丹酚酸B對腦損傷神經細胞的保護作用*

馬萌萌，郭　虹，張　晗，王喬悅，胡利民（天津中醫藥大學中醫藥研究院，天津市現代中藥重點實驗室，天津市中藥藥理學重點實驗室，天津300193）

·綜述·

丹酚酸B對腦損傷神經細胞的保護作用*

馬萌萌，郭虹，張晗，王喬悅，胡利民
（天津中醫藥大學中醫藥研究院，天津市現代中藥重點實驗室，天津市中藥藥理學重點實驗室，天津300193）

近年來，有研究表明丹酚酸B對腦損傷神經細胞可以起到一定保護作用，其機制包括促進干細胞增殖分化、促進神經營養因子釋放、維持細胞內鈣離子穩態及線粒體膜電位、抗炎作用、減少應激產物生成、調控凋亡相關基因的表達、對相關神經遞質的調控以及對PI3K/Akt/GSK-3β、AK2/STAT3通路的調節等。隨著對丹酚酸B的進一步研究，有希望用于腦缺血、神經病變等疾病的治療。

丹酚酸B；腦損傷；神經保護

DOI：10.11656/j.issn.1673-9043.2015.01.16

丹酚酸B（Sal B）是丹參水溶性成分丹參多酚酸中含量最高的物質［1-2］，由三分子丹參素與一分子咖啡酸縮合而成［3］，丹酚酸B水溶液不穩定［4］，在高于70℃時，丹酚酸B樣品水溶液容易分解［5］，其中一部分可以轉化為丹酚酸A［6］。近年來有研究表明丹酚酸B對腦損傷神經細胞具有保護作用，其機制主要包括促進干細胞增殖與分化、促進神經營養因子釋放、維持細胞內鈣離子穩態、穩定線粒體膜電位、抗炎作用、減少應激產物生成、調控凋亡相關基因的表達以及對相關神經遞質、相關通路的調控，以下從這幾方面進行綜述。

1　促進神經干細胞增殖、分化

Zhang、Zhong等［7-8］用BrdU免疫組織化學法證實，丹酚酸B可以促進骨髓來源的神經干細胞（BM-NSCs）增殖，并且有濃度依賴性。丹酚酸B濃度為5、20、40 mg/mL組BrdU陽性細胞率分別為（42.51±76.84）%，（56.46±79.08）%，（60.58±79.83）%，對照組為（38.90±75.04）%，給藥組與對照組相比均有顯著性差異；丹酚酸B還可以促進BM-NSCs分化為神經元、少突膠質前體細胞，以及少量星形膠質細胞。郭國慶等［9］研究表明，丹酚酸B促進神經干細胞增殖這一作用是通過促進Akt磷酸化實現的，PI3K/Akt抑制劑（LY294002）可以抑制這一作用［10］，若這種促進分化的作用在體內也可以實現，那么機體就可以獲取充足的種子細胞來修復受損的神經細胞的結構和功能。

2　促進神經營養因子的釋放

神經生長因子（NGF）、腦源性神經營養因子（BDNF）可以對受損的神經組織發揮營養、支持、保護、再生等作用［11］。其中BDNF是腦中含量最多的神經營養因子，其可以促進骨髓間充質細胞分化成為神經元樣細胞［12］。有研究表明丹酚酸B可以促進BM-NSC產生BDNF［8］，增加缺血半暗帶NGF、BDNF的表達，從而起到對腦缺血再灌注損傷后神經細胞的保護作用［13］。故有希望用于治療腦缺血、神經病變等疾病。

3　維持細胞內鈣離子穩態以及穩定線粒體膜電位

Ca2+通常作為第2信使在細胞的一些生理活動中發揮重要的作用，但是細胞內Ca2+超載卻是細胞損傷的共同通路，在腦缺血性損傷時會引起細胞內的Ca2+超載，造成神經元損傷［14-15］，線粒體膜電位下降則是細胞凋亡早期的一個標志。汪云等［16］研究了丹酚酸B對大鼠皮質神經元缺糖缺氧損傷的影響，結果顯示，與模型組相比，給藥組細胞活力、線粒體膜電位顯著增高，細胞內鈣離子濃度降低。表明丹酚酸B對缺糖缺氧損傷的大鼠皮質神經元有保護作用，這一作用是通過維持細胞內鈣離子穩態以及穩定線粒體膜電位而實現的。

也有研究表明，1 mmol/L的丹酚酸B鎂鹽可以通過抑制Na（＋）/K（＋）-ATP酶引起SH-SY5Y細胞中鈣離子濃度增加，但這一作用并不會對細胞造成損傷［17］。

4　減少乳酸脫氫酶的滲漏率

在正常情況下細胞內乳酸脫氫酶（LDH）的滲漏率很低，但細胞受到損傷后由于細胞膜的通透性發生了改變，細胞釋放到培養液中的LDH會顯著增多。汪云等［16］研究了丹酚酸B對大鼠皮層神經元缺糖缺氧損傷的影響。結果顯示，與模型組相比，給藥組神經元LDH漏出率顯著降低。丹酚酸B對H2O2介導的細胞損傷有保護作用，與對照組相比，丹酚酸B 5、20、40 g/L組細胞存活率均顯著增高，LDH滲漏率明顯降低［8］；Wang等［18］用谷氨酸建立了PC12細胞損傷模型，給予丹酚酸B后，LDH滲漏率與模型組相比明顯降低。

5　抗炎作用

腦缺血后會發生一系列炎癥反應，在腦缺血再灌注繼發的腦損傷中起著重要作用，丹酚酸B可以通過抗炎作用發揮對神經細胞的保護作用［19-21］。活化的小膠質細胞能產生大量炎性介質，造成神經細胞毒性［22］。Wang等［23］用脂多糖（LPS）刺激小膠質細胞，研究結果表明，丹酚酸B可以抑制小膠質細胞誘導型一氧化氮合酶（iNOS）mRNA的表達，減少小膠質細胞一氧化氮的（NO）產生；抑制小膠質細胞白細胞介素-1β（IL-1β）mRNA表達，減少IL-1β的釋放；抑制腫瘤壞死因子-α（TNF-α）mRNA的表達，減少TNF-α的生成，且與模型組相比均有顯著性差異，因此推測丹酚酸B可以通過阻斷小膠質細胞活化從而抑制神經細胞炎性反應，發揮其對神經細胞的保護作用。在大鼠腦缺血再灌注損傷實驗中，丹酚酸B 300 mg/丹參酮ⅡA 30 mg組與丹參酮ⅡA組、模型組相比，大鼠皮質區神經細胞壞死較模型組減輕，大鼠腦內損傷區周圍腦組織炎性因子ICAM-1和MMP-9均顯著降低，提示丹酚酸B有神經保護作用，其作用與減少炎癥因子生成有關［24］。

Chen、張義琴等［25-26］制作了外傷性腦損傷模型，結果表明，丹酚酸B（25 mg/kg）可以抑制嗜中性粒細胞介導的炎癥反應以及小膠質細胞的活化，這一作用是通過抑制TNF-α及IL-1β的生成，促進炎癥抑制因子IL-10及轉化生長因子-β1（TGF-β1）的生成來實現的。

6　減少ROS的生成、促進自由基清除、減輕脂質過氧化反應

ROS為需氧細胞在代謝過程中產生一系列活性氧簇ROS可以通過細胞氧化應激反應誘導細胞凋亡甚至導致其壞死。丹酚酸B可以顯著抑制由LPS、1-甲基-4-苯基吡啶刺激引起的小膠質細胞ROS生成的增多［27］。Wang等［13］用谷氨酸建立了PC12細胞損傷模型，丹酚酸B抑制了谷氨酸誘導的ROS的釋放，從而抑制PC12的凋亡。Wang等［28］建立了原代大鼠大腦皮質神經元缺氧缺糖損傷模型，與模型組相比，丹酚酸B可以顯著降低ROS的含量，提高細胞活力。

Zhang等［29］研究表明，丹酚酸B鎂在大鼠體內代謝會生成4種甲基化產物，經DPPH法驗證，這些甲基化產物也具有清除自由基減少細胞損傷的作用。

趙旭等［30］用大鼠線栓法制備了大腦中動脈局灶性缺血再灌注模型，實驗結果表明，丹酚酸B（96mg/kg）可以顯著改善大鼠的神經功能，提高大鼠血清總超氧化物歧化酶（SOD）活力、降低丙二醇（MDA）含量，對神經元細胞起到保護作用。

7　對細胞凋亡相關蛋白的調控

Bcl-2家族為一類原癌基因，是細胞凋亡的重要調節因子，Bax、Bcl-2、Bid、Bcl-xl等最具代表性且研究較多。caspase-3被稱為“死亡蛋白酶”，一旦被激活，即發生下游的級聯反應，使凋亡不可避免，是細胞凋亡的關鍵蛋白酶。Zeng等［27］用1-甲基-4-苯基吡啶建立細胞損傷模型后，用噻唑藍法（MTT）驗證丹酚酸B可以增強損傷后的神經母細胞瘤SH-SY5活力，減少細胞凋亡；丹酚酸B還可以下調Bax的表達，提高細胞的存活率；同時丹酚酸B還可以顯著減少活化caspase-3蛋白的表達，通過以上途徑丹酚酸B對1-甲基-4-苯基吡啶損傷后的SH-SY5細胞起到了保護作用。Wang等［18］用谷氨酸建立了PC12細胞損傷模型，結果表明丹酚酸B可以顯著降低谷氨酸誘導活化的caspase-3蛋白的表達，抑制PC12的凋亡。

8　對谷氨酸、γ-氨基丁酸神經遞質的調控

谷氨酸、γ-氨基丁酸均為氨基酸類神經遞質，正常情況下可以調節認知、運動功能并維持腦的興奮-抑制平衡。但在腦缺血時，腦內谷氨酸、γ-氨基丁酸濃度改變會使神經細胞損傷進一步加重，是神經元損傷的關鍵［31］。石少明等［32］研究表明，丹酚酸B可以降低腦缺血后紋狀體谷氨酸、γ-氨基丁酸水平，保持興奮-抑制的平衡，可以抑制腦缺血造成的神經元壞死，改善腦缺血損傷。

9　　對PI3K/Akt/GSK-3β、AK2/STAT3通路的調節

PI3K/Akt/GSK3β信號轉導通路為一種抗凋亡、促存活的轉導途徑。Xiao等［33］分別用N-甲基-D-天冬氨酸、紅藻氨酸建立了大鼠原代海馬神經元損傷模型，研究結果表明丹酚酸B鎂可抑制磷酸化Akt及GSK-3β減少，降低細胞死亡率，PI3K抑制劑LY294002及Akt抑制劑曲西立濱（抗腫瘤藥）可以抑制這一作用，表明丹酚酸B鎂對細胞的保護作用是通過對PI3K/Akt/GSK-3β通路的調節實現的。

SMND-309為新發現的丹酚酸B的衍生物，其同樣對大鼠腦缺血再灌注損傷后的神經細胞具有保護作用，其可以改善神經功能、提高神經元的活力、促進血管再生。這一作用是通過促進腦內EPO/ EPOR的表達，導致JAK2/STAT3通路激活，進而引起VEGF增加而引起的［34］。

綜上所述，丹酚酸B可以通過促進干細胞增殖與分化、促進神經營養因子釋放、維持細胞內鈣離子穩態、穩定線粒體膜電位、減少乳酸脫氫酶的滲漏率、抗炎作用、減少應激產物生成、調控凋亡相關基因的表達、對相關神經遞質的調控及對PI3K/Akt/ GSK-3β、AK2/STAT3通路的調節作用這幾方面起到對神經細胞的保護作用。腦缺血導致神經細胞病變引發的疾病很多，其損傷機制包括氨基酸興奮性中毒、NO及氧自由基生成、鈣超載、炎癥損傷等［35］，因此丹酚酸B在臨床上有很廣泛的應用前景。但有研究表明在大鼠體內，丹酚酸B的腸壁透過率低［36-37］，進入體循環后與血漿蛋白有很高的結合率［38］，因此如何提高其生物利用度，使其臨床上廣泛用于腦損傷神經保護作用，有很大的理論、實際研究價值。

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Protective effect of Salvianolic acid B on nerve cells after cerebral injury

MA Meng-meng，GUO Hong，ZHANG Han，WANG Qiao-yue，HU Li-min
（Tianjin Laboratory of Chinese Medicine Pharmacology，Tianjin Laboratory of modern Chinese medicine，Tianjin University of Traditional Chinese Medicine，Tianjin 300193，China）

In recent years，studies have shown that Salvianolic acid B play a protective role on damaged nerve cells. The mechanism includes promoting the stem cells proliferation and differentiation，maintaining intracellular calcium homeostasis and mitochondrial membrane potential，inhibiting inflammatory reaction，reducing free radicals，regulating expression of apoptosis-related genes and related neurotransmitter as well as regulating PI3K/Akt/GSK-3β，AK2/STAT3 pathway an so on.With its further research，there is hope for the treatment of cerebral ischemia，neuropathy and other diseases.

Salvianolic acid B；brain damage；neuroprotective

R285.5

A

1673－9043（2015）01－0055-04

重大新藥創新（2012ZX09101202）；高等學校博士學科點專項科研基金（20121210120005）；教育部科學技術重點研究項目（212006）；“十二五”期間天津市高等學校“創新團隊培養計劃”―中醫腦病臨床與基礎（TD12-5035）。

馬萌萌（1990-），女，碩士研究生，主要從事中藥藥理和中藥毒理研究。

胡利民，E-mail：huliminth@126.com。

（2014-08-28）