1.寧夏醫(yī)科大學(xué),寧夏 銀川 750004;2.寧夏醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院,寧夏 銀川 750001;3.回醫(yī)藥現(xiàn)代化省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,寧夏 銀川 750004
腦血管病作為神經(jīng)系統(tǒng)最常見的疾病,是目前今主要的公共健康問題之一。隨著老年人口的不斷增長(zhǎng)和生活水平的提高,腦血管病對(duì)中老年人的健康狀況構(gòu)成嚴(yán)重威脅。隨著醫(yī)療水平的迅速發(fā)展,目前對(duì)腦血管病的診治水平不斷提高,但該病具有發(fā)病率高,復(fù)發(fā)率高、致殘率高和病死率高的特點(diǎn),已成為中老年人死亡的主要原因之一[1]。引起該病的重要原因——腦組織缺血使得腦神經(jīng)功能受到影響,進(jìn)而對(duì)腦組織造成損傷,引發(fā)彌漫性或局灶性腦功能障礙。但是關(guān)鍵致病原因--腦缺血再灌注后對(duì)腦神經(jīng)功能造成的損傷卻是近年來關(guān)注的重點(diǎn)。腦缺血再灌注后神經(jīng)細(xì)胞的損傷主要表現(xiàn)為壞死和凋亡,梗死灶中心地帶細(xì)胞壞死為主要的死亡形式,腦缺血后即刻死亡,而在梗死灶周邊區(qū)即半暗帶區(qū),凋亡為主要的細(xì)胞死亡形式。且缺血再灌注時(shí)間與神經(jīng)細(xì)胞凋亡數(shù)成正比,至24~48 h 達(dá)峰值,時(shí)間持續(xù)數(shù)周之久[3]。作為一種遲發(fā)性的死亡細(xì)胞,也是梗塞灶形成、擴(kuò)大的主要原因。因此尋求靶向治療藥物抑制或延緩缺血半暗帶細(xì)胞的凋亡,已成為治療腦血管病的風(fēng)向標(biāo)。
回族醫(yī)學(xué)理論認(rèn)為,腦主總覺,起主導(dǎo)作用。冷(寒) 盛,剮腦于陽外,阻滯“通”使傳導(dǎo)能力,凝滯經(jīng)絡(luò)不得通達(dá)于外,影響機(jī)體知覺運(yùn)動(dòng),神經(jīng)-體液系統(tǒng)亦不得正常轉(zhuǎn)輸[4]。矢荅剌知丸出自回醫(yī)四大經(jīng)典之一《回回藥方》,是書中記載治療腦血管疾病的經(jīng)典方。原方由柴胡、黑訶子各一兩,蘆薈二兩,失答剌知(元胡)、菖蒲、番鹽各等二錢,沙哈木罕合里(藥西瓜油)、阿里公、安息香、撒額冰各三錢,干姜、胡椒、蓽撥、白芥子、蕓香各一錢,撒吉木你牙(巴豆)二錢,砂糖五錢上干者為末,用剌夫失水(芹菜水)化開,為丸。每服二錢至三錢,熱水送下。原文記載專治“骨節(jié)疼痛,左癱右瘓,口眼歪斜,半身不遂,能開纏腸肚風(fēng)病,最通經(jīng)絡(luò)?!庇^其方藥組成運(yùn)用大量香藥,取其芳香通竅、化積散結(jié)、祛痰利濕之功效?;蒯t(yī)認(rèn)為多因感觸寒冷,飲食不潔,情志內(nèi)傷所致腦竅失養(yǎng),精不填髓,痰濕留駐而發(fā)病,素體多寒濕,病久致虛而發(fā)病,因此治則多以散、通、利為主,由此可見矢荅剌知丸適用于中醫(yī)中風(fēng)痰濕所致的半身不遂、口眼歪斜等證。本項(xiàng)目組前期研究成果表明,經(jīng)矢荅剌知丸對(duì)大鼠腦缺血再灌注損傷的干預(yù),可降低損傷區(qū)炎性反應(yīng),減少或延緩半暗帶神經(jīng)細(xì)胞凋亡,減少大鼠腦組織梗死灶面積,保護(hù)神經(jīng)腦組織,促進(jìn)腦缺血后神經(jīng)血管的修復(fù)等方面具有明顯的治療作用?,F(xiàn)將研究綜述如下。
作為人體最為敏感的器官--大腦,當(dāng)出現(xiàn)腦缺血時(shí)即刻引起腦細(xì)胞的凋亡和壞死,經(jīng)藥物治療及自身的應(yīng)激反應(yīng),大腦側(cè)支循環(huán)的建立使得大腦恢復(fù)血供,然而大腦的缺血再灌注引起的損傷激活了炎癥信號(hào)通路,通過炎癥細(xì)胞的激活、浸潤(rùn)及黏附分子的合成引發(fā)大腦一系列應(yīng)激炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng),使得腦缺血再灌注損傷轉(zhuǎn)為炎癥反應(yīng)的損傷[5,6]。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)大鼠腦缺血再灌注模型出現(xiàn)嚴(yán)重的神經(jīng)行為功能損傷,急性期血清IL-6和hs-CRP濃度呈持續(xù)增長(zhǎng)狀態(tài),尤其2天的變化最明顯,經(jīng)失答刺知丸治療后血清中炎癥因子IL-6和hs-CRP濃度逐漸下降, 隨著再灌注和藥物干預(yù)時(shí)間的延長(zhǎng),腦缺血再灌注大鼠模型的神經(jīng)行為功能不同程度的恢復(fù),效果理想[7]。提示矢荅剌知丸可降低損傷區(qū)炎癥反應(yīng),降低炎癥因子濃度,對(duì)促進(jìn)腦細(xì)胞功能恢復(fù)及保護(hù)腦組織有一定的治療作用。研究進(jìn)一步證實(shí)[8]矢荅剌知丸可通過降低大鼠腦缺血再灌注模型核轉(zhuǎn)錄因子NF-KB的表達(dá),發(fā)揮抑制炎癥細(xì)胞的核轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用,使得矢荅剌知丸對(duì)腦組織神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)機(jī)制更有說服力。
腦缺血發(fā)生,缺血灶中心帶即刻發(fā)生不可逆的死亡,然而缺血半暗帶細(xì)胞則已緩慢死亡的形式發(fā)生,即為凋亡。因此,如何挽救半暗帶細(xì)胞的死亡,延緩或抑制凋亡,成為治療腦血管病的有利途徑[9]?;诖?,項(xiàng)目組做了一系列有關(guān)抗凋亡的研究。
項(xiàng)目組實(shí)驗(yàn)研究表明[10],PI3-K/AKT 信號(hào)傳導(dǎo)通路是重要的抑制細(xì)胞凋亡的通路,通過多種神經(jīng)細(xì)胞的綜合作用激活PI3-K/AKT 信號(hào)通路,聯(lián)動(dòng)一系列抗凋亡的機(jī)制,保護(hù)腦組織,發(fā)揮腦保護(hù)的作用。經(jīng)矢荅剌知丸給藥的大鼠腦缺血再灌注模型表明,當(dāng) PI3-K表達(dá)增高時(shí),其下游 AKT 表達(dá)也增高,且隨著缺血再灌注時(shí)間的延長(zhǎng),矢荅剌知丸7天組的PI3-K和AKT表達(dá)最高,神經(jīng)功能恢復(fù)的最明顯。為進(jìn)一步明確具體是哪些蛋白在發(fā)揮抗凋亡的作用,項(xiàng)目組進(jìn)行深入的研究,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)[11], Bc1-2 及 Bax 蛋白作為抗凋亡及促凋亡的兩個(gè)重要蛋白,二者比例表達(dá)的高低對(duì)衡量治療腦血管病的效果尤為密切。經(jīng)矢荅剌知丸灌藥的大鼠腦缺血再灌注模型發(fā)現(xiàn),矢荅剌知丸可上調(diào)Bc1-2蛋白的表達(dá),下調(diào)Bax 蛋白的表達(dá),提示矢荅剌知丸具有良好的抗凋亡的作用,其作用機(jī)制可能與調(diào)節(jié)Bc1-2 及 Bax 蛋白兩者的比例有關(guān)系。
項(xiàng)目組還發(fā)現(xiàn)Caspase家族同樣介導(dǎo)腦缺血后神經(jīng)細(xì)胞的凋亡[12],Caspase 家族在細(xì)胞凋亡的過程中占據(jù)關(guān)鍵地位,可直接介導(dǎo)凋亡細(xì)胞解體,其家族因子的活化是凋亡通路始動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其中Caspase-3和Caspase-9為Caspase家族的代表因子。經(jīng)試驗(yàn)觀察矢荅剌知丸可明顯降低大鼠腦缺血再灌注模型中Caspase-3和Caspase-9因子的表達(dá),減少細(xì)胞的凋亡率。此外項(xiàng)目組還對(duì)熱休克蛋白HSP70 (一種腦缺血、缺氧時(shí)就有保護(hù)性作用的應(yīng)激蛋白)進(jìn)行了研究[13],其結(jié)論同具有說服力。項(xiàng)目組通過對(duì)矢荅剌知丸抗凋亡機(jī)制的長(zhǎng)期研究,理論依據(jù)已日趨成熟,從抗凋亡信號(hào)通路的研究到具體的促凋亡及抗凋亡蛋白及凋亡因子家族的研究。綜上所述,矢荅剌知丸可激活抗凋亡信號(hào)通路,通過上調(diào)抗凋亡因子蛋白及下調(diào)促凋亡因子蛋白,抑制凋亡家族的活化,觸發(fā)應(yīng)激蛋白,從而起到保護(hù)腦組織神經(jīng)細(xì)胞的作用。
多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,腦血管疾病后遺癥的發(fā)生主要與海馬區(qū)神經(jīng)細(xì)胞因子的再生性障礙密不可分,尤其缺血性腦損傷后遺癥的發(fā)生更是與之息息相關(guān)。因此,受損的神經(jīng)細(xì)胞活化及再生神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,抑制死亡因子發(fā)揮其調(diào)節(jié)作用至關(guān)重要。項(xiàng)目組研究發(fā)現(xiàn)[14],海馬區(qū)神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NDF)對(duì)腦缺血再灌注損傷后的神經(jīng)細(xì)胞有一定保護(hù)作用,作為神經(jīng)系統(tǒng)重要的活性物質(zhì)之一,NDF執(zhí)行促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)的正常發(fā)育及再生等方面的作用[15,16]。矢荅剌知丸給藥后能上調(diào)大鼠腦缺血再灌注后海馬區(qū) NGF 陽性細(xì)胞的表達(dá),尤其是海馬CA1區(qū)陽性細(xì)胞的表達(dá)明顯,并且能夠減少大鼠腦組織缺血后的壞死的面積[14],充分說明失荅刺知丸能夠活化神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,對(duì)腦組織神經(jīng)細(xì)胞有一定的保護(hù)作用。
Notch信號(hào)通路廣泛存在于脊椎動(dòng)物和非脊椎動(dòng)物中,是一種高度保守的細(xì)胞間信號(hào)通路[17]。通過與相鄰細(xì)胞間相互作用來共同參與細(xì)胞增殖、分化等多個(gè)過程,對(duì)組織、器官的分化和發(fā)育具有重要作用[17-19]。近年來,學(xué)者對(duì)Notch信號(hào)相關(guān)通路的研究較多,經(jīng)長(zhǎng)期對(duì)矢荅剌知丸作用機(jī)制的研究,對(duì)其抗炎癥反應(yīng)及抗凋亡的作用機(jī)理已較明確,但矢荅剌知丸是否也作用于Notch信號(hào)通路,參與細(xì)胞的增值及分化,對(duì)腦缺血后神經(jīng)血管的修復(fù)起到一定的作用,有待研究。為此,近年來項(xiàng)目組專注于矢荅剌知丸對(duì)Notch信號(hào)通路的研究。研究初步發(fā)現(xiàn)[20-22],矢荅剌知丸通過上調(diào)Notch信號(hào)通路上游的配體和受體Notch1、Jagged1及Notch4、Delta4蛋白的表達(dá),作用于Notch信號(hào)通路使其發(fā)揮通過增值分化等作用促進(jìn)缺血再灌注后神經(jīng)血管的恢復(fù)的功能。研究還發(fā)現(xiàn),經(jīng)矢荅剌知丸灌胃后的大鼠腦缺血再灌注模型,矢荅剌知丸高劑量7天組大鼠存活率較高,神經(jīng)功能損傷評(píng)分也降低明顯。因此本項(xiàng)目組推斷作為Notch信號(hào)通路上游代表性的靶基因,Notch1、Jagged1及Notch4、Delta4的高表達(dá)可作為Notch信號(hào)通路激活進(jìn)而發(fā)揮腦保護(hù)作用促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)的標(biāo)志。
為進(jìn)一步證實(shí)矢荅剌知丸可激活Notch信號(hào)通路,項(xiàng)目組將對(duì)Notch 信號(hào)通路中下游的堿性螺旋-環(huán)-螺旋(basic helix-loop-helix,b HLH)轉(zhuǎn)錄因子Hes家族進(jìn)行更進(jìn)一步的研究,以此作為矢荅剌知丸激活Notch信號(hào)通路的補(bǔ)充證據(jù)。
綜上所述,矢荅剌知丸可通過參與抗炎癥反應(yīng),抗凋亡的過程,促進(jìn)海馬區(qū)神經(jīng)生長(zhǎng)因子的高表達(dá),促進(jìn)缺血再灌注后神經(jīng)血管的恢復(fù),激活相關(guān)信號(hào)通路, 從而發(fā)揮對(duì)腦組織神經(jīng)的保護(hù)作用。目前,已證實(shí)矢荅剌知丸可上調(diào)Notch信號(hào)通路上游的相關(guān)配體和受體,激活Notch信號(hào)通路,促進(jìn)神經(jīng)血管的恢復(fù)。為進(jìn)一步證實(shí)該結(jié)論的可靠性,本項(xiàng)目組將繼續(xù)對(duì)Notch信號(hào)通路下游的相關(guān)靶基因進(jìn)行深一步的研究。且目前僅限于對(duì)矢荅剌知丸理論成果的研究,臨床實(shí)驗(yàn)的資料尚不完整,有待進(jìn)一步研究。