賀旭，宋禎彥，王珊珊，葛金文*，王偉

（1湖南中醫(yī)藥大學中西醫(yī)結(jié)合學院，長沙 410208；2益陽醫(yī)學高等?？茖W校人體解剖教研室，益陽413000）

腦卒中是全球范圍內(nèi)嚴重危害人類身心健康的一類慢性非傳染性疾病，具有發(fā)病率高、死亡率高、致殘率高、復發(fā)率高、預后不佳的臨床特點。腦卒中的發(fā)病機制主要為多種因素綜合作用下導致腦部血管阻塞或破裂出血，引起局部腦組織缺血、缺氧，因此也常稱之為腦血管意外，可分為缺血性腦卒中與出血性腦卒中。根據(jù)全球疾病負擔研究（Global Burden of Disease Study，GBD）最新公布的數(shù)據(jù)顯示，我國腦卒中終生發(fā)病風險高達39.9%，居全球首位[1,2]。腦卒中發(fā)病后，給患者家庭及社會帶來沉重的經(jīng)濟負擔。作為一類可防治的疾病，安全、有效地做好腦卒中預防、治療及愈后康復具有重大臨床意義，也是眾多醫(yī)務工作者、科研工作者一直以來的工作重心。

腦泰方是由葛金文教授團隊研發(fā)的專利處方（專利號：ZL201110178359.4），臨床試驗結(jié)果表明腦泰方能有效防治腦卒中，目前已經(jīng)成熟應用于臨床。但是關(guān)于腦泰方治療腦卒中的作用機制尚未明確，本文綜合近年來關(guān)于腦泰方在治療腦卒中的基礎作用機制方面的研究進展作簡要綜述。

1 腦卒中的中醫(yī)發(fā)病機制

缺血性腦卒中屬中醫(yī)“中風”范疇，其病機非常復雜?！吨酗L病辨證診斷標準》將中風病分成風、火、痰、瘀、氣虛、陰虛陽亢6個證型[3]。陳可冀[4]從中風先兆的表現(xiàn)、誘發(fā)因素及缺血性中風患者的血液流變學變化等方面進行分析，論證氣血兩虛是缺血性中風的主要病機。孟繁麗等[5]采用頻數(shù)分析辨證分型與四診信息分析了1999～2009年關(guān)于缺血性中風的中醫(yī)文獻，歸納出15個證型，其中以氣虛血瘀證多見。黃燕[6]等分析4077例缺血性中風患者發(fā)病后1—3天、4—10天及11—30天3個時段中醫(yī)證候的分布情況，表明血瘀證、氣虛證的二證組合在3個時間節(jié)點所占比例均占首位，進一步研究指出急性腦缺血型中風患者陰類證所占比例較大，其中以陰類虛證為主[7]?！夺t(yī)林改錯》記載：“虧損元氣，是其本源”，“元氣既虛，必不能達于血管，血管無氣，必停留而瘀”，提出“氣虛血瘀”學說：氣為血之帥，氣有溫煦和推動的作用，元氣虧虛必導致血瘀。因此，缺血性中風的主要病機為“氣虛血瘀”。“氣虛血瘀”學說的理論源于二千多年前的《黃帝內(nèi)經(jīng)》，其下篇《靈樞·刺節(jié)真邪論》記載：“虛邪偏客于身半， 其入深，內(nèi)居營衛(wèi)，營衛(wèi)稍衰，則真氣去，邪氣獨留，發(fā)為偏枯”。 金元時期著名醫(yī)家朱丹溪的《丹溪心法·中風》也強調(diào)：“中風大率主血虛有痰”。 明代醫(yī)家張景岳的《景岳全書·雜證謨·非風》將中風更名為非風：“非風一證，即時人所謂中風證也。此證多見卒倒，卒倒多由昏憒，本皆內(nèi)傷積損頹敗而然”； “非風”致病，“未有不因表里俱虛”。

2 腦卒中的西醫(yī)發(fā)病機制

腦卒中發(fā)生后，病理表現(xiàn)主要為腦組織，包括神經(jīng)元、神經(jīng)膠質(zhì)細胞以及腦部血管等不同程度受損[8]，臨床表現(xiàn)也主要以神經(jīng)系統(tǒng)受損導致的感覺、運動功能障礙為主[9]。其發(fā)病機制主要與腦組織因缺血缺氧導致細胞凋亡、炎癥反應、免疫反應、自由基過剩、鈣超載、血液動力學改變、鐵死亡等有關(guān)，其中炎癥反應一度是腦卒中發(fā)生機制研究的熱點。

早期就有研究報道稱，腦卒中發(fā)生后，缺血側(cè)腦組織IL-1α、IL-1β、血管細胞黏附分子-1（VCAM-1）、內(nèi)皮細胞黏附分子（ECAM）、單核細胞趨化蛋白-1（MCP-1）以及腫瘤壞死因子α（TNF-α）、巨噬細胞炎性蛋白-1α（MIP-1α）、趨化因子CX3CL1等表達水平均會明顯增高[10]。上述因子均是炎癥反應發(fā)生的重要介質(zhì)，除介導炎癥反應發(fā)生外還可引起病灶周圍組織損傷。炎癥反應本身可直接或間接地導致大量神經(jīng)元出現(xiàn)液化性壞死以及神經(jīng)元胞體與軸突丟失的現(xiàn)象[11,12]。在相當一部分未凋亡的神經(jīng)元內(nèi)部，能觀察到胞質(zhì)明顯腫脹或者出現(xiàn)空泡、細胞核縮小甚至消失等細胞器受損的現(xiàn)象；此外，包括星形膠質(zhì)細胞、少突膠質(zhì)細胞及小膠質(zhì)細胞等在內(nèi)的神經(jīng)膠質(zhì)細胞內(nèi)也出現(xiàn)了同樣的病理特征[13]。如IL- 1β，可促使中性粒細胞粘附于受損部位的血管內(nèi)皮細胞上，激發(fā)炎癥反應的同時改變血管壁通透性，引起血腦屏障受損、血源性水腫[10]。又如腦卒中發(fā)生后，腦組織會因血供障礙而發(fā)生過氧化損傷反應，過量氧自由基生成，打破機體本身的自由基平衡系統(tǒng)，使細胞內(nèi)皮功能受損，線粒體的結(jié)構(gòu)遭到破壞，加速病灶區(qū)神經(jīng)元凋亡，促使腦組織發(fā)生不可逆損傷。

鐵死亡是新近發(fā)現(xiàn)的一種細胞死亡形式，以鐵依賴性的脂質(zhì)過氧化反應為標志，在異常狀態(tài)下，機體鐵代謝紊亂導致脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物和活性氧（reactive oxygen species，ROS）沉積，進而引起細胞程序性死亡。目前鐵死亡誘發(fā)機制尚未完全明確，可以肯定的是脂質(zhì)過氧化反應、鐵代謝等均與鐵死亡密切相關(guān)[14,15]。研究表明，腦卒中發(fā)生后，鐵代謝發(fā)生異常，加速神經(jīng)元凋亡。

諸如此類的研究報道還有很多，從這些研究成果中不難發(fā)現(xiàn)，腦卒中的發(fā)生機制異常復雜，各項因素之間密切關(guān)聯(lián)，互為因果，迄今為止，仍有許多謎團尚未完全解開，但是針對腦卒中有效的治療手段已經(jīng)涌現(xiàn)，腦泰方就是其中之一。

3 腦泰方藥物的組成及臨床應用

考慮到氣虛血瘀是缺血性中風的主要病機，那么治療腦缺血的主要治則便是益氣活血。王肯堂《證治準繩》中記載：“卒仆偏枯之癥，雖有多因，未有不因真氣不周而病者。故黃芪為必用之君藥?！鼻宕t(yī)家王清任在《醫(yī)林改錯》中記載“虧損元氣，是其本源”，“元氣即虛必不能達于血管，血管無氣，必停而為瘀”，王清任將益氣活血的治則進一步發(fā)展，創(chuàng)立經(jīng)典方“補陽還五湯”，該方重用君藥黃芪達四兩。以該法確立得到的中藥復方腦泰方的主要功效為補氣活血、化瘀通絡。腦泰方是由黃芪、川芎、僵蠶和地龍按4:1:1.5:1.5的比例組成。其中黃芪為君藥，屬于蝶形花科（豆科）類植物，為蒙古黃芪或膜莢黃芪的干燥根，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，味甘，性微溫，歸肺、脾經(jīng)?！吨袊幍洹酚涊d黃芪能補氣升陽、益衛(wèi)固表，利水消腫，托毒生肌?，F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)黃芪的有效成分主要為皂苷類、黃酮類、氨基酸類及多糖類等。川芎為臣藥，屬于傘形科類植物，辛，溫，入肝、膽經(jīng)，其主要成分為川芎嗪、阿魏酸等。川芎功能行氣開郁，祛風燥濕，活血止痛。地龍為環(huán)節(jié)動物門鉅蚓科動物動物參環(huán)毛蚓、通俗環(huán)毛蚓、威廉環(huán)毛蚓或櫛肓毛蚓的干燥體。味微咸，性寒，歸肝、脾，膀胱經(jīng)。地龍富含蛋白質(zhì)，有多種游離氨基酸，功能清熱定驚，通經(jīng)活絡、平喘利尿。僵蠶是蠶蛾科幼蟲感染白僵菌而死的干涸硬化蟲體。僵蠶的有效成分為白僵菌素、植物甾醇等，功能祛風定驚，化痰散結(jié)。腦泰方現(xiàn)已用于腦缺血急性期的治療，且取得了較好的臨床效果[16]。

4 腦泰方的神經(jīng)保護機制

腦卒中發(fā)病機制錯綜復雜，腦泰方作為中藥復方，包含多種藥性成分。王國佐等[17]曾經(jīng)通過基于網(wǎng)絡藥理學檢索的方法，篩選了40個腦泰方有效藥性成分，預測可能的作用靶點254個，預測可能的相關(guān)作用通路46條。近年來針對腦泰方治療腦卒中作用機制的研究層出不窮，多項研究成果明確表明腦泰方具有神經(jīng)保護作用，其作用機制如下。

4.1 促進神經(jīng)元再生

早期研究揭示腦泰方可有效減輕腦卒中后因腦缺血引起的神經(jīng)元凋亡情況，促進神經(jīng)元再生[18]。神經(jīng)元再生主要依賴于中樞神經(jīng)干細胞的增殖及分化，在這一過程中Notch信號通路發(fā)揮了重要作用。曾有研究稱通過激活Notch信號通路，可有效抑制了神經(jīng)干細胞的凋亡，促進腦卒中后神經(jīng)元再生[19-21]。鐘晴等[22]采用腦泰方提取物（NTFE）對大腦中動脈閉塞（Middle cerebral artery occlusion，MCAO）大鼠進行干預，檢測發(fā)現(xiàn)經(jīng)腦泰方干預組的大鼠海馬區(qū)神經(jīng)元標記物 Nestin以及Notch信號通路的關(guān)鍵蛋白Notch1的表達水平均明顯高于對照組，結(jié)果表明腦泰方能促進腦缺血大鼠海馬區(qū)神經(jīng)元再生，并可上調(diào)Notch1蛋白的表達水平來激活Notch信號通路，這一結(jié)果提示腦泰方促進神經(jīng)元再生的作用機制極有可能是通過激活Notch信號通路。

小膠質(zhì)細胞（microglia，MG）在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)揮著不可或缺的作用，腦卒中發(fā)生后，MG會迅速被激活，呈現(xiàn)出M1、M2型兩種完全不同的極化狀態(tài)，M1型為促炎型，可釋放IL-1β、TNF-α、NO等因子，加重炎性反應，促進神經(jīng)元凋亡；M2型為抗炎型，可釋放IL-10、IGF-1、TGF-α、TGFβ等因子，減輕炎性反應，進而減輕腦組織損傷情況[23]。此外，IGF-1可促使神經(jīng)干細胞向SVZ區(qū)聚集[24]。而TGF-α對神經(jīng)干細胞的增殖和分化有著重要的影響，有研究表明，在MACO小鼠，上調(diào)M2型小膠質(zhì)細胞內(nèi)TGF-α mRNA表達水平，缺血側(cè)室下區(qū)(subventricular zone, SVZ)新生神經(jīng)元數(shù)量增多[25,26]。在最新研究報道中，張秀麗等[27]以MG為靶點，首先在體外實驗做了初步嘗試，利用腦泰方對LPS誘導模擬體內(nèi)炎癥環(huán)境下的HAPI 小膠質(zhì)細胞進行干預，發(fā)現(xiàn)腦泰方可抑制MG的M1型極化，促進MG的M2型極化；接著他們采用MACO大鼠展開進一步探索，發(fā)現(xiàn)，經(jīng)腦泰方干預組MACO大鼠腦皮質(zhì)MG數(shù)量及突觸分支均較對照組增多，這表明腦泰方可有效激活MG，且分別檢測M1型標志分子、M2型極化標志分子后發(fā)現(xiàn)，腦泰方干預3天后M1型標記分子逐步明顯抑制，M2型標記分子表達明顯增多，這一結(jié)果提示腦泰方可通過促進MG向M2型極化來促進腦卒中后神經(jīng)元再生[28]。以上研究成果表明腦泰方可通過靶向性激活Notch信號通路、促進MG極化等途徑來抑制腦卒中后神經(jīng)元凋亡、促進神經(jīng)元再生。

4.2 抗氧化損傷

腦卒中發(fā)生后，腦組織因血供障礙而發(fā)生過氧化損傷反應。丙二醇（maleic dialdehyde，MDA）是脂質(zhì)過氧化反應的最終產(chǎn)物，超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）是機體抗氧化酶系統(tǒng)重要成員，是氧自由基清除因子，機體內(nèi)MDA、SOD的表達水平可反映脂質(zhì)過氧化反應的程度。早期就有研究報道了腦泰方干預可抑制MDA的產(chǎn)生，增強SOD酶活性，表明腦泰方干預可使機體氧化應激狀態(tài)得到明顯改善[29]。

谷胱甘肽過氧化物酶4（glutathione peroxidase 4，GPX4）是氧化損傷反應的關(guān)鍵蛋白，也具有消除氧自由基、抗氧化的作用；GPX4功能障礙可導致細胞內(nèi)脂質(zhì)活性氧（lipid-ROS）堆積[30]。最新研究結(jié)果表明，體外培養(yǎng)的新生大鼠腦皮質(zhì)神經(jīng)元，采用血紅蛋白誘導神經(jīng)元建立氧化應激損傷細胞模型，給予腦泰方含藥血清進行干預后，采用ELISA法檢測細胞GPX4活性及細胞上清液內(nèi)lipid-ROS含量，發(fā)現(xiàn)與對照組相比，腦泰方干預組細胞GPX4活性明顯升高，細胞上清液中l(wèi)ipid-ROS含量明顯降低，這表明腦泰方可增強神經(jīng)元抗氧化能力[31,32]。該結(jié)果很快在大鼠在體實驗中得到了進一步驗證，研究者檢測發(fā)現(xiàn)腦出血急性期大鼠腦組織內(nèi)GPX4表達量大大減少，而lipid-ROS表達水平則明顯上升，采用腦泰方干預后，GPX4的表達量明顯升高，而lipid-ROS的含量則明顯下降，表明腦泰方干預可增強GPX4活性，緩和機體脂質(zhì)過氧化應激反應[33]。上述研究成果提示腦泰方可通過增強SOD酶、GPX4等抗氧化因子的活性，進而增強神經(jīng)元抗氧化損傷的能力。

4.3 調(diào)節(jié)鐵代謝

黃娟等[34]報道了用腦泰方對腦缺血/再灌注大鼠進行干預，可使大鼠海馬區(qū)膜鐵轉(zhuǎn)運輔助蛋白（hephaestin，Heph）的表達增多，而鐵沉積量減少。曾勁松等[35]也在這方面進行了探索，他們將腦出血急性期大鼠隨機分為隨機分為假手術(shù)組、模型組、去鐵胺組、腦泰方治療組，采用Zea Longa 5級評分法在治療前后分別對各組大鼠進行神經(jīng)功能缺失評分，結(jié)果提示腦泰方治療組大鼠神經(jīng)功能較對照組明顯改善，再分別檢測各組大鼠病灶區(qū)域腦組織內(nèi)轉(zhuǎn)鐵蛋白受體（transferrin receptor，TfR）、鐵調(diào)節(jié)蛋白2（iron regulatory protein-2，IRP-2）、膜鐵轉(zhuǎn)運蛋白1（ferroportin-1，F(xiàn)pn-1）、腦組織鐵沉積量、脂質(zhì)活性氧lipid-ROS以及鐵死亡標志物環(huán)氧合酶2（cyclooxygenase-2，COX-2）的表達水平，發(fā)現(xiàn)腦泰方治療后的大鼠腦組織內(nèi)除了Fpn-1表達量增多外，TfR、IRP-2、腦組織鐵沉積量、lipid-ROS和COX-2含量均明顯降低，這一系列結(jié)果直觀地反映出腦泰方可降低神經(jīng)細胞內(nèi)鐵離子濃度，減少鐵沉積，促進神經(jīng)功能恢復。

GPX4除了是反映氧化損傷程度的關(guān)鍵蛋白，也常被視作反映鐵死亡的生化指標，近年有研究者報道稱腦泰方可調(diào)節(jié)鐵代謝，通過自體血注射發(fā)構(gòu)建腦出血大鼠模型，檢測發(fā)現(xiàn)大鼠腦出血后病灶腦組織GPX4表達下降，MDA、鐵沉積量表達水平上升，表明大鼠腦卒中后鐵代謝異常；將以上結(jié)果進行統(tǒng)計分析后發(fā)現(xiàn)GPX4水平與鐵沉積量呈負相關(guān)，而MDA含量與鐵沉積量呈正相關(guān)；而這一系列結(jié)果在給予腦泰方干預后出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)，大鼠病灶腦組織內(nèi)GPX4表達量明顯升高，MDA、鐵沉積量表達量明顯降低，這一結(jié)果表明腦泰方可減緩腦卒中后鐵沉積，而這一作用與GPX4的表達上調(diào)密切相關(guān)[36]。除了出血性腦卒中，在缺血性腦卒中發(fā)生后腦組織病灶區(qū)同樣會出現(xiàn)鐵沉積現(xiàn)象，導致神經(jīng)元大量丟失[37,38]。有研究表明，給予MCAO大鼠腦泰方干預后，檢測發(fā)現(xiàn)經(jīng)腦泰方治療組大鼠腦組織GPX4表達水平明顯增高，而ROS沉積量則大大減少[39]。上述研究成果表明腦泰方可通過調(diào)控脂質(zhì)氧化-鐵代謝途徑來減緩神經(jīng)元鐵死亡的發(fā)生。

5 小結(jié)

腦泰方有效治療腦卒中的機制重點體現(xiàn)在可有效地促進受損腦組織修復，具體作用途徑主要是通過靶向性激活Notch信號通路、促進MG極化等途徑增強神經(jīng)元抗凋亡能力、促進神經(jīng)元再生；通過增強SOD酶、GPX4等抗氧化因子的活性，增強神經(jīng)元抗氧化損傷能力；通過調(diào)控脂質(zhì)氧化-鐵代謝途徑來抑制神經(jīng)元鐵死亡。這些研究成果反映出腦泰方治療腦卒中具有多靶點、多途徑、成效顯著的特點。然而，因臨床腦泰方治療的樣本較為局限，腦泰方是否存在副作用、腦泰方針對腦卒中的特效藥性成分、腦泰方治療腦卒中的高性能優(yōu)勢等仍有待深入探索。現(xiàn)階段臨床中西醫(yī)結(jié)合治療方案已廣泛應用于臨床，盡管如此，仍尚缺乏高質(zhì)量的治療方案與循證指南[40]，腦泰方臨床與基礎研究的進一步完善或可為腦卒中精準治療與康復提供參考。