中藥促進腦缺血血管生成研究進展

黃生輝 李妍怡 鞏婷

摘要：單味藥及其有效成分、中藥復方及中成藥對血管的促進、抑制作用為目前研究熱點，但中藥對腦缺血后促進血管生成的作用及機制相關研究尚未深入。本文對中藥促進腦血管生成的中醫理論、體外研究、在體研究進行綜述，并對通過Notch和Wnt信號通路調控血管生成的機制研究進行重點闡述，為藥理作用機制研究及新藥研發提供參考。

關鍵詞：中藥；腦缺血；血管生成；血管內皮生長因子；Notch信號通路；Wnt信號通路；綜述

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2018.07.036

中圖分類號：R277.73 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5304（2018）07-0137-04

Abstract： The promotion or inhibition of blood vessels by TCM， active ingredients of TCM， TCM compounds， and Chinese patent drugs is currently a research hotspot， with relatively abundant research. However， the study of the role and profound mechanism of TCM on angiogenesis after cerebral ischemia is relatively rare. Therefore， this article reviewed theories， in vitro studies and in vivo studies on the promotion of cerebral angiogenesis by TCM， and summarized the studies on TCM regulation of angiogenesis through Notch and Wnt signaling pathway mechanisms， with a purpose to provide references for resarch on related mechanisms and development of new deugs.

Keywords： TCM； cerebral ischemia； angiogenesis； VEGF； Notch signaling pathway； Wnt signaling pathway； review

血管意外的高發病率、致殘率和死亡率對全世界的現代衛生保健來說均是重要挑戰。缺血性腦卒中發病率為每10萬人91.3～263.1人，年平均發病率為每10萬人145.5人，復發率為8.47%，其中成年女性年發病率為每10萬人170人，成年男性發病率為每10萬人212人[1-2]。目前，主要治療方法為溶栓和神經保護，溶栓藥由于時間窗的限制及可能導致顱內出血風險，具有局限性。神經保護是治療缺血性腦卒中的重要方法之一，但在目前臨床治療中效果有限。由于腦功能的恢復需要通過血管生成，而內源性修復和再生的程度不足以恢復腦缺血性損傷和腦缺血造成的身體機能損傷。因此，中醫藥促進血管生成在該病治療中前景可觀。

1 血管生成

血管再生主要包括血管生成、動脈生成和血管發生。血管生成是指在已存的血管處被激活的內皮細胞通過芽生、套疊、擴展衍生而生成新的毛細血管網的過程[3]。動脈生成是指在血流作用下原有的側支動脈被重塑為功能性供血動脈的過程，是從小動脈形成更大的側支循環的過程[4]，包括血管平滑肌細胞的增生、遷移、分化及再塑，涉及血管平滑肌細胞與內皮細胞的相互作用。血管發生是指在胚胎發育過程中，血管從無到有的過程。主要由特異的血管內皮祖細胞經分裂、增殖，產生大量成熟的內皮細胞，組成原始血管，融合成原始血管網，通過結合多種類型的細胞，增生和塑形后形成成熟血管。其中，血管生成依賴于多種細胞因子、細胞成分及生物環境間復雜的相互作用。參與血管生成的細胞因子主要分為促進血管生成的生長因子及抑制血管生成的抑制因子，這2類細胞因子共同決定著血管生成的過程[5]。

2 中醫理論與血管生成

中醫學有許多與“血管”相關的形態和功能概念描述，如“脈”“血絡”“經脈”“絡脈”等，“脈”可理解為類似現代醫學中較大的血管，“血絡”類似微血管，為“脈”的細小分支與延續[6]。《素問·脈要精微論篇》有“夫脈者，血之府也”。孫一奎《赤水玄珠·中風》：“人生之血，內行于脈絡，外充于皮膚。”《靈樞·九針十二原》有“血脈者，在腧橫居，視之獨澄，切之獨堅”；《靈樞·經水》則載“若夫八尺之士，皮肉在此，外可度量切循而得之，其死可解剖而視之”。中醫學“生脈”理論可看作是對“血管生成”的主要中醫理論認識之一，“生脈”主要包括3層含義[5]：新生有功能的血管；使原先閉塞的血管再次通暢；改善血液循環，增加血流量。許多種類的中藥可促進血管生成，并涉及到各種血管相關疾病。其中，研究血管生成的理論較多的為“益氣活血理論”，缺血后，益氣活血類中藥能通過調整病變部位的血液循環，促進血管生成，并可促使原先閉塞的血管再通或連通，這為研究益氣活血類中藥對血管生成的作用奠定了理論基礎[7]。除益氣活血類中藥“祛瘀”可生新脈，中醫學“生脈”理論認為，脈的生成始于先天之本，補腎也可以促進血管的生成。王蕾等[8]發現，補腎生血中藥含藥血清可促進雞胚絨毛尿囊膜模型的血管增加，提示補腎生血中藥有促進血管生成的作用。

3 中藥促腦血管生成在體研究

3.1 中藥及其有效成分

中藥及其有效成分對腦缺血后血管生成具有促進作用，以活血藥物居多。研究表明，川芎、赤芍可通過升高血管生成素-1（Ang-1）及低氧誘導因子-lα（HIF-lα）mRNA的表達，對腦缺血后微血管的修復新生起作用[9]。祝慧鳳等[10]采用開顱電凝右側大腦中動脈的方法制備局灶腦缺血模型。造模后6 h，腹腔注射地黃有效成分梓醇治療。結果表明，梓醇治療組腦表面血管分支數目比模型組明顯增加。熒光雙標記結果顯示，梓醇治療組病灶區血管新生數目和微血管密度均較模型組顯著增加。人參皂苷可Rg1通過增強并穩定HIF-1α/VEGF信號軸，促進新生鼠缺氧缺血性腦損傷后血管再生[11]。而人參皂苷Rd可促進成年大鼠腦卒中后的血管發生，其對血管發生的作用可能是通過PI3K/AKT/mTOR/HIF-1α通路起作用的[12]。莫諾苷是從中藥山茱萸中篩選出的有效成分，可明顯改善腦缺血再灌注引起的神經功能缺損，減少大腦梗死體積，通過上調局灶性腦缺血大鼠缺血再灌注皮層 Ang-1及受體Tie-2的表達，促進血管再生[13]。

3.2 中藥復方

在中藥復方對腦缺血血管生成的研究中，益氣活血類方劑的研究居多。佘顏等[14]研究表明，補陽還五湯精簡方促進腦缺血后血管新生，這可能與調控Nrf2/HO-1信號途徑的表達有關。圣愈湯對缺血性腦卒中具有神經保護作用其機制與血管生成、降低炎癥反應、增加與神經發生相關的信號（Frzb/Wnt）有關[15]。劉軻等[16]發現腦脈通可促進老年大鼠腦缺血再灌注微血管生成，其機制可能與提高Flk-1及其mRNA表達有關。復方丹參片能增強急性腦缺血大鼠梗死灶周圍血管生長因子的表達，促進梗死灶周圍的血管新生[17]。心腦舒通膠囊是中藥蒺藜干燥地上全草提取物制成的膠囊劑，其主要有效成分為呋甾皂苷。何前松等[18]研究發現，心腦舒通可改善腦缺血大鼠神經功能缺損，有促進微血管的生成的作用，其作用機制可能與增加大鼠內源性Ang-1和血管生成素-2受體（Tie-2）的表達有關。馬英姿等[19]發現，通心絡超微粉能減輕腦微血管的損傷程度，通過調節Ang-1和內皮抑素的表達，促進后期微血管的新生。黃芪載入修飾后膠原可以促進血管新生，將黃芪、脈絡寧載入膠原后可促進雞胚尿囊膜內血管新生并刺激血管長入膠原內，表明黃芪與脈絡寧合用具有協同作用，其機制之一為刺激血管內皮細胞血管內皮生長因子的表達[20]。

4 中藥促腦血管生成體外研究

目前，腦血管生成的體外細胞實驗主要借助于腦微血管內皮細胞和人臍靜脈內皮細胞（HUVEC）。李衛紅等[21]研究表明，通絡救腦注射液對擬缺血損傷人腦微血管內皮細胞具有保護作用，其機制與增加Ang-1/Tie-2表達有關，顯示中藥組方可發揮整合調節的治療優勢。芎芍膠囊能促進HUVEC的增殖，其促進細胞增殖的作用與濃度有一定關系，提示芎芍膠囊的促血管新生作用可能是通過促進血管內皮細胞的增殖來實現的[22]。腦缺血損傷修復階段，多種細胞共同參與神經血管的重塑。因此，通過大腦皮層神經元、星形膠質細胞和腦微血管內皮細胞的共培養，建立“神經血管單元”的體外模型，將可能成為研究腦血管疾病及血管生成的一種重要研究方法。

5 通過Notch或Wnt信號通路的中藥促腦血管生成機制研究

Notch信號通路從形態的發生，到血管內的穩態，均對血管生成過程起著重要的作用[23]，其具體功能雖尚未闡明，但Notch信號通路確實反復地參與著血管生成的各階段，Notch受體、DLL配體正常表達可調控血管的發生、再生、形成以及分支的形成[24]。

研究表明，Wnt/β-catenin信號通路可調節神經元分化和微血管發生，在缺血性腦中風后的神經血管單元保護中發揮重要作用[25]。采用通路激活劑-氯化鋰激活缺血性腦卒中大鼠Wnt/β-catenin信號通路后，缺血周邊的血管新生增強；采用通路阻滯劑Dickkopf1抑制Wnt/β-catenin信號通路后，缺血周邊的血管新生減弱，表明Wnt/β-catenin信號通路參與調節缺血性腦卒中后缺血周邊腦組織的血管新生，Wnt/β-catenin信號通路可促進缺血周邊腦組織的血管新生[26]。腦泰方具有益氣活血、化瘀通絡功效，可通過血管內皮生長因子（VEGF）促進血管生成，其作用機制可能通過上調VEGF-Notch1信號通路的表達，從而達到治療性血管新生樣作用[27]。仙茅苷可通過Wnt5α/β-catenin與VEGF/CREB/EGR-3/VCAM-1信號軸誘導細胞增殖和腦血管生成，同時通過增加Ang-1和Tie-2表達促進新血管的成熟和穩定[28]。山茱萸苷可促進腦卒中缺血區域的血管生成和功能的改善，增加大腦中動脈栓塞大鼠血管生成和VEGF的表達，其作用可能是通過Ang1/Tie2軸和Wnt/β-catenin信號通路實現的[29]。

目前，中藥通過通過Notch或Wnt信號通路調控血管生成的研究主要集中在腫瘤血管方面，腦缺血后血管生成相關研究尚未廣泛開展，相關分子機制尤其是益氣活血類中藥通過Notch或Wnt信號通路調控血管生成機制有待闡明。

6 展望

綜上所述，多種中藥對腦血管生成具有促進作用，且在不同劑量范圍、不同的時間介入點可能具有雙向調節作用。因此，中藥對腦缺血后促血管生成的時效、量效關系及相關機制均有待進一步研究。對腦血管血管生成靶細胞的給藥方式如含藥血漿法、含藥血清法、中藥直接給藥法等各有優點及局限性。中醫通過遣方用藥啟動機體內源性血管生成調節機制，體現了中醫藥治病的特色，從多環節、多途徑、多層次、多靶點調動機體內源性調節機制，是治療血管生成的一個研究方向。目前，中藥對腦血管生成研究作用機制研究大多僅限于單一通路，尚不能全面詮釋中藥作用的多靶點、多途徑、多層次的作用機制，對單一或幾個分子信號基因或蛋白的檢測，難以全面詮釋中藥作用機制，形成系統性認識、整體性的科學結論[30]。因此，后續研究可在臨床有效的基礎上，采用生物信息學分析的方法，合理運用基因芯片、蛋白芯片等現代新技術，篩選差異表達的基因、蛋白，然后在整體水平及細胞水平上驗證，為中醫藥干預腦血管相關疾病提供依據。

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（收稿日期：2017-05-31）

（修回日期：2017-07-03；編輯：向宇雁）