(xì)胞間黏附分子-1(intercellular cell adhesion molecule-1,ICAM-1)含量和過氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)活性的影響。SD大鼠隨機(jī)分為正常對照組、假手術(shù)組、腦梗死組、冬蟲夏草低劑量組、冬蟲夏草中劑量組和冬蟲夏草高劑量組。檢測梗死側(cè)皮層TNF-α、IL-1β和ICAM-1的變化趨勢,梗死側(cè)皮層MPO活性的變化趨勢和大鼠梗死體積的變化。結(jié)果顯示,預(yù)防性應(yīng)用冬蟲夏草后,能明顯降低梗死皮層TNF-α、IL-1β、ICAM-1的含量和MPO的活性,但其作用不呈劑量依賴性。結(jié)果表明,預(yù)防性應(yīng)用冬蟲夏草水提物能抑制缺血區(qū)TNF-α、IL-1β和ICAM-1的表達(dá),減輕缺血區(qū)腦組織的炎癥反應(yīng),從而產(chǎn)生腦保護(hù)作用。
成遠(yuǎn)強(qiáng)等[24]探討冬蟲夏草促進(jìn)脂肪源性干細(xì)胞(adipose derived stem cell,ADSC)對大鼠缺血/再灌注損傷神經(jīng)保護(hù)作用。采用線栓法制備大鼠大腦中動脈缺血再灌注模型,將動物隨機(jī)分為模型對照組、冬蟲夏草組、ADSC移植組、冬蟲夏草+ADSC組。術(shù)后7 d行神經(jīng)功能缺陷評分(NSS)、懸垂實(shí)驗(yàn)及被動活動實(shí)驗(yàn),檢測梗死區(qū)炎癥介質(zhì)Iba-1、IL-1β和TNF-α mRNA的表達(dá)水平。結(jié)果顯示,冬蟲夏草+ADSC組NSS顯著低于單獨(dú)治療組和模型對照組,而懸垂實(shí)驗(yàn)及被動活動評分則顯著增高。與模型對照組和單獨(dú)治療組對比,冬蟲夏草+ADSC組梗死區(qū)Iba-1、IL-1β和TNF-α mRNA表達(dá)水平顯著下降。結(jié)果表明,冬蟲夏草聯(lián)合ADSC移植對大鼠腦缺血神經(jīng)保護(hù)作用優(yōu)于單獨(dú)治療組,其機(jī)制可能與冬蟲夏草和ADSC能夠協(xié)同發(fā)揮抗炎癥作用有關(guān)。
1.2 減少缺血氧化性損傷和神經(jīng)元損傷 氧化應(yīng)激屬于腦缺血等神經(jīng)變性疾病的重要神經(jīng)病理學(xué)因素之一。它是由于機(jī)體內(nèi)氧自由基生成增加或清除能力降低,導(dǎo)致體內(nèi)ROS蓄積而引起神經(jīng)元損傷的過程。ROS包括超氧陰離子(O-)、羥自由基(OH·)和過氧化物等。腦缺血損傷后產(chǎn)生高活性的ROS損傷細(xì)胞內(nèi)大分子,如脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等,導(dǎo)致酶類失活、細(xì)胞膜破壞和功能障礙,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡[25]。
Hwang等[26]研究冬蟲夏草水提取物及其主要代謝產(chǎn)物(蟲草素)對缺血性腦損傷沙土鼠的作用。冬蟲夏草水提取物或蟲草素治療腦缺血沙土鼠降低4-羥基-2-壬烯醛(脂質(zhì)過氧化的標(biāo)記物)免疫反應(yīng)和腦CA1區(qū)缺血程度。膠質(zhì)纖維酸性蛋白陽性星形膠質(zhì)細(xì)胞和電離鈣結(jié)合免疫反應(yīng)小膠質(zhì)細(xì)胞在缺血組中的CA1區(qū)被激活,而在冬蟲夏草水提取物或蟲草素治療缺血組,其活性顯著降低。結(jié)果表明,冬蟲夏草水提取物通過減少氧化損傷,防止腦缺血沙土鼠的海馬CA1區(qū)神經(jīng)元損傷。
Cheng等[27]研究蟲草素對局部缺血(雙側(cè)頸總動脈閉塞15 min和再灌注4 h)小鼠的神經(jīng)保護(hù)作用。研究蟲草素對缺氧缺糖(oxygen-glucose deprivation,OGD)損傷小鼠大腦切片的影響。結(jié)果顯示,蟲草素能防止缺血后的神經(jīng)元變性和腦切片的損傷。表明,蟲草素能顯著降低細(xì)胞外水平的谷氨酸和天冬氨酸,降低丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平,增加超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性,改善氧化程度。蟲草素能明顯抑制參與炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵酶基質(zhì)金屬蛋白酶-3(matrix metalloproteinase-3,MMP-3)表達(dá)??傊?,在體內(nèi)和體外研究表明,蟲草素對缺血/再灌注后大腦有神經(jīng)保護(hù)作用。
Yao等[28]采用全細(xì)胞膜片鉗技術(shù),研究蟲草素對大鼠海馬腦片CA1區(qū)神經(jīng)元活動的影響。結(jié)果表明,蟲草素顯著降低自發(fā)和誘發(fā)動作電位(action potential,AP)頻率,超極化神經(jīng)元膜電位。研究表明,蟲草素誘導(dǎo)細(xì)胞膜超極化,可用于腦缺血等疾病的治療。
Liu等[29]研究冬蟲夏草提取物對右側(cè)大腦中動脈阻塞模型大鼠的保護(hù)作用。分別研究冬蟲夏草提取物對模型大鼠的死亡率,神經(jīng)行為,握力,乳酸脫氫酶,谷胱甘肽,脂質(zhì)過氧化,谷胱甘肽過氧化物酶活性、谷胱甘肽還原酶活性,過氧化氫酶,Na+-K+-ATP酶的活性和谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶活性的影響。結(jié)果表明,冬蟲夏草提取物顯著改善腦缺血大鼠的神經(jīng)行為功能,明顯增加病變發(fā)病部位的抗氧化活性,再灌注后抗氧化內(nèi)穩(wěn)態(tài)的恢復(fù)有助于大腦腦缺血損傷的恢復(fù),因此顯著提高腦缺血的防御體系。
1.3 減少神經(jīng)元凋亡,改善記憶認(rèn)知 細(xì)胞凋亡是腦缺血后導(dǎo)致的重要機(jī)制。細(xì)胞凋亡即細(xì)胞程序性死亡,是依賴三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)的生理過程,與組織穩(wěn)態(tài)和病理?xiàng)l件密切相關(guān)。不適當(dāng)或過度的細(xì)胞凋亡目前牽涉多種疾病。在動物腦缺血模型中,神經(jīng)元存在胞漿與核固縮、DNA裂解等凋亡特征。不少證據(jù)也顯示在缺血損傷中存在神經(jīng)元凋亡[30-31]。
Lee等[32]研究冬蟲夏草水提取物減輕沙土鼠腦缺血引起的短期記憶障礙。通過抑制在海馬區(qū)域腦缺血誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,冬蟲夏草在海馬齒狀回抑制腦缺血誘導(dǎo)的細(xì)胞增殖。冬蟲夏草也增強(qiáng)在腦缺血沙鼠海馬中腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)和TrkB抗體(tropomyosin receptor kinase B,TrkB)的表達(dá)。由此認(rèn)為,冬蟲夏草抑制腦缺血誘導(dǎo)的神經(jīng)元凋亡,從而促進(jìn)腦缺血損傷的修復(fù)。
Cai等[33]采用Y型迷宮測試蟲草素對健康小鼠和腦缺血小鼠學(xué)習(xí)記憶的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),蟲草素10 mg/kg劑量顯著提高健康小鼠和缺血小鼠Y型迷宮學(xué)習(xí)能力。蟲草素5 mg/kg劑量僅對腦缺血小鼠有效。同時發(fā)現(xiàn),蟲草素顯著降低腦缺血誘發(fā)海馬CA1和CA3區(qū)神經(jīng)元的損失。
蔡昭林等[34]采用雙側(cè)頸動脈夾閉建立腦缺血模型,觀察蟲草素對小鼠Y迷宮行為訓(xùn)練的影響,檢測海馬各區(qū)神經(jīng)元數(shù)量的變化。結(jié)果表明,造模前給予蟲草素能明顯提高小鼠的正確反應(yīng)率,減少達(dá)標(biāo)所需訓(xùn)練次數(shù),顯著增加海馬CA1區(qū)和CA3區(qū)錐體神經(jīng)元數(shù)量。蟲草素顯著減少小鼠達(dá)標(biāo)所需訓(xùn)練次數(shù);同時,海馬CA3區(qū)神經(jīng)元數(shù)量顯著增加。由此可見,蟲草素能改善腦缺血小鼠的學(xué)習(xí)能力,預(yù)防作用比治療作用更顯著,可能與蟲草素促進(jìn)海馬神經(jīng)元的修復(fù)有關(guān)。
1.4 減輕血栓 腦缺血導(dǎo)致四種類型的纖維蛋白溶解的遺傳異常(纖溶酶原缺乏,纖溶酶原激活不足,異常纖維蛋白原血癥和激肽釋放酶原因子ⅩⅡ缺陷),都與血栓形成有關(guān)[35]。從天然來源分離的纖溶酶與原纖溶酶激活劑的活性類似[36]。Bhattacharjee等[37]調(diào)查表明,從植物(如冬蟲夏草)和哺乳動物來源有纖溶酶能有效降解纖維蛋白,減輕血漿蛋白聚集。
Cho等[38]研究蟲草素對血栓素A2(thromboxaneA2,TXA2)類似物誘導(dǎo)人類血小板聚集的影響。蟲草素完全抑制TXA2類似物誘導(dǎo)的血小板聚集,同時降低細(xì)胞內(nèi)游離鈣離子濃度。此外,蟲草素顯著抑制TXA2類似物誘導(dǎo)鈣依賴蛋白磷酸化。這些結(jié)果表明,蟲草素通過抑制鈣離子水平,抑制TXA2誘發(fā)的血小板凝集,對TXA2介導(dǎo)的血栓性疾病有治療作用。
Cho等[39]研究蟲草素對膠原誘導(dǎo)人類血小板凝集的影響。蟲草素抑制膠原誘導(dǎo)血小板聚集呈劑量依賴性,存在于不同濃度的外源氯化鈣(calcium chloride,CaCl2)中。細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+濃度和TXA2,蟲草素阻斷高達(dá)74%Ca2+濃度的上調(diào),抑制46%TXA2的生成。蟲草素減少膠原處理過血小板中47-kDa和20-kDa蛋白質(zhì)磷酸化的Ca2+濃度。蟲草素增加膠原蛋白激活血小板中第2信使3’,5’-環(huán)磷酸腺苷(adenosine 3’5-cyclic monophosphate,cAMP)和3’,5’-環(huán)磷酸鳥苷(guanosine 3’5-cyclic monophosphate,cGMP)。而對NO敏感的鳥苷酸環(huán)化酶抑制劑并不改變蟲草素誘導(dǎo)上調(diào)的cGMP,腺苷酸環(huán)化酶抑制劑完全阻斷由蟲草素介導(dǎo)的cAMP增強(qiáng),提示蟲草素有不同作用模式。因此表明蟲草素對血小板聚集的抑制效果可能與Ca2+濃度和cAMP/cGMP生成有關(guān)。
1.5 抑制NO生成 不同的一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)在腦缺血中起不同的作用,iNOS屬于缺血再灌過程中的一個重要炎癥介質(zhì),不僅在浸潤缺血腦組織的中性粒細(xì)胞和缺血區(qū)血管壁中表達(dá),還在星狀膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)。iNOS生成的過量NO。此外,NOS與O2反應(yīng)形成毒性更大的過氧亞硝基(OONO)[40]。
Nallathamby等[41]用不同溶劑萃取冬蟲夏草基質(zhì)粉末,為測試LPS誘導(dǎo)BV2小膠質(zhì)細(xì)胞活力和NO生成的抑制作用。將乙酸乙酯級分降解成富含麥角甾醇的子級分CE3。與對照組比較,乙酸乙酯級分和亞級分CE3在0.1 μg/mL~100 μg/mL的濃度處理BV2細(xì)胞顯示沒有細(xì)胞毒性。乙酸乙酯級分和亞級分CE3在10 μg/mL最高減少48.0%,NO生成減少44.7%。通過氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(GCMS)鑒定,采用HPLC檢查子級分純度,CE3的主要化合物是麥角甾醇。此外,與對照組麥角固醇相比,減少LPS 觸發(fā)BV2細(xì)胞生成NO約3倍。
1.6 增強(qiáng)腦內(nèi)線粒體供能 線粒體功能障礙是腦缺血損傷的首要環(huán)節(jié)。線粒體是大腦功能活動的主要能量來源。線粒體促進(jìn)葡萄糖的有氧代謝,產(chǎn)生腦內(nèi)能源,從而減少血液阻塞,對大腦有保護(hù)作用[42]。腦缺血時,由于氧化應(yīng)激和Ca2+超載及炎癥因子等因素?fù)p傷線粒體產(chǎn)生過多的ROS,而過多的ROS會爆發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng),造成細(xì)胞內(nèi)大分子損傷、脂質(zhì)過氧化和細(xì)胞色素C(cytochrome,CytC)釋放,又進(jìn)一步啟動線粒體凋亡途徑,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡[40]。
Li等[43]研究蟲草多糖對線粒體損傷,抗氧化和抗衰老活性的影響。采用分光光度法測量硫代巴比妥酸反應(yīng)物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)線粒體腫脹以及體外清除超氧陰離子活性。D-半乳糖(D-galactose)皮下注射到小鼠頸背部7周誘導(dǎo)衰老模型。測定蟲草多糖對過氧化氫酶(catalase,CAT),SOD活性,谷胱甘肽過氧化物酶和抗羥基自由基的影響。結(jié)果表明,蟲草多糖可抑制線粒體損傷和腫脹,誘導(dǎo)半胱氨酸,對超氧陰離子有顯著清除作用。此外,蟲草多糖顯著增加CAT、SOD的活性,小鼠肝谷胱甘肽過氧化物酶和抗羥基自由基。以上結(jié)果表明,蟲草多糖通過清除ROS保護(hù)線粒體。
馬素好等[44]探討蟲草多糖對反復(fù)腦缺血再灌注模型小鼠腦能量代謝的影響。將小鼠隨機(jī)分為空白組、模型組、尼莫地平組及蟲草多糖大、中、小劑量組。術(shù)后取部分腦組織制成10%的腦勻漿,測定乳酸(LD)、乳酸脫氫酶(LDH)及ATP活力。結(jié)果顯示,與模型組比較,尼莫地平組、蟲草多糖大、中、小劑量組均能夠顯著降低造模小鼠LD含量,尼莫地平組、蟲草多糖大劑量組均可顯著提高造模小鼠LDH、Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP、Ca2+-Mg2+-ATP酶活力。表明蟲草多糖能明顯改善小鼠腦能量代謝,降低LD含量,提高LDH及ATP酶活力。
另有研究表明,冬蟲夏草增加ATP生成,促進(jìn)線粒體供能,表現(xiàn)出抗氧化性和免疫調(diào)節(jié)活性[45]。
1.7 清除自由基 自由基主要在缺血時積聚的游離脂肪酸在再灌注期間產(chǎn)生。由于海馬CA1和CA4區(qū)在缺血早期不能合成必要的酶,如SOD清除O2-,故短暫缺血會使CA1和CA4區(qū)神經(jīng)細(xì)胞損傷較大。自由基在腦缺血過程中誘導(dǎo)脂質(zhì)過氧化,損傷DNA和蛋白質(zhì)[46]。Wang等[47]使用超臨界二氧化碳(SC-CO2)作為洗脫溶劑分餾冬蟲夏草乙醇提取物,提取物中的蟲草多糖和蟲草素有清除自由基和抗腫瘤活性的能力。
上述國內(nèi)外研究的冬蟲夏草活性成分或提取物對腦缺血的防治現(xiàn)狀可見,冬蟲夏草對腦缺血保護(hù)作用的治療潛力巨大;同時,國內(nèi)外文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)研究表明,從冬蟲夏草中得到的單體成分(如蟲草素、蟲草多肽及蟲草多糖)或提取物可通過腦缺血病理生理機(jī)制中的各種途徑實(shí)現(xiàn)對缺血性腦損傷的保護(hù)作用,充分說明冬蟲夏草對于缺血性腦損傷保護(hù)作用的研究前景廣闊。
缺血性腦損傷機(jī)制的復(fù)雜性說明藥物治療腦缺血的困難性。目前冬蟲夏草對腦缺血的實(shí)驗(yàn)研究有不少進(jìn)展,但仍有部分領(lǐng)域缺乏深入研究,應(yīng)在原有理論的基礎(chǔ)上對腦缺血發(fā)病機(jī)制的研究不斷深入,在分子水平上不斷突破,發(fā)現(xiàn)新的分子靶點(diǎn),形成一些新的理論。
缺血性腦損傷的發(fā)生和發(fā)展是一個綜合性多因素作用的過程,缺血級聯(lián)反應(yīng)的每一過程均存在潛在的可干預(yù)途徑。建立疾病模型,探討病理機(jī)制和藥物研究缺一不可,結(jié)合日漸強(qiáng)大科研能力,在中西醫(yī)理論的基礎(chǔ)上,相信未來有關(guān)冬蟲夏草對腦缺血保護(hù)作用的研究會有新的發(fā)展和突破。
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(本文編輯薛妮)
國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.81373780)
北京中醫(yī)藥大學(xué)(北京 100029)
劉振權(quán),E-mail:lzqbzy@sina.com
信息:白雪,湯軼波,孔冉,等.冬蟲夏草對腦缺血防治作用的研究進(jìn)展[J].中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志,2017,15(14):1719-1724.
R743 R289.5
A
10.3969/j.issn.1672-1349.2017.14.011
1672-1349(2017)14-1719-06
2016-09-25)