淫羊藿及其提取物在血管性癡呆作用機制的研究進展

馬靜毅 顧超 王春旭

血管性癡呆(vascular dementia, VD)的主要臨床表現除神經系統損傷的癥狀及體征外，可伴有一系列神經心理、精神癥狀。VD的發病率僅次于阿爾茲海默癥，近年來其發病率呈逐漸上升趨勢[1]。VD給患者的生存質量造成嚴重影響，積極開展對VD的診療研究，具有重要臨床意義[2]。VD是目前唯一可防治的癡呆類型，早期進行有效的治療，可逆轉病情或恢復患者日常認知功能，獲得良好的預后[3]。VD屬于中醫“癡呆”的病癥范疇，其主要病機為機體腎精虧虛，髓海失養，當以補腎填髓為主要治療原則，淫羊藿符合其病機[4]。淫羊藿屬于小檗科淫羊藿屬植物，性溫，歸肝、腎經，具有祛風除濕、強精壯骨、滋補腎陽等功效。其主要活性成分包括淫羊藿苷、黃酮類物質、多糖等。現代藥理學研究表明淫羊藿具有抗骨質疏松、抗氧化應激反應、免疫調節、舒張血管、抗抑郁、保護心臟、壯陽等多種作用[5]。近年來淫羊藿對中樞神經系統的作用受到廣大醫師的關注，尤其是對VD、阿茨海默癥的治療取得了較好的臨床療效[6]。目前淫羊藿用于阿茲海默癥治療的研究較多，但用于VD的研究較少。本研究重點對淫羊藿及其提取物對VD的作用及其機制進行闡述，為臨床研究及治療提供理論依據。

1 調節多種活性因子的分泌

1.1 腦源性神經營養因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)

BDNF廣泛分布于中樞神經系統，可維持海馬突觸的可塑性和信號傳遞，能促進神經元生長和分化，保護神經元損傷[7]。BDNF分泌不足可直接導致學習和記憶功能損傷。大腦皮質、海馬、脊髓區域神經細胞損傷是造成VD的重要原因[8]。BDNF能與絡氨酸激酶B(tyrosine kinase, TrkB)結合，激活磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B信號通路，發揮營養神經，促進神經元修復，改善記憶、學習等作用[9]。

淫羊藿苷可提高腦低灌注所致VD大鼠BDNF的表達，通過激活BDNF/TrkB的信號通路，增強下游磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B的活化程度，從而抑制神經元丟失，改善學習和記憶功能[10]。腦缺血所致VD大鼠BDNF的mRNA、蛋白質表達明顯減少，給予淫羊藿苷干預后可進一步促進BDNF的mRNA、蛋白質的表達，從而保護神經元[11]。機體在缺血缺氧時可激活自身保護性適應反應，在短期內可促進BDNF表達，但長期BDNF會顯著降低，而淫羊藿苷可通過上調BDNF和TrkB的表達，以防止神經元變性、壞死、凋亡，從而保護神經功能[12]。

綜上，淫羊藿苷通過上調BDNF的表達，以促進損傷的神經元修復，對保護神經功能發揮積極作用。

1.2 轉化生長因子-β1(transforming growth factor-β1, TGF-β1)

TGF-β1是種免疫調節劑，參與神經炎癥反應，能促使膠質細胞激活，促進β-淀粉樣蛋白(β-amyloid protein,Aβ)淀粉樣蛋白在腦血管中沉積，加重腦組織、神經炎癥反應[13]。TGF-β1是目前最有效的促纖維化細胞因子，能顯著促使局部細胞外基質層及加重局部纖維化進程[14]。

Aβ淀粉樣斑塊的沉積是導致VD的主要神經病理性特征，不僅能引起神經炎性病變，還能造成行為障礙、記憶喪失等神經退行性病變，淫羊藿能降低TGF-β1的水平，從而減少斑塊細胞外基質的形成，減輕海馬組織Aβ淀粉樣斑塊的沉積，有效減輕神經炎癥反應，恢復小鼠筑巢能力[15]。淫羊藿次苷Ⅱ能阻斷TGF-β1/Smad2信號傳導，從而抑制慢性低灌注大鼠記憶學習功能減退[16]。

綜上，淫羊藿及其提取物能抑制TGF-β1的表達，有助于改善星形膠質細胞、神經元的功能。

1.3 血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)

腦血液灌注不足是導致認知功能障礙的重要原因，是神經退行性病變的獨立危險因素[17]。VEGF是強效促血管生長因子，能促使血管內皮細胞特異性有絲分裂，觸發VEGF2等多種信號傳導通路，促進血管的形成，提高局部血流灌注水平[18]。

淫羊藿能上調慢性腦損傷后大鼠腦皮層VEGF信號通路，降低一氧化氮(nitric oxide, NO)含量，有效改善腦組織血液灌注不足癥狀，促使新血管形成，可使VD患者受益[19]。淫羊藿和骨髓間充質干細胞之間存在相互增強作用，通過磷酸肌醇-3-激酶(inositol phosphate-3-kinase, PI3K)和細胞外調節蛋白激酶1/2(extracellular regulated protein kinases1/2, ERK1/2)途徑的磷酸化，增加VEGF、BDNF和Bcl-2水平，促進血管生成，抑制神經元凋亡[20]。

綜上，淫羊藿能上調VEGF的表達，促進神經組織中新血管的形成，有效促使受損神經細胞修復，改善神經功能。

2 增強多種遞質的表達

2.1 改善膽堿能遞質系統

乙酰膽堿(acetylcholine, Ach)是與認知功能、學習和記憶最密切相關的神經遞質[21]。膽堿能系統分布在大腦的各個區域，包括海馬和皮層，它們參與工作記憶、言語、情緒和注意力的調節。Ach的作用依賴于膽堿乙酰轉移酶(choline acetyltransferase,ChAT)、囊泡乙酰膽堿轉運體、乙酰膽堿酯酶和乙酰膽堿受體，它們分別負責Ach的合成、運輸和儲存、降解和結合，膽堿能神經元的丟失，ChAT和Ach水平的降低以及相應的記憶和學習功能的損害[22-23]。

淫羊藿苷通過增加腦外傷后小鼠海馬Ach和ChAT的水平，改善海馬膽堿能功能，改善組蛋白乙酰化穩態的失衡，最終改善認知功能障礙[24]。淫羊藿苷能通過提高ChAT的活性，增加Ach的合成，改善SAMP10模型小鼠的學習記憶[25]。

綜上，淫羊藿苷可通過增強ChAT的活性，以促進Ach的表達，繼而改善中樞神經Ach功能，對提高學習、記憶、認知功能發揮積極意義。

2.2 調節單胺類神經遞質

5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)、多巴胺 (dopamine,DA)、去甲腎上腺素(norepinephrine,NE)屬于中樞神經單胺類神經遞質，能維持大腦正常的生理功能。5-HT與認知功能、行為意志、情緒、精神、聽覺、體溫、睡眠等功能密切相關[26]。DA與認知、情志、睡眠、內分泌行為、軀體活動等功能相關[27]。NE與意識、注意力、學習、記憶、情緒、內分泌、睡眠、體溫、心血管系統等功能相關[28]。在腦組織缺血缺氧條件下，5-HT、NE能提高血管活性，促使血管收縮，進一步加重腦水腫癥狀，介導神經元壞死。DA能促使氧化自由基的產生，加重細胞毒性作用，增加神經元損傷及壞死[29]。

淫羊藿苷能減輕鈣離子超載，降低PC12細胞損傷，從而有效改善5-HT、NE、DA等神經遞質的分泌功能[30]。淫羊藿苷能增加海馬、皮層、紋狀體中5-HT、NE、DA的含量，以顯著改善大鼠抑郁樣行為[31]。淫羊藿苷能降低PC12細胞鈣離子超載，恢復單胺類神經遞質的分泌功能[32]。

綜上，淫羊藿苷對中樞神經5-HT、NE、DA等單胺類神經遞質的分泌具有促進作用，才會發揮改善認知功能的作用。

3 抗氧化應激，抑制神經炎性反應

3.1 減輕氧化應激反應

線粒體是機體細胞的代謝中心、凋亡中心、產能中心，阿爾茨海默癥患者的線粒體功能異常，與鈣離子穩態失衡、能量代謝缺陷、氧化應激損傷密切相關[33]。氧化應激反應在阿爾茨海默癥的發生、發展中發揮著重要作用，過度氧化應激反應能直接損傷細胞膜RNA和蛋白質，還能促進神經細胞凋亡，其中線粒體是體內氧化自由基的主要來源[34]。

淫羊藿苷能發揮植物雌激素樣作用，有效減輕腦組織線粒體氧化應激反應，改善SAMP8小鼠的學習記憶能力[35]。淫羊藿多糖能提高學習記憶障礙小鼠的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、過氧化氫酶(catalase, CAT)的水平，降低丙二醛(malondialdehyde, MDA)的水平，發揮抗氧化應激作用，從而抑制神經元的自由基損傷[36]。

綜上，淫羊藿提取物具有良好的抗氧化應激作用，能降低神經功能的自由基損傷，減輕神經細胞凋亡，保護學習記憶功能。

3.2 抑制神經炎性反應

炎癥反應是身體的一種防御反應，是抑郁癥等多種神經病變的主要病理基礎，高遷移率族蛋白盒1(high-mobility family protein box 1, HMGB1)是一種促炎癥細胞因子，能從細胞核向細胞質的移位，與神經炎癥的發生密切相關[37]。脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)可促進海馬體中HMGB1的表達，增加細胞質中HMGBL和RAGE的高表達。

淫羊藿苷和淫羊藿素對丙酮酸乙酯預處理大鼠治療4周，可通過抑制HMGB1-RAGE信號來降低炎癥反應，略增加神經元數量，對神經功能發揮保護作用[38]。淫羊藿苷可能是一種潛在的過氧化物酶增殖因子活化受體C(peroxidase proliferator activated receptor C, PPARC)和過氧化物酶增殖因子活化受體Y(peroxidase proliferator activated receptor, PPARY)激動劑，通過上調PPARA和PPARY，生理上阻斷核因子-κB(nuclear factor-κB， NF-κB)激活，從而抑制炎癥反應，對缺血性卒中大鼠的神經功能發揮神經保護作用[39]。淫羊藿素可抑制小膠質細胞和星形膠質細胞的激活，抑制白介素1β(interleukin 1β，IL-1β)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、環氧化酶2(cyclooxygenase 2, COX-2)和一氧化氮合成酶(nitric oxide synthase, INOS)mRNA和蛋白的表達，并減弱Aβ誘導的Bax/Bcl-2比率升高和caspase-3激活，抑制神經炎癥和細胞凋亡，逆轉Aβ誘導的認知缺陷[40]。CD4+T細胞介導的免疫炎癥反應已被證實參與AD的病理過程，長期服用淫羊藿苷ICA可減少Aβ沉積，調節Thl、Th17和Tregs細胞的分化，調節炎性細胞因子的分泌，改善APP/PSI小鼠的空間學習和記憶保持能力[41]。

綜上，淫羊藿提取物能調節炎癥因子的分泌，抑制神經炎性反應，對神經功能發揮保護作用，從而對改善學習和記憶功能發揮積極作用。

4 抗神經毒性物質(Aβ)的損傷

Aβ沉積、相關神經元凋亡和神經炎癥被認為是導致認知功能障礙的重要原因[42]。淫羊藿苷積極調節與Aβ通路相關的多個靶點，通過減少Aβ的產生(通過BACE1的下調和ADAM10的上調)以及增加Aβ的降解(IDE的上調)，可能有助于降低VD或AD大腦中Aβ的水平，預防VD或AD的腦出血引起的癡呆[43]。

5 抑制神經細胞凋亡

淫羊藿素治療通過下調SAMP8小鼠海馬中BACEL的表達來減少Aβ的生成，可增加Bcl-2/Bax的比率，來抑制神經元凋亡，從而改善記憶和學習能力[44]。淫羊藿苷可通過核因子紅系2相關因子1(nuclear factor erythroid 2 related factor 1，NFE2L1)途徑誘導滑膜蛋白表達，抑制內質網應激誘導的神經細胞死亡，是治療神經退行性疾病的潛在藥物[45]。

6 促進神經系統再生

6.1 增強細胞周期蛋白DI的表達

細胞周期蛋白DI作為一種細胞周期蛋白，是一種人類基因CD1編碼蛋白，由295個氨基酸組成，在細胞周期蛋白依賴性激酶的調控下，在正常細胞生長和增殖中發揮重要作用[46]。淫羊藿苷顯著增強了細胞周期基因cyclin DI和p21的表達，介導大鼠海馬神經干細胞生長和增殖[47]。

6.2 抑制抑癌基因的表達

抑癌基因(tumor suppressor gene, PTEN)是神經系統發育中再生功能和軸突生長的重要控制分子，抑制PTEN的水平能促使神經系統再生和修復[48]。生長相關蛋白-43(growth associated protein-43, GAP-43)屬于神經特異性蛋白質，主要分布于神經元、膠質細胞、施旺細胞等神經組織內，在突觸前膜和軸突末端的含量極高，參與突觸的形成、神經細胞的生長和再生[49]。淫羊藿苷能通過抑制PTEN的表達和上調GAP-43的表達，來促進腦缺血后神經組織的修復與再生[50]。

6.3 提高神經生長因子的表達

在周圍神經修復過程中，神經元和雪旺細胞分泌各種促進神經再生的因子。神經生長因子是第一個被發現的此類因子，也是研究最廣泛的因子，能刺激突觸生長，促進交感和感覺神經元的分化、發育和成熟，并維持正常的神經元功能[51]。局部應用淫羊藿苷混懸液有助于周圍神經再生，促進神經生長因子的表達，增加套筒橋接后再生神經纖維的數量和神經傳導速度，最終促進神經功能恢復[52]。

7 小結

VD是目前唯一可防治的癡呆類型，近年來VD的發病率呈逐年上升趨勢，控制病情發展對改善患者預后具有積極意義。目前中藥淫羊藿在治療VD上取得了較好療效，淫羊藿及其提取物可通過調節多種活性因子分泌、增強多種遞質表達、抗氧化應激，抑制神經炎性反應、減輕神經毒性物質(Aβ)損傷、抑制神經細胞凋亡、促進神經系統再生等多個途徑，保護神經功能，發揮抗VD的作用，具有廣泛的臨床運用前景。

但目前關于淫羊藿治療VD的研究主要停留在動物實驗，還沒有將其用于臨床治療的報道，對人體的療效也未知。同時基礎研究中VD模型無法有效反應臨床實際VD患者復雜的發病機制，且淫羊藿及其提取物的有效濃度需進一步確定。臨床還需要對淫羊藿化學成分進行深入探討，以期為研發出以淫羊藿為主要藥效成分的新藥奠定基礎。