陳雪敏，黃燕

(1.廣東醫(yī)科大學(xué) 第一臨床醫(yī)學(xué)院，廣東 湛江 524023；2.廣東醫(yī)科大學(xué)肇慶市第一人民醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科，廣東 肇慶 526060)

腦卒中是我國(guó)國(guó)民致死、致殘的首位病因，其中腦梗死發(fā)病率最高(約占71.55%)，故探尋切實(shí)有效的腦梗死防治手段十分重要[1]。銀杏二萜內(nèi)酯(ginkgo diterpene lactone，DGMI)是目前上市的超強(qiáng)效血小板活化因子受體(platelet activating factor receptor，PAFR)拮抗劑，主要包括銀杏內(nèi)酯A、B、K(ginkgolide A、ginkgolide B、ginkgolide K，GA、GB、GK)的有效成分，可拮抗血小板活化因子(platelet activating factor，PAF)與受體結(jié)合，抑制PAF對(duì)腦梗死產(chǎn)生的廣泛的病理效應(yīng)，對(duì)治療腦梗死具有重要意義。本文通過(guò)綜述DGMI治療腦梗死的相關(guān)作用機(jī)制，包括抗血小板聚集、抗炎、抗氧化應(yīng)激、抗凋亡、減輕血腦屏障的損傷、降低谷氨酸興奮性毒性、促血管生成、促神經(jīng)元及髓鞘的保護(hù)或再生，以期為更好地應(yīng)用于腦梗死的治療提供參考和指導(dǎo)。

1 抗血小板聚集

目前PAF靶點(diǎn)是血小板聚集通路中已知的最前端靶點(diǎn)，DGMI通過(guò)拮抗PAF與受體結(jié)合，抑制PAF途徑，也是獨(dú)立于花生四烯酸(arachidonic acid，AA)和腺苷二磷酸(adenosine diphosphate，ADP)誘導(dǎo)血小板聚集的第3條途徑，從而達(dá)到抗血小板聚集的目的。(1)DGMI的主要活性成分GA、GB、GK 均可通過(guò)選擇性結(jié)合血小板膜上的PAFR，拮抗PAF與受體結(jié)合，從而顯著拮抗PAF途徑誘導(dǎo)的血小板聚集，其中GK對(duì)PAFR具有高度的選擇性，拮抗活性最強(qiáng)[2]。(2)環(huán)腺苷酸(cyclic adenosine monophosphate，cAMP)是PAF誘導(dǎo)的血小板聚集中的重要信號(hào)分子，cAMP水平的降低可使腺苷三磷酸(adenosine triphosphate，ATP)依賴的鈣離子通道脫磷酸化，促使[Ca2+]i釋放及[Ca2+]i釋放引起的血小板聚集等一系列級(jí)聯(lián)反應(yīng)。在PAF誘導(dǎo)的血小板中，GA、GB、GK可顯著提高cAMP的含量，進(jìn)而抑制[Ca2+]i釋放及后續(xù)的血小板聚集反應(yīng)[2]。(3)已知cAMP和環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷(cyclic guanosine monophosphate，cGMP)在靜息和膠原蛋白刺激的血小板中具有抗血小板功能，基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9，MMP-9)可劑量依賴性地明顯抑制由膠原蛋白刺激的血小板聚集。GB激活的MMP-9可增加細(xì)胞內(nèi)cAMP和cGMP的產(chǎn)生，且可直接降低與AA途徑相關(guān)的環(huán)氧合酶1(cyclooxygenase-1，COX-1)或血栓素A2(thromboxane A2，TXA2)合成酶活性，抑制細(xì)胞內(nèi)Ca2+動(dòng)員和TXA2的產(chǎn)生，從而抑制血小板聚集[3]，這也為DGMI是否能在腦梗死急性期協(xié)同增加AA途徑或ADP途徑抗血小板藥物抑制的血小板聚集作用而創(chuàng)立新型的更加有效的聯(lián)合抗血小板方案提供了思路，但目前仍需進(jìn)一步研究，同時(shí)也應(yīng)警惕其出血風(fēng)險(xiǎn)。

2 抗炎

炎癥反應(yīng)是腦梗死的重要病理生理機(jī)制，其炎癥細(xì)胞因子的顯著表達(dá)，可觸發(fā)包括微血管阻塞、細(xì)胞毒性酶釋放和氧自由基產(chǎn)生等多種機(jī)制而導(dǎo)致腦組織損傷[4]。PAF是一種有效的促炎脂質(zhì)介質(zhì)，與PAFR結(jié)合后，PAF可能會(huì)激活包括核因子κB(nuclear factor kappa-B，NF-κB)和絲裂原激活的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)這些重要的細(xì)胞內(nèi)炎癥信號(hào)通路[5]，它們可能進(jìn)一步觸發(fā)PAF介導(dǎo)的多種炎癥因子的表達(dá)和釋放，例如腫瘤壞死因子α(tumornecrosis factor-α，TNF-α)、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)、白細(xì)胞介素-6(interleukin-6，IL-6)和白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1β，IL-1β)，從而在腦梗死中加重缺血性損傷。DGMI通過(guò)與細(xì)胞膜上PAFR的活性位點(diǎn)結(jié)合來(lái)競(jìng)爭(zhēng)性或非競(jìng)爭(zhēng)性地抑制PAF活性，抑制PAF介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，阻止或減少促炎細(xì)胞因子的釋放。一項(xiàng)利用大腦中動(dòng)脈閉塞/再灌注(middle cerebral artery occlusion/reperfusion，MCAO/R)和氧-葡萄糖剝奪/再氧合(oxygen and glucose deprivation/reoxygenation，OGD/R)模型分別模擬體內(nèi)和體外缺血/再灌注過(guò)程的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，DGMI可能通過(guò)Toll樣受體4(Toll-like receptors 4，TLR4)/NF-κB通路，抑制TLR4mRNA表達(dá)和NF-κB從細(xì)胞質(zhì)到細(xì)胞核的轉(zhuǎn)移，從而抑制了該炎癥信號(hào)通路相關(guān)的炎癥反應(yīng)與促炎因子的表達(dá)，同時(shí)DGMI可減輕原代星形膠質(zhì)細(xì)胞OGD/R損傷和脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，最終顯著減少腦梗死面積和腦水腫，減輕缺血誘導(dǎo)的腦組織損傷，改善神經(jīng)功能缺損評(píng)分[5-6]。Yu等[6]研究表明，對(duì)于OGD/R誘導(dǎo)損傷的星形膠質(zhì)細(xì)胞，GK、GB均有抗炎作用，其中GK抗炎作用更為顯著，除了降低炎癥因子TNF-α、IL-6的表達(dá)，還可上調(diào)抗炎因子IL-10的表達(dá)。綜上，雖然有相關(guān)研究提示著DGMI的抗炎作用，有望為腦梗死提供新的治療價(jià)值，但其潛在的分子機(jī)制尚未完全明確，需要更多的研究證據(jù)進(jìn)一步證實(shí)。

3 抗氧化應(yīng)激

氧化應(yīng)激在腦梗死級(jí)聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生和發(fā)展中至關(guān)重要，腦缺血期間活性氧(reactive oxygen species，ROS)產(chǎn)生過(guò)多或清除能力降低，引起氧化和抗氧化系統(tǒng)失衡，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡、組織損傷并可能最終在再灌注后導(dǎo)致神經(jīng)功能的嚴(yán)重缺損甚至腦死亡。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于體外OGD/R誘導(dǎo)損傷的SH-SY5Y細(xì)胞或體內(nèi)建立的大鼠MCAO/R模型，GA、GB、GK可通過(guò)Akt/Nrf2通路發(fā)揮抗氧化作用，三者均可明顯降低ROS的含量，增加氧自由基的天然清除劑超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)的活性，其中GB對(duì)腦梗死的抗氧化應(yīng)激作用最強(qiáng)，可顯著上調(diào)抗氧化應(yīng)激的相關(guān)蛋白HO-1、Nqo1、SOD、p-Akt、p-Nrf2和Nrf2的水平，從而抑制腦缺血再灌注引起的氧化應(yīng)激損傷[4,7]。目前臨床上一些藥物的抗氧化治療有助于減輕腦缺血損傷，但效果不理想，研究發(fā)現(xiàn)DGMI的有效成分GA、GB、GK均具有抗氧化作用，無(wú)疑為之帶來(lái)了福音，但其具體的抗氧化機(jī)制尚未成熟，仍需進(jìn)一步研究。

4 抗凋亡

急性腦梗死可啟動(dòng)細(xì)胞凋亡諸多關(guān)鍵分子事件，如炎癥反應(yīng)、自由基的過(guò)度產(chǎn)生、Ca2+超載和興奮性毒性等，使得神經(jīng)功能進(jìn)一步惡化。腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)是一種重要的內(nèi)源性防御分子，可對(duì)有害刺激作出反應(yīng)而抵抗腦缺血性損傷，Cao等[8]的研究首次探索了GB在腦梗死中的線粒體抗凋亡作用，并發(fā)現(xiàn)其與依賴于AMPK通路激活的磷酸酶和張力蛋白同源物誘導(dǎo)的激酶1(PTEN-inducedkinase1，PINK1)表達(dá)上調(diào)有關(guān)。其研究發(fā)現(xiàn)，在短暫的大腦中動(dòng)脈閉塞(transient middle cerebral artery occlusion，t-MCAO)誘導(dǎo)的大鼠局灶性腦缺血模型中，隨著PINK1表達(dá)、AMPK活性增加，GB可明顯減少神經(jīng)元損失和細(xì)胞凋亡，而在OGD/R誘導(dǎo)損傷的SH-SY5Y細(xì)胞中，GB通過(guò)上調(diào)線粒體外膜中PINK1的表達(dá)來(lái)減少線粒體損傷，進(jìn)一步防止線粒體的凋亡。GK可抑制OGD誘導(dǎo)的SH-SY5Y細(xì)胞中p38和JNK的激活，降低p53和c-Jun的磷酸化，抑制線粒體介導(dǎo)的凋亡途徑，并以劑量依賴性方式增加OGD損傷的SH-SY5Y細(xì)胞活力，降低細(xì)胞內(nèi)ROS含量，防止OGD誘導(dǎo)的SH-SY5Y細(xì)胞凋亡。同時(shí)，研究表明，GK可降低促凋亡蛋白Bax、胱冬肽酶-3和胱冬肽酶-9的水平，并增加抗凋亡蛋白BCL-2的表達(dá)，保護(hù)細(xì)胞免于凋亡，從而減少腦梗死的面積[9-10]。目前研究發(fā)現(xiàn)GB、GK可能是潛在的用于挽救腦梗死誘導(dǎo)的神經(jīng)元凋亡的化合物，這為腦梗死的有效預(yù)防提供了新的方向可能，但目前類似研究報(bào)道數(shù)量有限，其潛在的分子機(jī)制有待進(jìn)一步探討。同時(shí)，值得注意的是，細(xì)胞凋亡涉及炎癥反應(yīng)等諸多分子事件，故推測(cè)DGMI可能不僅僅只是通過(guò)單一靶點(diǎn)或單途徑發(fā)揮抗凋亡作用，DGMI可能通過(guò)多條信號(hào)通路直接或間接協(xié)同發(fā)揮抗凋亡作用，而目前這方面的研究尚有欠缺，值得進(jìn)一步深入研究。

5 減輕血腦屏障的損傷

血腦屏障(blood brainbarrier，BBB)將血液與腦實(shí)質(zhì)分離，有效地介導(dǎo)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的物質(zhì)交換，其完整的屏障結(jié)構(gòu)抑制了有害物質(zhì)的流入。BBB損傷是腦梗死的關(guān)鍵病理過(guò)程，Yang等[10]的研究表明，GB的預(yù)處理增強(qiáng)了OGD/R損傷的毛細(xì)血管內(nèi)皮單層的跨內(nèi)皮電阻，降低了熒光素鈉的內(nèi)皮通透系數(shù)，并增加了緊密連接蛋白 ZO-1在內(nèi)皮細(xì)胞中的表達(dá)，從而降低了BBB的通透性，避免了大量有害物質(zhì)透過(guò)BBB進(jìn)入腦組織中，因而減輕腦組織的損傷。作為一種大分子蛋白，IgG在正常情況下不能通過(guò)BBB，只有在BBB破壞時(shí)，血漿IgG才可能泄漏到腦組織中。Chen等[11]通過(guò)復(fù)制tMCAO小鼠模型，提示GK可顯著減少IgG的漏出，表明GK可減輕腦缺血后BBB的損傷。綜上，越來(lái)越多的臨床前研究提示了DGMI活性成分的血腦屏障保護(hù)作用，應(yīng)注意的是，DGMI是一種中藥制劑，在治療腦梗死方面的血腦屏障保護(hù)是否優(yōu)于其活性成分需進(jìn)一步研究，其活性成分是否存在協(xié)同作用及對(duì)應(yīng)機(jī)制有待探討。

6 降低興奮性氨基酸毒性

谷氨酸(glutamate，Glu)、天冬氨酸(aspartic acid，Asp)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system，CNS)的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，二者過(guò)度釋放將導(dǎo)致興奮性神經(jīng)毒性，影響腦梗死缺血再灌注損傷的預(yù)后。其中Glu是CNS最豐富的游離氨基酸，在腦梗死誘導(dǎo)下，神經(jīng)細(xì)胞中Glu受體會(huì)過(guò)度激活，Glu轉(zhuǎn)運(yùn)障礙可致細(xì)胞外Glu含量增加，進(jìn)而導(dǎo)致周圍神經(jīng)元興奮性毒性，刺激細(xì)胞死亡，同時(shí)Glu可誘導(dǎo)腦水腫，最終損害神經(jīng)功能。Glu興奮性毒性被認(rèn)為是缺血性神經(jīng)元死亡的主要原因，有多項(xiàng)研究因此試圖通過(guò)減少Glu以在腦梗死等疾病中達(dá)到神經(jīng)保護(hù)作用的目的[12]。研究顯示，MCAO大鼠缺血再灌注24 h后，腦脊液中Glu、Asp 含量明顯增多，但在DGMI及其主要成分作用下，二者的含量可顯著降低，表明DGMI能修復(fù)腦內(nèi)因缺血引起的氨基酸動(dòng)態(tài)平衡失調(diào)，有助于改善神經(jīng)功能缺損，發(fā)揮對(duì)腦缺血的保護(hù)作用[13]。

7 促血管生成

大腦高度依賴血液為大腦神經(jīng)元提供葡萄糖和氧氣而進(jìn)行有效的物質(zhì)交換，新血管的生成可恢復(fù)腦缺血區(qū)的血供，挽救缺血半暗帶，減小腦梗死的面積，從而改善神經(jīng)功能，因此促血管生成也是腦梗死治療的重要靶點(diǎn)[14]。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是最重要的血管生成因子，缺氧誘導(dǎo)因子-1α(hypoxia induicible factor-1α，HIF-1α)是目前已知的唯一VEGF啟動(dòng)子誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子，缺氧激活的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3，STAT3)可有效調(diào)節(jié)HIF-1α的穩(wěn)定性。在細(xì)胞增殖、分化和促血管生成中，Janus激酶2(Janus kinase 2，JAK2)/STAT3信號(hào)通路起著關(guān)鍵作用。Chen等[11]的研究證實(shí)GK可通過(guò)JAK2/STAT3信號(hào)通路顯著上調(diào)STAT3的表達(dá)，進(jìn)而上調(diào)HIF-1α和VEGF的表達(dá)，從而發(fā)揮促血管生成的作用，研究結(jié)果也提示GK可能與VEGF協(xié)同發(fā)揮潛在作用，從而保護(hù)腦血管免于滲漏、出血。該研究發(fā)現(xiàn)，GK增強(qiáng)了tMCAO小鼠的局部小腦血流量，進(jìn)一步支持了GK的促血管生成作用，研究同時(shí)證實(shí)了GK可通過(guò)VEGF以JAK2/STAT3依賴的方式保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞免受OGD/R的損傷。

8 促神經(jīng)元、髓鞘的保護(hù)或再生

腦缺血后大腦內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞(neural stem cell，NSC)被誘導(dǎo)增加，產(chǎn)生的新神經(jīng)元向受損腦區(qū)遷移、分化為成熟的神經(jīng)元，從而部分補(bǔ)充受損或丟失的神經(jīng)元，促進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的再生，但自發(fā)缺血誘導(dǎo)的NSC的增殖不足以滿足CNS自我修復(fù)的需求，通過(guò)外源性藥物促神經(jīng)元再生有望成為腦梗死的新療法。Zheng等[15]研究發(fā)現(xiàn)，在MCAO模型大鼠中，GB可增加神經(jīng)元標(biāo)志物，包括巢蛋白、神經(jīng)元特異性烯醇化酶(neuron specific enolase，NSE)和膠質(zhì)纖維酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein，GFAP)陽(yáng)性細(xì)胞的比率，增加腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(brain derived neurotrophic factor，BDNF)和表皮生長(zhǎng)因子(epidermal growth factor，EGF)的mRNA表達(dá)，從而促進(jìn)NSC的增殖、遷移和分化，改善缺血所致的神經(jīng)功能受損。已知細(xì)胞周期退出是神經(jīng)元分化之前的關(guān)鍵步驟，Wnt途徑對(duì)于積極調(diào)節(jié)神經(jīng)發(fā)生、神經(jīng)突生長(zhǎng)和神經(jīng)元存活有重要作用，Li等[16]研究表明GB可以促進(jìn)新生小鼠側(cè)腦室下區(qū)(subventricular zone，SVZ)衍生的NSC中細(xì)胞周期的退出和神經(jīng)元分化。此外，該研究發(fā)現(xiàn)GB通過(guò)增加Wnt/β-連環(huán)蛋白(β-catenin)通路中β-catenin的核水平，進(jìn)而激活經(jīng)典的Wnt通路而促進(jìn)神經(jīng)元的增殖和分化。腦梗死的白質(zhì)缺血性損傷通常伴有少突膠質(zhì)細(xì)胞(oligodendrocyte，OL)的凋亡和脫髓鞘，其中星形膠質(zhì)細(xì)胞可能通過(guò)分泌BDNF和睫狀神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(ciliary neurotrophic factor，CNTF)來(lái)支持OL前體細(xì)胞(oligodendrocyte precursor cell，OPC)的成熟，促進(jìn)OL的再生，并增殖、遷移和分化為髓鞘。銅宗(cuprizone，CPZ)是一種銅離子螯合劑，可誘導(dǎo)OL死亡并引發(fā)脫髓鞘，Wang等[17]研究表明，GB和GK可促進(jìn)CPZ喂養(yǎng)小鼠的OL再生，通過(guò)促進(jìn)OPC增殖和抑制Wnt信號(hào)傳導(dǎo)防止胼胝體區(qū)域的脫髓鞘。血小板聚集引起的血栓堆積可能導(dǎo)致星形膠質(zhì)細(xì)胞的活化和炎性細(xì)胞因子的釋放，而這些細(xì)胞因子的擴(kuò)散是OL細(xì)胞凋亡和脫髓鞘的主要原因，該研究也表明GB和GK可拮抗星形膠質(zhì)細(xì)胞中PAFR的表達(dá)，抑制細(xì)胞因子IL-1β和TNF-α的釋放，拮抗PAF誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，增加BDNF和CNTF的表達(dá)，支持髓鞘再生，這些發(fā)現(xiàn)對(duì)于修復(fù)神經(jīng)功能、防止腦梗死進(jìn)展加重具有重要意義。DGMI對(duì)腦梗死的促神經(jīng)、髓鞘再生潛在作用及價(jià)值使其成為近年新的研究熱點(diǎn)，目前這方面研究數(shù)據(jù)較少，說(shuō)服力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，需更多的研究進(jìn)一步論證，以期為腦梗死的更好治療帶來(lái)新的希望。

9 總結(jié)與展望

DGMI是強(qiáng)效的血小板活化因子受體拮抗劑，不同于以往腦梗死大部分治療藥物僅存在相對(duì)單一的作用機(jī)制，DGMI可作用于腦梗死多個(gè)病理環(huán)節(jié)，具有抗血小板聚集、抗炎、抗氧化應(yīng)激、抗凋亡、減輕血腦屏障的損傷、降低谷氨酸興奮性毒性、促血管生成、促神經(jīng)元及髓鞘的保護(hù)或再生多種作用，可更全面有效地防治腦梗死，有望降低腦梗死的致殘率、病死率及復(fù)發(fā)率。本文綜述了其相關(guān)作用機(jī)制，旨在為更好地應(yīng)用于腦梗死提供參考。值得注意的是，目前大多數(shù)研究主要涉及DGMI主要成分GA、GB、GK單成分的研究，有關(guān)DGMI整體的基礎(chǔ)研究相對(duì)較少，不能排除整體、個(gè)體效應(yīng)的影響，同時(shí)，DGMI是一種中藥制劑，大部分相關(guān)機(jī)制臨床前研究尚不夠成熟、未能完全明確，尚需更多的研究支持，其中的促神經(jīng)、髓鞘保護(hù)或再生作用具有極大的潛在研究?jī)r(jià)值，值得深入研究和探索。另外，目前DGMI作用機(jī)制研究多集中在單一靶點(diǎn)或信號(hào)通路上，忽略了不同機(jī)制多個(gè)信號(hào)通路間可能存在的協(xié)同效應(yīng)，未來(lái)可進(jìn)一步探究DGMI多種作用機(jī)制間的相互影響，期待進(jìn)一步的探索能有助于其未來(lái)更好地應(yīng)用于腦梗死的防治。