石碗如　莫曉芬

?

·綜述·

單味中藥對視網(wǎng)膜神經(jīng)保護的研究進展

石碗如莫曉芬

復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院眼科上海200031

【摘要】中藥對視網(wǎng)膜保護作用的研究一直方興未艾，其中銀杏葉、枸杞子、燈盞細辛、丹參、葛根、藏紅花、川穹等均已被證實具有不同程度的視網(wǎng)膜神經(jīng)保護作用，且各有一些機制研究。本文對此領(lǐng)域進行綜述，主要針對近10年來國內(nèi)外對單味中藥或其單體成分對視網(wǎng)膜神經(jīng)的保護作用及其機制探討。(中國眼耳鼻喉科雜志，2016，16：65-67)

【關(guān)鍵詞】中藥；視網(wǎng)膜；神經(jīng)保護；視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞

青光眼等神經(jīng)退行性眼病的共同病理特點是視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞(retinal ganglion cells，RGCs)的不可逆性凋亡，進而導(dǎo)致視功能不可逆性損害，直至失明。如何有效地保護RGCs、促進其軸突再生延長、建立突觸聯(lián)系，進而恢復(fù)視功能一直是國內(nèi)外研究關(guān)注的熱點與難點。而其根本在于有效地保護并挽救損傷的RGCs，使其免于凋亡，這是保存與恢復(fù)視功能的前提。

對RGCs有保護作用的藥物，主要包括抗氧化劑、鈣離子拮抗劑、興奮毒性抑制劑、神經(jīng)營養(yǎng)因子、中藥等。中藥由于其多靶點共同作用的特點日益受到學(xué)者的重視。本文主要對近10年來單味中藥及其有效成分保護RGCs的新進展做一綜述。

1銀杏葉

具有活血化瘀、通絡(luò)止痛的功效，主要成分含有黃酮類和二萜內(nèi)酯。

銀杏葉提取物最早被用于阿爾茨海默病等中樞神經(jīng)退行性疾病，對大腦神經(jīng)元具有保護作用。因其抗氧化等作用近年來應(yīng)用于視神經(jīng)退行性疾病。Park等[1]研究發(fā)現(xiàn)，正常眼壓青光眼患者服用銀杏葉提取物4周后，視網(wǎng)膜血流量顯著提高，周邊部神經(jīng)視網(wǎng)膜血容量顯著提高，視乳頭旁和神經(jīng)視網(wǎng)膜周邊部血流速度顯著提高。在慢性高眼壓、神經(jīng)挫傷模型中，銀杏葉提取物都顯著提高RGCs存活率[2-3]。本課題組[4]發(fā)現(xiàn)其活性成分之一銀杏內(nèi)酯B能夠提高體外培養(yǎng)的視網(wǎng)膜植片RGCs存活率，并具有促進其軸突再生的作用。Oh等[5]利用氯化鈷處理體外培養(yǎng)的視網(wǎng)膜色素上皮層(retinal pigment epithelium, RPE)細胞，發(fā)現(xiàn)銀杏葉提取物能夠降低HIF-1α和血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)的表達，從而起到保護作用。這些實驗研究都為銀杏葉在治療視網(wǎng)膜、視神經(jīng)退行性疾病中的應(yīng)用提供了有利的依據(jù)。

2枸杞子

在傳統(tǒng)中醫(yī)理論中，枸杞子具有補肝益腎、明目的作用，常被用于頭暈、健忘、目眩等病癥。主要成分是杞子多糖、類黃酮、類胡蘿卜素等。

Chan等[6]發(fā)現(xiàn)枸杞子能夠減輕高眼壓對RGCs的損傷，當予以1 mg/kg枸杞子提取物時RGCs基本上不受升高的眼壓影響。杞子多糖具有抗衰老、抗氧化作用，對神經(jīng)元有保護作用。研究者[7]利用急性高眼壓模型，發(fā)現(xiàn)杞子多糖能夠下調(diào)視網(wǎng)膜RAGE、ET-1、Aβ和AGE表達，減輕血-視網(wǎng)膜屏障損傷，進而提高RGCs存活率。此外杞子多糖還可以通過適度激活小膠質(zhì)細胞，并能夠降低高眼壓時視網(wǎng)膜GFAP活性，進而通過細胞間效應(yīng)保護RGCs[8]。在視神經(jīng)半橫斷模型中，杞子多糖能夠抑制損傷處小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞激活，減輕繼發(fā)性視神經(jīng)軸突損傷[9]。另外杞子多糖還可以調(diào)節(jié)神經(jīng)元內(nèi)細胞存活和凋亡通路進而保護RGCs，如上調(diào)晶體蛋白-β2[10]，后者與軸突的再生有關(guān)。類胡蘿卜素、玉米黃質(zhì)可以抑制氧化應(yīng)激引起的視網(wǎng)膜光感受器凋亡，并可以降低年齡相關(guān)性黃斑變性的風險[11]?？梢婅坭阶訉σ暰W(wǎng)膜內(nèi)外層神經(jīng)元均有保護作用。

3燈盞細辛

傳統(tǒng)中醫(yī)理論中，燈盞細辛具有活血化瘀、散寒解表等作用。主要有效成分是以野黃芩苷為主的黃酮類以及咖啡酰、香豆素、酚酸類等化合物。

研究者[12]發(fā)現(xiàn)在手術(shù)后眼壓已控的開角型青光眼患者中，服用燈盞細辛2、4、6個月后，與治療前相比其平均視野缺損度顯著降低，同時平均視野靈敏度顯著提高。以往對其作用機制的研究發(fā)現(xiàn)，燈盞細辛具有抗氧化應(yīng)激、改善局部微循環(huán)、改善軸漿轉(zhuǎn)運能力、對抗興奮毒性、抑制鈣超載等作用，進而使RGCs免受損傷；近年來在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的研究，發(fā)現(xiàn)其主要的活性成分野黃芩苷能夠抑制實驗性腦缺血或神經(jīng)退行性變后一氧化氮合酶活性，并能夠下調(diào)激活的小膠質(zhì)細胞釋放的TNF-α、IL-1β等炎癥因子[13]。

4丹參

丹參具有活血祛淤、通經(jīng)止痛、清心除煩、涼血消癰之功效。主要含有丹參酮、原兒茶醛、丹參素等。

早有研究發(fā)現(xiàn)丹參對高眼壓模型中視網(wǎng)膜具有較好的保護作用，并且能夠抑制視網(wǎng)膜挫傷模型中視網(wǎng)膜各層細胞的凋亡[14]。臨床上常將丹參用于視網(wǎng)膜動、靜脈阻塞的患者，其作用機制可能是擴張血管，改善微循環(huán)，抑制血小板黏附、聚集、釋放。也有研究[15]發(fā)現(xiàn)丹參對神經(jīng)的保護作用可能是通過恢復(fù)線粒體功能，抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激而實現(xiàn)的。Qian等[16]的研究發(fā)現(xiàn)其活性成分丹參酮ⅡA可以上調(diào)損傷的體外培養(yǎng)的神經(jīng)元內(nèi)Bcl-XL，進而抑制神經(jīng)元凋亡。另外有研究[17]報道，丹參能夠通過調(diào)節(jié)血液中IL-8、IL-10、TNF-α等因子起到神經(jīng)保護作用。

5葛根

葛根具有升陽止瀉、解肌退熱等藥效。主要成分含葛根素、大豆素、葛根醇等。

葛根素是其主要有效成分之一，近年來也被用于治療青光眼、糖尿病視網(wǎng)膜病變等眼科疾病。早期的研究就發(fā)現(xiàn)葛根素能夠阻斷睫狀上皮的β1-腎上腺素受體，減少房水分泌，降低眼壓，但對視神經(jīng)前部血管的β2受體作用弱，因此不會減少視神經(jīng)血流。有研究發(fā)現(xiàn)在視網(wǎng)膜缺血再灌注損傷模型中，腹腔注射葛根素注射液后能顯著減少視網(wǎng)膜中的中性粒細胞數(shù)目、減弱半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)蛋白表達強度，增加視網(wǎng)膜內(nèi)層厚度和RGCs數(shù)目[18]。在大鼠腦缺血模型中也證實了這一機制[19]。葛根素還可以抑制缺血再灌注損傷后視網(wǎng)膜內(nèi)NFκ-B的表達[20]。

6藏紅花

藏紅花具有很強的活血化瘀功效。主要活性成分為藏紅花素和藏紅花酸等。

楊新光等[21]的研究發(fā)現(xiàn)，藏紅花可以提高視網(wǎng)膜抗氧化能力，改善視網(wǎng)膜微循環(huán)；還能夠激發(fā)GAP-43在RGCs中的表達，后者可以引導(dǎo)軸突生長并參與新的突觸形成。Yamauchi等[22]的研究顯示藏紅花素可以抑制半胱天冬氨酸酶的激活，進而抑制體外培養(yǎng)的RGC-5和光損傷模型中光感受器凋亡。Qi等[23]的研究顯示藏紅花素能夠激活PI3K/AKT通路，抑制缺血再灌注損傷后RGCs凋亡；Natoli等[24]的研究進一步證實了藏紅花除了具有抗氧化的作用還具有生物活性，可以影響光感受器的基因表達，上調(diào)endothelin 2等多個保護基因，endothelin 2的表達可以上調(diào)FGF-2，后者對光感受器起保護作用。Fernandez-Sanchez等[25]還發(fā)現(xiàn)藏紅花不僅對P23H大鼠光感受器有保護作用，還能增強光感受器與雙極細胞和水平細胞的聯(lián)系。

7川芎

川芎具有活血行氣、去風止痛功效。主要成分含有川芎嗪、阿魏酸、藁本內(nèi)酯等。

已有多個研究證明川芎對慢性高眼壓、缺血再灌注動物模型的視網(wǎng)膜具有保護作用。體外實驗也證明其活性成分川芎嗪能夠提高過氧化氫處理的共培養(yǎng)的視網(wǎng)膜神經(jīng)元存活率，其作用機制是抑制脂質(zhì)過氧化及ROS等抗氧化作用；微管相關(guān)蛋白-2(microtubule-associated protein-2，MAP-2)參與細胞骨架調(diào)節(jié)及神經(jīng)元對營養(yǎng)因子的應(yīng)答，MAP-2的丟失會嚴重影響神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)與代謝。川芎嗪能夠維持MAP-2活性，保證后者對細胞結(jié)構(gòu)及功能的調(diào)節(jié)作用[26]。

8其他

近年來，一些中藥單體成分。以其成分單一、不良反應(yīng)小、作用機制更明確等特點，受到越來越多研究者的關(guān)注。如姜黃素被發(fā)現(xiàn)在體內(nèi)外實驗中對十字孢堿誘導(dǎo)的RGCs凋亡具有抑制作用，機制可能與其抑制視網(wǎng)膜內(nèi)蛋白水解酶有關(guān)[27]。本課題組利用視網(wǎng)膜體外三維立體培養(yǎng)系統(tǒng)，對淫羊藿苷、三七皂苷、葛根素、丹參酮ⅡA、益母草堿、銀杏內(nèi)脂B、野黃芩苷7種中藥成分進行篩選比較，發(fā)現(xiàn)銀杏內(nèi)脂B和野黃芩苷能夠顯著抑制RGCs凋亡，并且還具有一定程度的促軸突再生作用，以野黃芩苷效果更優(yōu)，具體的機制還有待研究。

9總結(jié)與討論

綜上所述,上述中藥無論是單味藥還是中藥提取的單體成分都顯示了有效的視網(wǎng)膜保護作用，且作用靶點多，對疾病的不同階段都有不同程度的干預(yù)作用。高眼壓、神經(jīng)營養(yǎng)因子剝奪、興奮氨基酸毒性、血管痙攣、灌注不足、組織缺血缺氧等損傷因素都會導(dǎo)致RGCs凋亡。視網(wǎng)膜保護藥物大多聚焦在緩解這些因素的損害。多數(shù)視網(wǎng)膜、視神經(jīng)退行性疾病中，其損傷機制并不是單一的，往往是多種損傷機制共同存在。因此中藥的多靶點、多通路的整體性作用特點發(fā)揮了其特有的優(yōu)勢。

總結(jié)這些藥物的特性，發(fā)現(xiàn)這些單味中藥在傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)中均具有滋補肝腎或活血化瘀等功效。以現(xiàn)代科學(xué)角度探討，這些中藥大部分具有抗氧化和改善局部微環(huán)境的作用，如中和氧自由基、抑制炎癥因子生成、減輕微血管破壞；除此之外還有些具有調(diào)節(jié)免疫，并能夠調(diào)節(jié)細胞內(nèi)通路、抑制凋亡通路、激活再生相關(guān)通路，對RGCs起到進一步的保護作用。

根據(jù)以上中藥的共同藥物特性，我們還可以從中藥寶庫中發(fā)掘其他尚未被開發(fā)利用的中藥，可見中藥在視網(wǎng)膜、視神經(jīng)保護方面還有很大的開發(fā)潛力。近幾年的研究熱點集中在對中藥單體成分的分析，這將使我們對中藥作用機制的了解更加深入，有助于探索具有協(xié)同作用的多種單味中藥或中藥單體成分，發(fā)揮中藥配伍的優(yōu)勢制成復(fù)方制劑，以期達到更好的治療效果。因此，尋找更多對RGCs有保護作用的中藥, 挖掘其主要活性成分, 科學(xué)配方，研發(fā)適用臨床的中藥制劑，可以為視網(wǎng)膜疾病的治療提供多元化干預(yù)手段，增強療效，減輕毒副反應(yīng)，促進祖國醫(yī)藥發(fā)展。

參 考 文 獻

[1]Park JW，Kwon HJ，Chung WS，et al. Short-term effects of Ginkgo biloba extract on peripapillary retinal blood flow in normal tension glaucoma[J]. Korean J Ophthalmol，2011，25(5):323-328.

[2]Hirooka K，Tokuda M，Miyamoto O，et al. The Ginkgo biloba extract (EGb 761) provides a neuroprotective effect on retinal ganglion cells in a rat model of chronic glaucoma[J]. Curr Eye Res，2004，28(3): 153-157.

[3]Ma K，Xu L，Zhan S，et al. Dosage dependence of the effect of Ginkgo biloba on the rat retinal ganglion cell survival after optic nerve crush[J]. Eye (Lond)，2009， 23(7): 1598-1604.

[4]王振宇，莫曉芬，蔣旭花，等. 銀杏內(nèi)酯B通過抑制視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞凋亡促進其軸突生長[J]. 生理學(xué)報，2012，64(04): 417-424.

[5]Oh JH，Oh J，Togloom A，et al. Effects of ginkgo biloba extract on cultured human retinal pigment epithelial cells under chemical hypoxia[J]. Curr Eye Res，2013，38(10):1072-1082.

[6]Chan HC，Chang RC，Koon-Ching IA，et al. Neuroprotective effects of Lyciumbarbarum Lynn on protecting retinal ganglion cells in an ocular hypertension model of glaucoma[J]. Exp Neurol，2007，203(1): 269-273.

[7]Mi XS，F(xiàn)eng Q，Lo AC，et al. Protection of retinal ganglion cells and retinal vasculature by Lyciumbarbarum polysaccharides in a mouse model of acute ocular hypertension[J]. PLoS One，2012，7(10): e45469

[8]Chiu K，Chan HC，Yeung SC，et al. Modulation of microglia by Wolfberry on the survival of retinal ganglion cells in a rat ocular hypertension model[J]. J Ocul Biol Dis Infor，2009，2(2): 47-56.

[9]Li HY，Ruan YW，Kau PW，et al. Effect of Lyciumbarbarum (Wolfberry) on alleviating axonal degeneration after partial optic nerve transection[J]. Cell Transplant, 2015，24(3):403-417.

[10]Chiu K，Zhou Y，Yeung SC，et al. Up-regulation of crystallins is involved in the neuroprotective effect of wolfberry on survival of retinal ganglion cells in rat ocular hypertension model[J]. J Cell Biochem，2010，110(2):311-320.

[11]Chucair AJ，Rotstein NP，Sangiovanni JP，et al. Lutein and zeaxanthin protect photoreceptors from apoptosis induced by oxidative stress: relation with docosahexaenoic acid[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci，2007，48(11): 5168-5177.

[12]Zhong Y，Xiang M，Ye W，et al. Visual field protective effect of Erigeron breviscapus (vant.) Hand.Mazz.extract on glaucoma with controlled intraocular pressure: a randomized, double-blind, clinical trial[J]. Drugs R D, 2010，10(2): 75-82.

[13]Wang S，Wang H，Guo H，et al. Neuroprotection of Scutellarin is mediated by inhibition of microglial inflammatory activation[J].Neuroscience，2011，185: 150-160.

[14]王志玉，史愛云，劉軼. 復(fù)方丹參注射液治療兔視網(wǎng)膜挫傷的實驗研究[J]. 國際眼科雜志，2011，11(12): 2079-2081

[15]Shaerzadeh F，Alamdary SZ，Esmaeili MA，et al. Neuroprotective effect of Salvia sahendica is mediated by restoration of mitochondrial function and inhibition of endoplasmic reticulum stress[J]. Neurochem Res，2011，36(12): 2216-2226.

[16]Qian YH，Xiao Q,Xu J. The protective effects of tanshinone IIA on beta-amyloid protein (1-42)-induced cytotoxicity via activation of the Bcl-xL pathway in neuron[J]. Brain Res Bull，2012，88(4): 354-358.

[17]Liang XY，Li HN，Yang XY， et al. Effect of Danshen aqueous extract on serum hs-CRP, IL-8, IL-10, TNF-alpha levels, and IL-10 mRNA, TNF-alpha mRNA expression levels, cerebral TGF-beta1 positive expression level and its neuroprotective mechanisms in CIR rats[J]. Mol Biol Rep，2013，40(4):3419-3427.

[18]李風花，孟瑞華. 葛根素對大鼠視網(wǎng)膜缺血再灌注損傷的保護作用[J]. 臨床眼科雜志，2007，15(02): 165-168.

[19]Xu X，Zhang S，Zhang L，et al. The Neuroprotection of puerarin against cerebral ischemia is associated with the prevention of apoptosis in rats[J]. Planta Med，2005， 71(7): 585-591.

[20]游志鵬，陳捷. 葛根素對大鼠視網(wǎng)膜缺血再灌注損傷中NF-κB表達的抑制及對視網(wǎng)膜的保護作用[J]. 中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志，2006，16(18): 2725-2728.

[21]楊新光，王穎維，于敬妮. 藏紅花提取液對兔慢性高眼壓模型中視網(wǎng)膜相關(guān)生長蛋白表達的影響[J]. 中華眼底病雜志，2009，25(4): 309-311.

[22]Yamauchi M，Tsuruma K，Imai S，et al. Crocetin prevents retinal degeneration induced by oxidative and endoplasmic reticulum stresses via inhibition of caspase activity[J]. Eur J Pharmacol，2011，650(1):110-119.

[23]Qi Y，Chen L，Zhang L，et al.Crocin prevents retinalischaemia/reperfusion injury-induced apoptosis in retinal ganglion cells through the PI3K/AKT signalling pathway[J].Exp Eye Res，2013，107:44-51.

[24]Natoli R，Zhu Y，Valter K，et al. Gene and noncoding RNA regulation underlying photoreceptor protection: microarray study of dietary antioxidant saffron and photobiomodulation in rat retina[J]. Mol Vis，2010，16(196): 1801-1822.

[25]Fernandez-Sanchez L，Lax P，Esquiva G，et al. Safranal, a saffron constituent, attenuates retinal degeneration in P23H rats[J]. PLoS One，2012，7(8):e43074.

[26]Yang Z，Zhang Q，Ge J，et al.Protective effects of tetramethylpyrazine on rat retinal cell cultures[J]. Neurochem Int，2008，52(6): 1176-1187.

[27]Burugula B，Ganesh BS，Chintala SK. Curcumin attenuates staurosporine-mediated death of retinal ganglion Cells[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci，2011，52(7): 4263-4273.

(本文編輯諸靜英)

Progress in studies on neuroprotective effects of single Chinese herbs or herbal extracts in retinal diseases

SHIWan-ru,MOXiao-fen.

DepartmentofOphthalmology,EyeEarandThroatHospitalofFudanUniversity,Shanghai200031,ChinaCorresponding author： MO Xiao-fen, Email: xfmo@fudan.edu.cn

【Key words】Traditional Chinese herbs; Retina; Neuroprotection; Retinal ganglion cells

【Abstract】In recent years, lots of traditional Chinese herbs have been proved to have retinal neuroprotective effects, such as ginkgo biloba, wolfberry, erigeron breviscapus, salvia, puerariae radix, saffron, and chuanxiong etc. However, the mechanism varies among these herbs. In this review, the neuroprotective effects and mechanism of single herb or herbal extract on retina in the last decade were discussed.(Chin J Ophthalmol and Otorhinolaryngol,2016,16:65-67)

通訊作者：莫曉芬(Email： xfmo@fudan.edu.cn)

DOI:10.14166/j.issn.1671-2420.2016.01.023

(收稿日期2015-10-28)