丹酚酸B治療腦卒中的研究進展

林 惠，楊萬章

丹酚酸B作為丹參生物活性含量最高的提取物之一，已在體內外實驗中證實具有神經保護和抗炎作用。在大鼠的體內試驗研究中發現，丹酚酸B能通過減少脂質過氧化物的釋放，清除自由基和提高能量代謝，保護缺血再灌注誘導的腦損害［1，2］。干細胞作為缺血性腦卒中治療的另一種新途徑，也被廣泛的進行了體內外研究。國內外研究表明，內源性干細胞增殖及分化，修復受損腦組織既可以避免外源性干細胞移植中有關倫理問題，也可以減少個體致病性、免疫反應和移植細胞致瘤性等風險，又可以根據病情和時間窗隨時選擇使用時間，不受外源性干細胞來源的限制，具有明顯的可以多次重復應用的優勢。目前研究發現丹酚酸B能維持干細胞的自我增殖和促進其分化［3］，改善腦卒中后運動功能障礙［4］，為促進腦卒中后功能障礙的恢復提供臨床依據。

1 丹酚酸B的藥理作用

丹酚酸B為中草藥丹參的根及根莖提取物，是丹參中含量最高的水溶性成分，具有熱不穩定性，純品為類白色粉末，味微苦、澀，具有引濕性，可溶于水，乙醇、甲醇。其分子式為C36H30O16，相對分子質量718.62，由1分子咖啡酸和3分子丹參素縮合而成，具有兩個羥基，可以不同的鹽（Mg2＋，K＋，Ca2＋，Na＋和NH4＋等）形式存在，在煎煮、濃縮過程中，少部分水解生成紫草酸和丹參素。丹酚酸B具有抗氧化、清除自由基的作用［1］，丹酚酸B的抗氧化活性高于丹參中的丹參素和原兒茶醛等小分子酚酸［5］。藥理研究表明丹酚酸B還具有對心腦缺血再灌注損傷的保護［1］和神經退行性疾病的治療作用［6］，可抑制血小板聚集，改善腦血流量，降低血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）的異常增多，調節低密度脂蛋白，刺激內皮細胞產生NO的作用，具有保護缺血-再灌注損傷中粒細胞免受損害，抑制細胞凋亡以及抗動脈粥樣硬化，預防心腦血管疾病，抗肝損害［7-12］等活性。

2 丹酚酸B治療腦卒中的研究現狀

2.1 丹酚酸B對干細胞的增殖分化作用 動物的祖細胞在側腦室室管膜下區和海馬齒狀回終生具有增殖能力，且局部腦缺血會使細胞增殖的數量顯著增加，但是這些增殖分化的神經干細胞相對于腦梗死后組織修復需要的神經干細胞數量來說是遠遠不夠的［13］。因此，如何提高內源性神經干細胞的增殖能力，促進其遷移并向神經元方向分化，以形成新的神經網絡而重建受損的神經功能，成為目前研究的熱點。

Guo等［3］用丹酚酸B體外誘導胎鼠的神經干細胞發現，用梯度濃度的丹酚酸B誘導5 d后，均可獲得較多數量的神經干細胞，形成的神經干細胞球（neurosphere stem cells）不僅數量多，而且體積較大，當神經干細胞球完全形成并貼壁后，用免疫熒光染色方法分別檢測巢蛋白的表達，顯示陽性，具有神經干細胞特性。同時并探討了丹酚酸B對神經細胞分化為神經元和其他細胞的能力。實驗中以丹酚酸B體外培養神經干細胞5 d后，發現神經干細胞球分化出較多的神經元。證明丹酚酸B可促進胎鼠大腦皮質神經干細胞增殖，形成較多的神經干細胞球，并促進神經干細胞球發出較多的突起，分化出較多的成熟神經元。

腦卒中后的血管新生對神經元再生有重要作用。內皮祖細胞能產生血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、成纖維細胞生長因子2（fibroblast growth factor 2，FGF-2）和胰島素樣生長因子1（insulin like growth factor，IGF-1）等細胞因子，提供有益的神經生成的環境，能加速內源性神經生成［14］。李慶雯等［15］用丹酚酸B對離體內皮祖細胞黏附、趨化和增殖的影響試驗中，培養至第7天，5-溴脫氧尿嘧啶核苷（5-Bromodeoxyuridine，Brdu）免疫細胞化學染色，結果發現，與對照組比較丹酚酸B能明顯提高內皮祖細胞的增殖能力。Bi等［16］在研究丹酚酸B在促進脊髓損傷大鼠的干細胞移植治療中發現，在損傷的急性期，干細胞的存活率較低。在丹酚酸B的作用下，干細胞免受腫瘤壞死因子（TNF-α）的損害，不僅干細胞的存活率升高，且病變區域面積減少，實驗組大鼠的BBB功能評分顯著高于對照組，證明丹酚酸B還可以通過改變病損區的微環境，保護干細胞的存活和促進其增殖。

2.2 丹酚酸B的神經保護作用 盡管有研究證實骨髓來源的干細胞具有修復和取代神經元組織的潛能，但是在中樞神經系統內，特別是腦卒中后受損的中樞神經系統內，干細胞的存活率低，并且極少分化為成熟的神經元形態［17］，其中一個重要的原因就是，在受損的中樞神經系統內，病變區域的持續性炎癥反應和氧化作用使細胞無法存活［18，19］。丹酚酸B可以通過抗炎抗氧化作用，改善神經干細胞的存活環境，促進神經干細胞向神經元方向分化，加強干細胞在中樞神經系統疾病中的治療作用。

2.2.1 丹酚酸B的抗氧化作用 氧化應激是腦缺血再灌注誘導的腦損傷的相關機制之一。組織在缺血缺氧性損傷和缺血再灌注過程中，細胞內活性氧（reactive oxygen species，ROS）清除系統功能降低，生成系統活性增強，引起ROS的大量產生和堆積。丹酚酸B有很強的抗氧化作用，可以清除超氧陰離子和自由基，抑制過氧化反應，其抗氧化作用甚至強于維生素C、維生素E和銀杏葉提取物［20］。Wang等［21］對丹酚酸B在大鼠葡萄糖剝奪再灌注損傷皮層神經元的神經保護作用研究中發現，丹酚酸B能抑制ROS的積累，顯著降低ROS水平，增強細胞活性以及抗氧化酶活性。這項研究還顯示缺血再灌注大腦中受損的神經細胞在葡萄糖和氧再供應下促進了線粒體的氧化磷酸化，丹酚酸B能提高線粒體膜電位水平，抑制細胞色素C的釋放率，減少神經細胞凋亡和保護受損的神經元。另外，丹酚酸B在急性腦缺血中通過提高能量代謝來減輕腦積水［22，23］。Chen等［1，2］在對大腦中動脈梗死的大鼠模型中，研究丹酚酸B對局部腦缺血再灌注誘導的腦損害的保護作用中，用分光光度測定法檢測超氧化物歧化酶（super oxygen dehydrogenises，SOD）、谷胱甘肽（glutathion，GSH），用硫代巴比妥酸比色分析丙二醛（malondialdehyde，MDA）的含量，以及用酶熒光法檢測三磷酸腺苷（ATP），實驗研究中發現，丹酚酸B明顯抑制局部腦缺血再灌注中MDA水平，加強SOD活性和GSH含量，以及降低再灌注中自由基的釋放，提高ATP含量從而減少缺血再灌注中異常的能量代謝達到保護腦組織的作用。

2.2.2 丹酚酸B的抗炎作用 小膠質細胞是定居在腦內的吞噬細胞，在炎癥刺激下，其抗炎性增強，形態伸展，功能活躍。過多的激活或失控的小膠質細胞會引起神經毒性。抑制小膠質細胞的過度反應和炎癥過程，是緩解如腦卒中、神經退行性病變等神經性疾病進展的一個治療目標［24］。Wang等［25］對丹酚酸B的神經保護效應研究中，發現丹酚酸B能顯著減少小膠質細胞過多激活釋放的神經毒性物質如，一氧化氮（NO）、TNF-α、白細胞介素1β（interleukin-1β，IL-1β），ROS的產生；丹酚酸B還能抑制脂多糖誘導的一氧化氮合成酶（inducible Nitric Oxide Synthase，iNOS）、TNF-α和IL-1βmRNA 的表達［26］，這些結果表明，丹酚酸B可以有效地阻止小膠質細胞介導的神經性炎癥，丹酚酸B有潛在的神經保護效應。

2.2.3 丹酚酸B的抗凋亡作用 腦卒中的病理過程中大腦微血管內皮細胞的凋亡破壞了血腦屏障的完整性，并使對神經元有毒性作用的血管炎性細胞和蛋白溢出。腦血管疾病的發病機制與ROS包括過氧化氫（H2O2）引起的大腦微血管內皮細胞的凋亡有關。Liu等［27］通過對丹酚酸B在H2O2誘導的大鼠腦微血管內皮 細 胞（rat cerebral microvascular endothelial cells，rCMECs）凋亡的實驗中，丹酚酸B預處理，能顯著減弱rCMECs內H2O2誘導的凋亡。

2.3 其他作用

2.3.1 丹酚酸B促進神經營養因子分泌 神經營養因子是一組多肽，與特殊的細胞受體相互作用而產生生物學效應，包括增殖、分化和改變細胞的運動、結構和一般表型，許多神經營養因子是在中樞神經系統表達的，包括腦源性神經營養因子（brainderived neurotrophic factor，BDNF）、神經膠質細胞源性的神經營養因子（glial cell line-derived neurotrophic factor，GDNF）等。BDNF是重要的神經營養因子，在各種條件下，如中樞神經系統損傷，腦缺血等，能保護神經元，促進神經元再生。丹酚酸B能誘導骨髓來源的干細胞產生BDNF，在腦卒中后的不利微環境中，能幫助細胞存活并分化［28］。

2.3.2 丹酚酸B改善認知作用 腦缺血中晚期出現神經元遲發性死亡和遲發性炎癥，神經細胞損傷和死亡結伴而來的是神經癥狀的缺失，記憶和認知能力下降以及腦梗死、腦水腫。Chen等［29］在丹酚酸B減輕腦損傷和腦損傷后創傷性炎癥實驗中，以莫里斯水迷宮（the morris water maze，MWM）測試來評價實驗動物的空間學習能力和記憶功能［30］，證實在丹酚酸B的干預下，可以減輕小鼠的腦水腫和梗死體積，改善功能狀態以及空間學習和記憶能力。Du等對丹酚酸B保護短暫性腦缺血大鼠記憶功能的實驗中也發現丹酚酸B能改善學習和記憶功能障礙，并證實丹酚酸B改善認知的作用與它的抗氧化活性相關［1］。

2.3.3 丹酚酸B抗腦缺血作用 缺血性腦損傷后，損傷灶由缺血區及半暗帶組成。在缺血區細胞死亡以壞死為主，而在半暗帶區則以細胞凋亡為主，細胞凋亡是導致梗死灶擴大的關鍵［31］。腦缺血后如不能被及時糾正，半暗帶將不可避免地成為永久性梗死灶的一部分。趙旭等［32］在缺血性腦損傷大鼠腦組織病理形態改變以及丹酚酸B的干預作用研究中發現，丹酚酸B改善腦組織缺血區結構紊亂及間質水腫，壞死細胞明顯減少，細胞變性程度減輕，缺血面積減小，細胞凋亡指數下降。丹酚酸B通過降低細胞凋亡指數，可能促進了半暗帶向正常組織轉化，進而缺血面積得以減小，并且組織損傷程度也得以減輕。丹酚酸B的干預對缺血性損傷腦組織具有保護作用。丹酚酸B具有抗腦缺血的作用。

3 展 望

丹酚酸B對腦缺血的動物研究已證明它能改善神經功能缺失癥狀，這為腦梗死的治療開辟了一條新的途徑，也為丹參的單體成分在臨床的廣泛應用提供了依據。丹酚酸B對缺血性腦卒中的動物體內外研究被證實有神經保護作用，可以提高卒中后功能恢復。雖然丹酚酸B聯合干細胞在治療腦缺血的應用方面仍存在很多爭議，但是實驗研究的結果卻是比較有前景的。因為內源性干細胞對治療需要量來說遠遠不足，這就使我們想到應用動員劑動員自體干細胞和中藥加強治療作用。在丹酚酸B聯合干細胞治療腦缺血的研究中，明確丹參的主要成分丹酚酸B能減少神經細胞凋亡，或是增強神經干細胞增殖和分化能力，以及功能的恢復，且能誘導骨髓間充質干細胞分化為神經元樣細胞，另一方面，在缺血半球的微環境中，丹酚酸B的抗氧化能力和免疫調節作用能幫助移植的干細胞存活。進一步的研究將要明確丹酚酸B的最佳治療量和治療時間窗，以及作用部位在外周血還是腦組織等。

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