欒笑,呂世盟,孫鵬,馬月香
(山東中醫(yī)藥大學(xué),山東 濟(jì)南 250355)
腦卒中是一個(gè)全球重點(diǎn)關(guān)注的公共衛(wèi)生問題,發(fā)病率、致殘率和病死率高,其中缺血性腦卒中(ischemis stroke,IS)約占87%[1-2]。IS的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,涉及多種途徑,包括神經(jīng)炎癥、線粒體功能障礙、興奮毒性、細(xì)胞凋亡、自噬功能障礙和氧化應(yīng)激[3-4]。其中炎癥反應(yīng)不僅是動(dòng)脈粥樣硬化或高血壓等主要IS危險(xiǎn)因素的重要因素,也是導(dǎo)致IS后原發(fā)性和繼發(fā)性腦損傷的主要原因[5]。小膠質(zhì)細(xì)胞是大腦中固有的先天免疫細(xì)胞,是中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system,CNS)損傷和炎癥的第一道防線,并在IS后被激活,出現(xiàn)形態(tài)和表型的變化[6-8]。激活后的小膠質(zhì)細(xì)胞表現(xiàn)為M1型和M2型并發(fā)揮雙重作用,M1型分泌促炎細(xì)胞因子,進(jìn)一步導(dǎo)致腦損傷;M2型分泌抗炎細(xì)胞因子,改善腦損傷,發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用[9]。
中藥具有多成分、多靶點(diǎn)、多途徑和多系統(tǒng)的作用[10],在治療IS中有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和潛力[11]。已有研究報(bào)道,中藥及其活性成分能夠通過調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞極化,減輕神經(jīng)炎癥,改善腦損傷[12-13]。本文就小膠質(zhì)細(xì)胞極化在IS方面的作用機(jī)制,以及中藥有效成分通過調(diào)控小膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)揮改善IS的作用和機(jī)制進(jìn)行綜述,以期為今后基礎(chǔ)研究、臨床應(yīng)用以及新藥研發(fā)提供參考。
小膠質(zhì)細(xì)胞起源于卵黃囊原始造血過程中產(chǎn)生的巨噬細(xì)胞池[14-15],在早期胚胎發(fā)育時(shí)遷移到大腦中[16],數(shù)量約占大腦總細(xì)胞數(shù)量的10%[17]。而且也是CNS重要的免疫活性細(xì)胞和介導(dǎo)神經(jīng)炎癥的主要介質(zhì),對(duì)CNS的修復(fù)和再生發(fā)揮關(guān)鍵作用[18-20]。小膠質(zhì)細(xì)胞在某些情況下具有自我更新的能力,能夠在耗竭后1周內(nèi)重新填充CNS[21]。在生理?xiàng)l件下,小膠質(zhì)細(xì)胞處于“靜息”狀態(tài),呈高度分支的形態(tài)以及有限的吞噬和遷移活性[22],不斷監(jiān)測(cè)CNS的周圍環(huán)境。在促進(jìn)神經(jīng)元發(fā)育、突觸的可塑性、與神經(jīng)前體細(xì)胞的相互作用、神經(jīng)保護(hù)和維持CNS穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用[23]。在病理?xiàng)l件下,小膠質(zhì)細(xì)胞被激活,形態(tài)成“變形蟲樣”,并分化為不同的表型,一種是經(jīng)典激活(促炎表型;M1表型),其特征是釋放促炎因子和自由基,加劇神經(jīng)細(xì)胞損傷,破壞CNS完整性。另一種是交替激活(抗炎表型;M2表型),具有保護(hù)腦組織、改善腦損傷、促進(jìn)CNS修復(fù)和再生的功能[24]。
炎癥被認(rèn)為是缺血性腦卒中原發(fā)性和繼發(fā)性損傷的關(guān)鍵介質(zhì)[25]。小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)是缺血性腦卒中等炎癥性疾病中的一種重要病理機(jī)制[23]。在缺血性腦卒中發(fā)生后,小膠質(zhì)細(xì)胞被激活,即M1型小膠質(zhì)細(xì)胞被激活并產(chǎn)生促炎介質(zhì),如一氧化氮(nitric oxide,NO)、活性氧(reactive oxygen species,ROS),以及促炎細(xì)胞因子,如白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-6和腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)[26-27],加劇神經(jīng)炎癥、腦水腫和腦損傷[28]。激活M2型小膠質(zhì)細(xì)胞并分泌抗炎細(xì)胞因子,如IL-4、IL-10、IL-13、轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β1,TGF-β)和神經(jīng)營養(yǎng)因子,有助于炎癥消退,發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)等作用[29]。因此,在缺血性腦卒中中促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞的M2表型轉(zhuǎn)化并抑制M1表型轉(zhuǎn)化對(duì)神經(jīng)保護(hù)是有益的。
2.1.1 白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ
白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ是中藥白術(shù)的主要生物活性成分,也存在于其他中藥材中,如黨參和蒼術(shù),屬于倍半萜內(nèi)酯類化合物。白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ已被證明有抗氧化、抗菌、抗過敏反應(yīng)、抗腫瘤等作用[30-31]。在短暫性大腦中動(dòng)脈閉塞(transient middle cerebral artery occlusion,tMCAO)的小鼠體內(nèi)和體外氧-葡萄糖剝奪復(fù)氧(oxygen-glucose deprivation reoxygenation,OGDR)刺激的小鼠原代小膠質(zhì)細(xì)胞中,白術(shù)內(nèi)酯Ⅲ能夠抑制促炎介質(zhì)IL-1β、TNF-α和IL-6的mRNA和蛋白表達(dá),促進(jìn)抗炎細(xì)胞因子IL-10、精氨酸酶-1(arginase-1,Arg-1)和CD206的釋放,對(duì)tMCAO小鼠的腦梗死體積增加、腦血流量減少、神經(jīng)功能缺損和水腫具有保護(hù)作用,減少了與缺血相關(guān)的并發(fā)癥,這在一定程度上是由小膠質(zhì)細(xì)胞中Janus激酶2/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活子3(Janus kinase 2/signal transducer and activator of transcription 3,JAK2/STAT3)/動(dòng)力相關(guān)蛋白1(dynamin-related protein 1,Drp1)依賴性線粒體分裂介導(dǎo)的[32]。
2.1.2 環(huán)黃芪醇
環(huán)黃芪醇是黃芪皂苷Ⅳ的水解產(chǎn)物,黃芪皂苷Ⅳ是黃芪的主要活性成分。研究發(fā)現(xiàn)在脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激的BV-2細(xì)胞和缺血小鼠腦中,環(huán)黃芪醇分別通過激活核因子E2相關(guān)因子2(nuclear factor E2 related factor 2,Nrf2)和抑制核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)來抑制小膠質(zhì)細(xì)胞M1極化并促進(jìn)M2極化[33]。因此環(huán)黃芪醇可能是治療神經(jīng)炎癥相關(guān)疾病的一個(gè)有前途的候選藥物。
2.1.3 小白菊內(nèi)酯
小白菊內(nèi)酯是一種倍半萜內(nèi)酯,是中藥野甘菊的主要活性提取物[34]。研究發(fā)現(xiàn),小白菊內(nèi)酯顯著降低大腦中動(dòng)脈閉塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)模型大鼠的腦梗死和神經(jīng)元凋亡,降低炎性因子水平,減輕神經(jīng)功能缺損,具有神經(jīng)保護(hù)作用。此外,小白菊內(nèi)酯可介導(dǎo)神經(jīng)炎癥,并通過Ras基因家族成員A(Ras homolog gene family member A,RHOA)/Rho相關(guān)蛋白激酶(Rho-associated coiled-coil containing kinase,ROCK)/NF-κB途徑在體內(nèi)和體外改善小膠質(zhì)細(xì)胞的極化[35]。
2.1.4 防風(fēng)草內(nèi)酯
防風(fēng)草內(nèi)酯是從中藥防風(fēng)草中分離出的一種獨(dú)特的大環(huán)二萜類化合物。研究發(fā)現(xiàn)防風(fēng)草內(nèi)酯可以減輕氧糖剝奪(oxygen-glucose deprivation,OGD)誘導(dǎo)的BV2小膠質(zhì)細(xì)胞的HT22細(xì)胞凋亡和炎癥,減輕BV2細(xì)胞中NF-κB的磷酸化,提高沉默信息調(diào)節(jié)因子1(silent information regulator 1,SIRT1)表達(dá)。在體內(nèi)其可劑量依賴性地增強(qiáng)大鼠腦缺血再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)模型的神經(jīng)恢復(fù),減少腦水腫、腦梗死面積、阻礙神經(jīng)元凋亡、小膠質(zhì)細(xì)胞活化以及TNF-α、IL-1β和p-NF-κB水平,從而防止大鼠腦I/R損傷[36]。
2.1.5 芍藥苷
芍藥苷是一種從芍藥根中純化的單萜葡萄糖苷,作為抗炎和免疫抑制劑,具有對(duì)抗缺血性中風(fēng)的巨大潛力[37]。TANG等[38]研究表明,芍藥苷能夠抑制MCAO誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞增殖和活化,以及OGD誘導(dǎo)的炎性細(xì)胞IL-1β,TNF-α及IL-6表達(dá)的增加。此外,芍藥苷還可抑制c-Jun氨基末端激酶(c-Jun Nterminal protein kinases,JNK)和NF-κB信號(hào)的激活,從而起到改善功能,促進(jìn)神經(jīng)發(fā)生和神經(jīng)保護(hù)的作用。
2.1.6 24-乙酰澤瀉醇A
24-乙酰澤瀉醇A是一種原甾烷型四環(huán)三萜,是澤瀉的主要成分之一。在全腦缺血/再灌注(global cerebral ischaemia/reperfusion,GCI/R)小鼠模型中,LU等[39]研究發(fā)現(xiàn),24-乙酰澤瀉醇A干預(yù)可以降低小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的激活,并抑制IL-1β、TNF-α和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)的表達(dá),減輕神經(jīng)炎癥反應(yīng),從而改善神經(jīng)功能缺損和認(rèn)知功能障礙。這為治療腦缺血再灌注損傷提供了新的見解和靈感。
2.1.7 黃芪甲苷Ⅳ
黃芪甲苷Ⅳ是一種小分子量皂苷,是黃芪的主要生物活性化合物。LI等[40]研究表明,黃芪甲苷Ⅳ可通過過氧化物酶體增殖物激活受體-γ(peroxisome proliferator-activated receptors-γ,PPAR-γ)途徑促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞向M2表型極化,增強(qiáng)神經(jīng)發(fā)生和血管生成,并促進(jìn)大鼠I/R損傷后神經(jīng)功能恢復(fù)。因此,黃芪甲苷Ⅳ可能是缺血性卒中后大腦修復(fù)和功能恢復(fù)的潛在治療方法。
2.2.1 黃芩素
黃芩素是中藥黃芩的根中分離出的主要活性成分,屬于黃酮類化合物,具有抗炎和抗氧化活性[41]。有研究表明,在亞急性大鼠缺血模型中,黃芩素可顯著減少神經(jīng)行為缺陷、降低腦梗死面積、減輕神經(jīng)元損傷和腫脹。其機(jī)制可能與減少絲裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinases,MAPK)和NF-κB信號(hào)通路的激活,從而抑制小膠質(zhì)細(xì)胞M1轉(zhuǎn)化和促進(jìn)M2轉(zhuǎn)化,減少神經(jīng)炎癥有關(guān)[42]。隨后有研究進(jìn)一步探究了黃芩素對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞極化的調(diào)節(jié)作用的潛在分子機(jī)制,發(fā)現(xiàn)黃芩素通過抑制Toll樣受體4(Toll like receptor 4,TLR4)/NF-κB通路和下調(diào)磷酸化STAT1促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞從促炎表型向抗炎表型的轉(zhuǎn)變,并抑制促炎型小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)OGD神經(jīng)元的神經(jīng)毒性作用,從而削弱小膠質(zhì)介導(dǎo)的神經(jīng)炎癥反應(yīng),改善感覺運(yùn)動(dòng)功能,減輕了缺血性腦損傷[43]。黃芩素還對(duì)LPS激活的BV-2細(xì)胞的神經(jīng)炎癥和氧化應(yīng)激具有保護(hù)和調(diào)節(jié)作用,能夠抑制LPS激活的BV-2細(xì)胞中IL-6、TNF-α和NO等促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生以及ROS水平,并下調(diào)環(huán)氧合酶2(cyclooxygenase-2,COX-2)和NF-κB/p65的表達(dá)[44]。
2.2.2 銀杏素
銀杏素是一種從銀杏葉中分離出來的生物類黃酮。有研究表明,銀杏素對(duì)炎癥具有調(diào)節(jié)作用[45-46]。TANG等[47]使用小膠質(zhì)細(xì)胞OGD模型和大鼠MCAO卒中模型,結(jié)果發(fā)現(xiàn)銀杏素降低了iNOS表達(dá)及IL-1α、TNF-α水平,并顯著增加了Arg1的表達(dá)和IL-4、IL-10水平,逆轉(zhuǎn)了小膠質(zhì)細(xì)胞M1極化并誘導(dǎo)M2極化,而其誘導(dǎo)的M2型小膠質(zhì)細(xì)胞能夠增加神經(jīng)元活力,減少凋亡的神經(jīng)元。從而起到抑制神經(jīng)炎癥,促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)和保護(hù)神經(jīng)元的作用,其機(jī)制可能是由PPARγ通路所介導(dǎo)。
2.2.3 枸橘苷
枸橘苷是一種從三葉蓬果實(shí)中提取的黃酮類糖苷,是用于治療哮喘和炎癥的中藥有效成分[48]。枸橘苷有多種藥理作用,包括防止炎性細(xì)胞浸潤[49]、促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡等[50]。YANG等[51]研究發(fā)現(xiàn),在LPS刺激的BV2細(xì)胞和原代小膠質(zhì)細(xì)胞中,枸橘苷通過調(diào)節(jié)細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2(extracellular regulated kinase1/2,ERK1/2)、JNK和NF-κB信號(hào)通路有效抑制了促炎介質(zhì)NO、前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)、IL-1β、IL-6和TNF-α的釋放。另外,在MCAO小鼠模型中,枸橘苷給藥可以減少腦梗死體積并減輕腦損傷和行為缺陷。因此,枸橘苷可通過對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞的抗炎作用發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。
2.2.4 淫羊藿苷
淫羊藿苷是從中藥淫羊藿中提取的活性黃酮類成分。此前研究表明淫羊藿苷對(duì)腦缺血再灌注損傷具有抗炎,抗凋亡和神經(jīng)保護(hù)的作用[52-54]。唐冰雪等[55]對(duì)大腦中動(dòng)脈腦缺血再灌注模型(middle cerebral artery occlusion/reperfusion,MCAO/R)的研究發(fā)現(xiàn),淫羊藿苷可使小膠質(zhì)細(xì)胞Iba1、TLR4活化量減少,NF-κB p65蛋白表達(dá)顯著降低,炎性因子IL-1α、TNF-α下降,其機(jī)制可能是通過抑制TLR4及其下游NF-κB信號(hào)通路的活化,從而調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞活化,降低腦梗死率,發(fā)揮腦保護(hù)作用。
2.3.1 白藜蘆醇
白藜蘆醇是許多植物中天然存在的多酚化合物,普遍存在于虎杖、藜蘆等中藥中[56]。白藜蘆醇已被證明可以抑制促炎細(xì)胞因子的釋放,這些細(xì)胞因子可以穿過血腦屏障,并帶來強(qiáng)大的神經(jīng)保護(hù)作用[57-58]。在MCAO小鼠模型和LPS激活的BV2細(xì)胞的研究中,白藜蘆醇通過下調(diào)miR-155,降低M1標(biāo)志基因CD32、IL-1β的表達(dá)和促炎趨化因子IL-1和IL-6的濃度,增加M2標(biāo)志基因CD206、Arg-1的表達(dá)和抗炎趨化因子IL-4和IL-10的濃度,促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞的M2極化,并減少腦缺血后的神經(jīng)炎癥,起到神經(jīng)保護(hù)作用[59]。
2.3.2 6-姜酚
6-姜酚是從傳統(tǒng)中藥材、經(jīng)典藥食同源植物生姜提取的一種有效成分,是生姜中一種天然存在的苯酚,已被證明有較高的生物活性,具有抗炎和抗氧化功能[60]。有研究發(fā)現(xiàn),6-姜酚可降低腦梗死區(qū)半影中促炎因子IL-1β、IL-6和iNOS水平,另外,在LPS刺激的小膠質(zhì)細(xì)胞中,可阻斷小膠質(zhì)細(xì)胞誘導(dǎo)的促炎因子的釋放,其機(jī)制是6-姜酚通過下調(diào)蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)-哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)-STAT3通路抑制小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的神經(jīng)炎癥,從而改善腦缺血損傷[61]。
2.3.3 迷迭香酸
迷迭香酸提取自迷迭香的活性成分,具有抗氧化、抗炎、抗血管生成和神經(jīng)保護(hù)等多種生物活性[62]。最近有研究構(gòu)建MCAO/R小鼠模型和光血栓(photothrombosis model,PT)模型發(fā)現(xiàn),迷迭香酸可抑制小膠質(zhì)細(xì)胞凋亡,有效保護(hù)神經(jīng)組織,并在體內(nèi)和體外都表現(xiàn)出對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞極化的調(diào)控作用,即減少向M1型轉(zhuǎn)化并增加M2轉(zhuǎn)化的數(shù)量,其機(jī)制主要是通過增加小膠質(zhì)細(xì)胞沉默信息調(diào)節(jié)因子3(sirtuin 3,SIRT3)的表達(dá)從而激活磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)/Akt/mTOR通路進(jìn)而抑制自噬[63]。
2.3.4 紫檀芪
紫檀芪是從紫檀中提取的有效活性成分,屬于天然酚類化合物?,F(xiàn)代藥理研究表明,紫檀芪具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤的作用[64-65]。LIU等[66]研究發(fā)現(xiàn),紫檀芪可減輕大鼠腦缺血和再灌注損傷,其機(jī)制可能與抑制小膠質(zhì)細(xì)胞ROS/NF-κB介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)有關(guān)。
2.4.1 佛手柑內(nèi)酯
佛手柑內(nèi)酯是一種補(bǔ)骨脂蛋白化合物又稱呋喃香豆素,提取自草藥和柑橘提取物,具有抗菌、抗炎和抗氧化劑等生物活性[67]。GAO等[68]研究顯示,佛手柑內(nèi)酯可以顯著抑制NF-κB信號(hào)通路的激活和LPS刺激的原代小膠質(zhì)細(xì)胞中促炎細(xì)胞因子的表達(dá),從而抑制中風(fēng)后的神經(jīng)炎癥,縮小梗死區(qū)域面積,減輕缺血性腦損傷。其機(jī)制可能是通過抑制Kv1.3通道抑制細(xì)胞鉀離子流出和羰基還原酶1(Carbonyl reductases 1,CBR1)的降解實(shí)現(xiàn)。
2.4.2 秦皮素
秦皮素是從傳統(tǒng)藥用植物白蠟中提純的活性成分,屬于香豆素類化合物,具有多項(xiàng)藥理活性,包括神經(jīng)保護(hù)特性[69]、抗炎活性[70]、改善2型糖尿?。?1]和腫瘤[72]的功能。最近有研究顯示,秦皮素可以有效抑制LPS誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞中炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生,并且秦皮素預(yù)處理還在形態(tài)結(jié)構(gòu)上抑制了小膠質(zhì)細(xì)胞激活,發(fā)揮抗炎作用,減輕缺血性腦損傷,改善神經(jīng)功能缺陷。其機(jī)制可能與抑制PI3K/Akt/NF-κB信號(hào)通路的激活有關(guān)[73]。
2.4.3 Kellerin
Kellerin是從中藥新疆阿魏中提取的天然倍半萜香豆素類化合物。MI等[74]研究發(fā)現(xiàn),Kellerin能夠抑制MCAO后神經(jīng)元損傷和小膠質(zhì)細(xì)胞活化,發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。此外,在LPS刺激的BV2細(xì)胞的體外研究中,能夠通過抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的激活保護(hù)神經(jīng)元細(xì)胞免受損傷,并降低了促炎細(xì)胞因子的分泌。其機(jī)制可能抑制了NF-κB信號(hào)通路,降低了ROS生成和NADPH氧化酶活性。這表明Kellerin有潛力作為一種新型抗炎藥治療缺血性中風(fēng)。
2.4.4 歐前胡素
歐前胡素是從中藥白芷中提取分離的呋喃香豆類化合物。研究表明,歐前胡素能夠抑制LPS誘導(dǎo)的原發(fā)性小膠質(zhì)細(xì)胞炎性細(xì)胞因子iNOS、COX2、IL-1β、IL-6和TNF-α mRNA水平,抑制上清液中NO、PGE2、IL-1β、IL-6和TNF-α的產(chǎn)生,并逆轉(zhuǎn)LPS誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)變化,降低促炎小膠質(zhì)細(xì)胞的活化,從而抑制缺血半影的炎癥反應(yīng),減輕了實(shí)驗(yàn)性缺血卒中損傷和神經(jīng)功能缺損,其機(jī)制可能與MAPK和NF-κB信號(hào)通路的抑制有關(guān)[75]。
2.5.1 大黃酚
大黃酚是最初從大黃屬植物中提取的一種天然蒽醌化合物,具有緩解炎癥反應(yīng)、減輕海馬神經(jīng)元損傷的作用[76-77]。之前已有研究表明大黃酚通過抑制MAPK/NF-κB的活化和ROS的產(chǎn)生來抑制LPS誘導(dǎo)的促炎介質(zhì)和細(xì)胞因子的產(chǎn)生,此外,還通過抑制Drp1依賴的線粒體分裂來抑制活化的小膠質(zhì)細(xì)胞的促炎反應(yīng)[76]。LIU等[78]通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)大黃酚通過抑制小膠質(zhì)細(xì)胞向促炎表型極化和下調(diào)促炎細(xì)胞因子,尤其是IL-6的表達(dá),促進(jìn)神經(jīng)元的復(fù)雜性和脊柱密度,促進(jìn)神經(jīng)可塑性,發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。而IL-6/STAT3信號(hào)傳導(dǎo)可能是關(guān)鍵的治療靶點(diǎn)。
2.5.2 隱丹參酮
隱丹參酮是從中藥丹參根中提取的主要丹參酮之一,具有多種生物效應(yīng),包括抗氧化、抗炎和抗凋亡[79]。MAO等[80]通過構(gòu)建tMCAO小鼠模型和OGD細(xì)胞模型分別模擬體內(nèi)實(shí)驗(yàn)性I/R損傷和體外實(shí)驗(yàn)性缺氧/復(fù)氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)損傷,結(jié)果表明,隱丹參酮可使腦梗死體積減少,降低神經(jīng)功能缺損評(píng)分。并顯著降低IL-6、TNF-α等促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生和凋亡半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(cystein-asparate protease-3,Caspase-3),減少H/R誘導(dǎo)的神經(jīng)元凋亡。其機(jī)制可能是通過調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞極化發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。
2.5.3 丹參酮ⅡA
丹參酮ⅡA是從中藥丹參中分離出來的脂溶性二萜,是丹參的主要活性成分,具有抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗血小板聚集和抗腫瘤的藥理作用[81-82]。已有研究表明,丹參酮ⅡA可通過抑制炎癥和自噬,對(duì)腦缺血損傷有神經(jīng)保護(hù)作用[83-84]。SONG等[85]研究發(fā)現(xiàn),丹參酮ⅡA可能通過NF-kB信號(hào)通路調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞從M1向M2的極化,從而發(fā)揮抗神經(jīng)炎癥的作用。
2.6.1 蝙蝠葛堿
蝙蝠葛堿是從山豆根的根莖中提取分離的雙芐基四氫異喹啉生物堿,具有豐富的藥理活性,尤其具有抗炎和神經(jīng)保護(hù)作用。有研究發(fā)現(xiàn),蝙蝠葛堿可抑制嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子(Eotaxin)、角化細(xì)胞來源趨化因子(keratinocyte-derived chemokine,KC)、TNFα、IL-1α、IL-1β、IL-6、IL-12β和IL-17α引起的炎癥,其機(jī)制可能是通過靶向抑制STAT5/NF-κB通路介導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞活化,從而抑制炎癥風(fēng)暴并保護(hù)缺血再灌注后的損傷[86]。
2.6.2 光千金藤堿
光千金藤堿是提取自中藥千金藤的主要生物堿之一,在腦缺血中,有較強(qiáng)的抗神經(jīng)炎癥活性[87]。HAO等[88]研究表明,光千金藤堿能夠抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的過度激活,減少促炎介質(zhì)的mRNA和蛋白表達(dá),減輕MCAO誘導(dǎo)的神經(jīng)元損失和神經(jīng)功能障礙。其機(jī)制主要是通過抑制TLR4/NF-κB通路發(fā)揮作用。
2.7.1 丹參素冰片酯
丹參素冰片酯是提取經(jīng)典中藥復(fù)方—丹參方中丹參與冰片的有效活性成分合成的一種新的化合物,具有抗神經(jīng)炎癥、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗氧化和血管生成的作用[89-91]。LIAO等[92]研究表明,丹參素冰片酯抑制LPS刺激的BV2細(xì)胞和小鼠原代小膠質(zhì)細(xì)胞中的促炎性和促進(jìn)抗炎介質(zhì)的表達(dá),減少小膠質(zhì)細(xì)胞的積累,促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞M1型向M2型轉(zhuǎn)變。其上述效應(yīng)與Nrf2通過Akt(Ser473)/糖原合成酶激酶3β(Glycogen synthase kinase3β,GSK3β)(Ser9)/酪氨酸激酶Fyn(tyrosine kinase Fyn)途徑的核積累和穩(wěn)定密切相關(guān)。
2.7.2 棉籽油
棉籽油是一種有價(jià)值的植物油,由亞油酸、油酸和棕櫚酸組成。近期有研究顯示在MACO/R模型中,棉籽油可通過激活Nrf2介導(dǎo)的抗氧化應(yīng)激減輕缺血性中風(fēng)損傷[93]。LIU等[94]進(jìn)一步研究表明,棉籽油治療可以通過減少炎性小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的活化來減輕缺血性中風(fēng)損傷,這與TLR4/NF-κB通路的抑制和A1型神經(jīng)毒性星形膠質(zhì)細(xì)胞活化的減少相關(guān)。
2.7.3 阿魏酸乙酯
阿魏酸乙酯是從藥用植物阿魏中提取,富含谷物。研究發(fā)現(xiàn),在tMCAO卒中模型中,阿魏酸乙酯可通過抑制腦缺血后單胺氧化酶B(monoamine oxidase B,MAO-B)的活性來緩解小膠質(zhì)細(xì)胞活化,以減少促炎反應(yīng),從而抑制神經(jīng)炎癥,改善神經(jīng)功能缺損[95]。
2.7.4 擬人參皂苷f11
擬人參皂苷f11 是西洋參中含有的一種ocotilol37型人參皂苷。LIU等[96]研究表明擬人參皂苷f11主要通過CR3加速小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)髓鞘碎片的吞噬,并增強(qiáng)了OGD激活的RhoA/ROCK信號(hào)傳導(dǎo),從而抑制小膠質(zhì)細(xì)胞促炎因子的過度釋放。此外,擬人參皂苷f11可以顯著減少永久性大腦中動(dòng)脈閉塞(permanent middle cerebral artery occlusion,pMCAO)大鼠模型的梗死面積,降低腦含水量,改善神經(jīng)功能,尤其是增強(qiáng)了小膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬作用。
綜上所述,中藥的有效成分通過調(diào)節(jié)TLR4/NFκB、PI3K/Akt、JAK/STAT3等信號(hào)通路,實(shí)現(xiàn)對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞活化的調(diào)控,從而改善缺血性腦卒中。具體的作用機(jī)制見表1。中藥有效成分調(diào)控小膠質(zhì)細(xì)胞活化改善缺血性腦卒中的機(jī)制見圖1。
表1 中藥有效成分調(diào)控小膠質(zhì)細(xì)胞活化的信號(hào)通路和作用機(jī)制
圖1 中藥有效成分調(diào)控小膠質(zhì)細(xì)胞活化改善缺血性腦卒中的機(jī)制
小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的神經(jīng)炎癥在缺血性腦卒中的病理機(jī)制中發(fā)揮重要作用,IS發(fā)生后,小膠質(zhì)細(xì)胞迅速反應(yīng)并激活,分化為不同的表型,起雙向調(diào)節(jié)作用。其中M1表型被激活發(fā)揮促炎作用,M2表型被激活發(fā)揮抗炎作用。通過對(duì)動(dòng)物模型和細(xì)胞模型的體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)研究表明,萜類、黃酮類、酚類、香豆素類、醌類以及生物堿類等中藥活性成分對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)具有雙重作用。一方面能夠抑制小膠質(zhì)細(xì)胞M1表型極化,減少促炎細(xì)胞因子和促炎介質(zhì)的產(chǎn)生;另一方面又可促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞M2表型極化,發(fā)揮抗炎作用,抑或同時(shí)通過抑制M1表型極化和促進(jìn)M2表型極化,從而起到減輕大腦神經(jīng)炎癥、緩解腦損傷和神經(jīng)保護(hù)的作用。其機(jī)制主要涉及NF-κB/Nrf2、PI3K/Akt、JAK2/STAT3、PPARγ、MAPK等信號(hào)通路,通路之間相互協(xié)同、相互作用,共同發(fā)揮防治缺血性腦卒中的作用。目前,在臨床應(yīng)用中,中藥對(duì)改善IS患者的神經(jīng)功能缺損,緩解腦損傷等方面具有顯著的臨床療效且安全性較高[97]。但是,研究還存在一定的局限性:①促使細(xì)胞極化的研究僅限于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞實(shí)驗(yàn),臨床試驗(yàn)研究較少,缺乏臨床試驗(yàn)來評(píng)估對(duì)患者的療效;②目前研究多局限于對(duì)單一信號(hào)通路和單一靶點(diǎn)的調(diào)節(jié)作用,而中藥有效成分對(duì)不同信號(hào)通路,不同靶點(diǎn)以及靶點(diǎn)和通路之間協(xié)同作用的機(jī)制缺乏深入研究;③目前許多中藥有效成分可抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的促炎作用,但對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞抗炎作用研究較少,還需進(jìn)一步探究。
在未來的研究中,應(yīng)利用生物信息學(xué)、多組學(xué)、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對(duì)接技術(shù)等技術(shù)手段深入探究中藥活性成分對(duì)IS后小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的神經(jīng)炎癥的多靶點(diǎn),多通路的協(xié)同作用機(jī)制,中藥活性成分的多重藥理作用以及對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化的影響,并在中醫(yī)理論指導(dǎo)下,開展大規(guī)模高質(zhì)量臨床隨機(jī)對(duì)照雙盲實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步確認(rèn)其臨床療效。