烏靈菌粉神經調節作用機制研究進展＊

尤偉靜，何文迪，馬少華，凌慶枝

（寧波衛生職業技術學院，浙江 寧波 315000）

當下有抑郁、焦慮癥狀或失眠狀態的患者越來越多，來自南方所的數據顯示，目前中國焦慮和抑郁的發病率為5%～6%，失眠的發病率為10%～20%，老年人發病率高達25%，考慮到焦慮、失眠和抑郁的共存性，這種輕、中度心理障礙整體的發病率為10%～15%[1]，因而這種輕中度心理障礙治療藥物的市場前景十分巨大。烏靈參因皮色烏黑、用之靈驗有效而得名，為炭角菌科黑柄炭角菌Xylaria nigripes（KI.） Sacc 的菌核，主產四川、云南、廣東、浙江、江西、江蘇、臺灣等地，烏靈參性溫、味微苦，被《四川中藥志》所收載。從烏靈參中分離獲得菌種再制成烏靈菌粉，早期主要集中于烏靈菌粉對頭痛、失眠、焦慮和抑郁等的臨床應用研究[2-7]。近年來，對烏靈菌粉藥理作用研究逐漸活躍，主要包括調節神經[8-22]、調節免疫[23-24]、調節內分泌等作用[25-26]，本文對烏靈菌粉調節神經的作用機制進行綜述，以期為烏靈菌的進一步開發利用提供參考。

1 基于單胺類神經遞質系統的調控機制

1.1 單胺類神經遞質生理學基礎

單胺類神經遞質是一類具有廣泛生物學活性的物質，包括多巴胺（DA）、去甲腎上腺素（NE）、五羥色胺（5-HT）和5-羥吲哚乙酸（5-HIAA）、組胺等，其中5-HIAA 是5-HT經單胺氧化酶（MAO）氧化后的代謝產物，其含量反映了5-HT 的濃度和 MAO 的活性[27]。5-HT 受體（5-HTT）家族有多種亞型，包括5-HT1（5-HT1A、5-HT1B、5-HT1D、5-HT1E等）、5-HT2（5-HT2A、5-HT2B、5-HT2C）、5-HT5 等，其中5-HT2C 受體是迄今為止所發現的惟一由RNA 修飾來調節的G 蛋白耦修復聯受體，主要分布在中樞神經系統，它可影響單胺能神經遞質的傳遞，參與例如體溫調節、睡眠—覺醒循環、精神活動等，從而具有調節情緒、行為、食欲和內分泌等廣泛生理功能，因此，中樞單胺類神經系統障礙可導致情感和精神障礙類疾病，被認為是經典的抗抑郁藥作用靶點[27-28]。

1.2 單胺類神經遞質神經調節作用機制研究

早期MILLAN[29]研究發現5-HT2C受體拮抗劑可能通過興奮腎上腺素能和多巴胺能通路，改善性功能和睡眠，從而發揮抗焦慮和抗抑郁作用。左萍萍[30]建立慢性輕度應激（CMS）小鼠模型，采用高架十字迷宮、戊四哇致驚厥、外周苯二氮卓受體（PBR）結合和基因芯片技術發現：烏靈菌粉和氟西汀（選擇性的5-HT 再攝取抑制劑，可提高突觸間隙5-HT 濃度，非選擇性地刺激所有5-HT 受體，包括5-HT2C受體而發揮其臨床抗抑郁作用）干預組的小鼠行為與對照組接近，能對抗慢性應激誘導的神經損傷，顯示烏靈菌粉和氟西汀均有顯著的抗抑郁作用，同時基因芯片結果顯示烏靈菌粉對部分基因的改變起到逆轉作用，可下調5-HT2C 受體，與小鼠行為改善相吻合，據此推測烏靈菌粉可通過其神經營養成分以及對基因表達的多靶點調節作用發揮抗抑郁和焦慮作用。2010 年，YANG 等應用基因芯片技術，通過建立CMS 小鼠模型探討了烏靈菌粉的抗抑郁機制，結果發現烏靈菌粉的作用效果與氟西汀一致，都可使抑郁癥模型小鼠大腦皮層5-HT2C 受體表達水平顯著下調[4，28]；另外，研究結果還提示兩藥的抗抑郁作用可能與影響蛋白激酶C（PKC）活性相關：PKC 可能通過調控5-HT 再攝取，影響5-HT 運載體對5-HT 的運輸，并參與抗抑郁劑對5-HT2C 脫敏的調節過程[4，28]，據此推測烏靈菌粉具有5-HT 再攝取抑制作用，以及通過拮抗5-HT2C 受體達到一定程度抗抑郁效果。此外，譚云飛[31]通過強迫游泳實驗發現，一定劑量烏靈菌粉能明顯縮短小鼠在強迫游泳實驗中不動時間，一定范圍內的烏靈菌粉具有抗抑郁作用，其效能與陽性對照藥氟西汀的效果相當。程工倪等[32-33]建立小鼠行為絕望模型，同時利用藥物間的相互作用，初步推測KYY01（烏靈菌粉和貫葉連翹提取物按照一定的比例混合而成的中藥制劑）的抗抑郁作用是：調節應激造成的機體促腎上腺皮質激素和皮質醇紊亂的狀態，恢復其負反饋機制，抑制HPA 軸的過度活化，減少對5-HT 神經系統的損傷；具有MAO 抑制作用，提高腦內單胺類遞質特別是5-HT 的含量，抑制其代謝，從而增強單胺能神經系統的活性，恢復腦內遞質的平衡，最終達到抗抑郁的作用。何旭東等[34]研究發現戊四唑點燃癲癇使大鼠腦內組胺（單胺類物質）含量明顯下降，烏靈菌粉可部分逆轉這種下降，延緩大鼠戊四唑點燃癲癇的形成過程，改善癲癇誘發的記憶障礙，其作用可能與增強腦內組胺能神經的活性有關。黎功炳等[35]觀察到烏靈菌粉治療抑郁癥的機制可能與升高腦組織己酰化組蛋白含量，從而促進5-HTT、酪氨酸羥化酶（TH）的表達有關。

2 基于谷氨酸-GABA 物質基礎的調控機制

2.1 谷氨酸-GABA 作用的生理學基礎

谷氨酸（Glu）是構成蛋白質的氨基酸之一，是一種興奮性神經遞質，可參與神經突觸間的興奮性信息傳導，并且與長時程突觸增強現象（LTP）密切相關，從而促進學習記憶形成[8]。其次谷氨酸經谷氨酸脫羧酶（GAD）作用后產生的抑制性遞質γ-氨基丁酸（GABA）可調節中樞神經系統功能，具有鎮靜安神、改善記憶力等作用。烏靈菌氨基酸的組成中谷氨酸（Glu）含量最高，豐富的Glu 和少量的GABA，以及各種生物營養物質和維生素，是中樞神經系統的興奮、抑制過程均具有良好調整作用的物質基礎之一，因此，能治療多種神經精神心理疾病，如焦慮抑郁狀態、偏頭痛、植物性神經功能紊亂等[36]。

2.2 基于谷氨酸-GABA 物質基礎的神經調節作用研究

馬志章等[8]用同位素滲入法以及常規的藥理實驗方法檢測烏靈菌粉在戊巴比妥協同下對小鼠睡眠的影響，結果顯示烏靈菌粉在戊巴比妥鈉協同下有明顯的促睡眠作用，并使自主活動減少，同時服藥的小鼠腦內Glu 和GABA 的含量及GABA 受體的結合活性均高于對照，同時還能提高GAD的活性，推測烏靈菌粉可能通過改變腦組織對Glu 和GABA的通透性與攝取量，提高GAD 活性及激活GABA 受體而調節中樞神經系統，達到鎮靜等作用。另外，廖名龍等[9]的研究也顯示，烏靈菌粉通過多種生理成分協同，可改善腦組織對Glu 和GABA 的通透性，使GABA 合成增加，并拮抗腦內多巴胺神經系統異常興奮，保護和提高大腦的生理功能，從而保持正常的運動功能和精神活動，具有標本兼治作用，是治療輕度抑郁癥安全、有效的藥物。

3 基于神經營養因子（BDNF）功能的調控機制

3.1 BDNF 生理學基礎

由近年來的研究報道可以得知，幾乎所有抗抑郁癥藥物均能刺激腦源性神經營養因子（BDNF）產生，因此，近年來，BDNF 的產生已被公認為抑郁癥藥物篩選的指標之一[37]。腦源BDNF 是腦內合成的一種蛋白質，是在成熟神經系統中最廣泛表達和研究的神經營養因子。BDNF 與多種神經元的生存密切相關，能改善神經元的病理狀態，防止神經元受損傷死亡，促進受損傷神經元再生及分化等，同時也是正常生理功能及成熟的周圍及中樞神經系統神經元維持生存所必需的，在神經結構和功能可塑性中發揮關鍵作用[11，38]。BDNF缺乏會導致創傷后壓力紊亂，而BDNF 能夠使大腦不斷重寫覆蓋痛苦的記憶，并在重寫的過程中建立信心和安全感[11]，從而起到調節痛苦和恐懼的作用，科研人員將進一步研究以BDNF 作為主要成分制成治療恐懼癥、焦慮癥及成癮癥等心理疾病的藥品[39]。

3.2 基于BDNF 功能的神經調節作用研究

樊慧等[37，40]采用體外細胞篩選模型對烏靈菌粉粗提物及單體化合物進行活性初篩發現，烏靈菌粉部分組分及化學成分能夠提高腦BDNF 的表達水平。XU 等[41-42]研究發現GABA 和BDNF 在改善腦缺血損傷和恢復機制中起著重要作用，不僅可以維持神經元功能，還可以改善海馬神經發生。另外，FUKUCHI 等[43]研究發現GABA 可以促進 BDNF 的轉運和提高表達水平，COLINO-OLIVEIRA 等[44]研究發現BDNF 也可以促進海馬GABA 的轉錄活性，表明BDNF 和GABA 之間存在相互調節的作用。舒忙巧等[45]的研究結果顯示，腦缺血可以顯著降低海馬GABA 和BDNF 的表達水平，而一定劑量的烏靈菌粉水提物則可以緩解這一現象，推測烏靈菌粉對GABA 和BDNF 水平的調節可能是其發揮中樞作用的重要機制。

4 其他調節機制

李鳳蕾等[46]研究采用增強型單次延長應激（ESPS）復制創傷后應激障礙（PTSD）大鼠模型，并以帕羅西汀為陽性對照藥物，觀察烏靈菌粉早期應用對該模型大鼠焦慮樣行為的作用及其相關機制，為烏靈菌粉預防PTSD 的發生提供理論依據，研究結果提示烏靈菌粉對大鼠焦慮樣行為的改善作用與其降低大鼠海馬中IL-1β和IL-6 的水平有關，推測烏靈菌粉對PTSD 大鼠的焦慮樣行為具有一定的改善作用，且這一作用可能與其具有抗炎作用有關。早期研究YANG 等[28]通過基因芯片技術也發現烏靈菌粉對CMS 導致的腦內多種炎性因子（如IL-10、IL-12、IL-2R、twist2、ajuba 等）表達水平升高均有不同程度改善；另外，該研究團隊進一步發現，在CMS 小鼠大腦皮層內轉鐵蛋白受體（TfR）發生非常顯著上調，而烏靈菌粉治療后顯著下調，氟西汀也與之有相同的趨勢，但未達到顯著性差異，推測這可能是烏靈菌粉的重要作用靶點之一[28，47]。ZHAO 等[48]發現烏靈菌粉在海馬體通過誘導分子磷酸化顯示出明顯的抗空間記憶障礙的活性，此外還發現烏靈菌粉可以減輕小鼠由于快動眼睡眠不足而導致的空間記憶障礙，并且可以改善p-CREB（轉錄增強因子，如果CREB 蛋白質一直活躍的話，就會產生長期記憶）表達的減少。舒忙巧等[45]研究發現MCAO 模型小鼠可以顯著減少高分子量神經絲蛋白（NF-H）在海馬的表達水平，高劑量烏靈菌粉水提物干預后，其海馬內NF-H 表達上調，而且低劑量烏靈菌粉水提物干預對CA1區的NF-H的表達也有促進作用，提示烏靈菌粉對海馬神經元和神經纖維具有保護作用，而且有一定的劑量依賴性。此外，HUANG 等[23，49-52]發現腺苷具有明顯的藥理活性，它可能通過抑制神經系統興奮性達到促進睡眠等作用，而烏靈參中腺苷含量高于0.8%，由此可推測烏靈菌粉中的腺苷是參與神經系統調控的物質基礎之一，但是具體的作用機制還有待進一步研究。

5 討論及展望

臨床上烏靈菌對鎮靜安神、失眠焦慮、抑郁等癥狀具有很好的療效已得到證實，且不良反應較少，值得推廣，但是也發現了中藥（或其制劑）大多具有多成分—多靶點—多通路的協同作用特點，當由某種疾病或者多種病因等引起的整體生理功能出現紊亂時，其間的相互作用復雜性不言而喻。從上述內容可以看出，當前對于烏靈菌調控神經的作用機制研究主要都是基于前人對于情緒障礙類疾病研究的相關作用靶點而延伸過來（例如基于單胺類遞質假說等），從而開始從細胞水平、分子水平以及基因水平對烏靈菌粉作用靶點及網絡通路等開展藥理研究。隨著烏靈菌雙向調節神經因子的機理漸漸被人們所認識，雖然到目前為止研究人員還不能很好勾勒出烏靈菌調控神經作用機制的來龍去脈，但至少相關研究結果已顯示烏靈菌作用的有效性是有其生物學基礎的。神經分子生物學等相關學科的發展，可為描繪烏靈菌的調控網絡提供可靠的理論依據及科學基礎。

中國應用烏靈菌治病已經有2 000 多年的歷史，但其市場化發展較慢，在繼承和發揚中國烏靈菌應用和生產的豐富經驗的同時，科研人員應更加深入開展烏靈菌作用機制的研究，以期為藥物治療神經系統疾病提供新路徑，同時對中國烏靈菌產品走向世界，使傳統的中醫藥理論與現代科學理論相統一，對中藥國際化有重要意義。