综述:中药通过多组分多靶点机制缓解实验性慢性脑低灌注损伤

【字体: 时间:2025年10月28日 来源:Frontiers in Pharmacology 4.8

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  本综述系统回顾了近5年中药(TCM)防治慢性脑低灌注(CCH)损伤的研究进展,涵盖11种复方、8种草药提取物及21种纯化合物。文章深入阐述了其通过维持血脑屏障(BBB)完整性、调节小胶质细胞M1/M2表型、清除活性氧(ROS)、抑制细胞凋亡/铁死亡/焦亡、以及调控Toll、NF-κB、MAPK、PPARγ、Nrf2等多条信号通路,从而改善认知功能障碍的多靶点整合作用机制,为血管性认知障碍(VCID)的治疗提供了重要的药理学依据。

  

1 引言

慢性脑低灌注(CCH)是导致血管性认知障碍(VCID)从轻度认知损害逐步进展至血管性痴呆(VaD)的主要原因。其病理特征包括脑血流量(CBF)降低、血脑屏障(BBB)功能障碍、氧化应激、神经炎症、线粒体功能障碍、白质损伤以及Aβ沉积等。与产生急性脑梗死的中动脉闭塞(MCAO)模型不同,双侧颈总动脉闭塞(2VO)、双侧颈总动脉狭窄(BCAS)和单侧颈总动脉闭塞(UCCAO)等CCH动物模型更能模拟临床慢性缺血性认知损害的病理过程。中药(TCM)在防治脑血管疾病方面历史悠久,其独特的复方配伍(君臣佐使)体现了多组分、多靶点的整体调节优势。本文旨在综述近5年来TCM(包括复方、提取物及纯化合物)在CCH实验模型中的保护作用及其机制研究进展。

2 TCM复方对CCH动物模型的保护作用

复方是TCM临床应用的核心形式。本章汇总了11种TCM复方的最新研究。
2.1 补气活血通脑方(BQHXTN)
源于二陈汤和补阳还五汤,BQHXTN能改善2VO大鼠认知功能,减轻神经元丢失,并通过抑制IL-1β、TNF-α、cleaved caspase-3和iNOS,激活PI3K/AKT和LXRα/CYP7A1信号通路发挥抗炎作用。
2.2 川蛭通络胶囊(CZTL)
由水蛭、川芎、黄芪、丹参组成,CZTL可上调BCAS小鼠脑内胆碱乙酰转移酶(ChAT)和α7nAChR表达,并抑制NF-κB信号通路,改善认知和微循环。
2.3 补肾益智方(BSYZ)
由蛇床子、人参、何首乌等6味药组成,BSYZ能减轻渐进性2VO大鼠认知损害,减少Aβ斑块形成,并减轻海马区氧化应激。
2.4 佛手散(FSS)
由当归和川芎组成,FSS通过调控NRF2/HO-1通路减轻UCCAO小鼠氧化应激,并降低铁死亡标志物SLC7A11、GPX4、ROX和4HNE的表达。
2.5 舒脑心滴丸(SNX)
由川芎和当归组成,SNX改善2VO大鼠认知功能并恢复肠道菌群和血清代谢物平衡,其作用依赖于肠道菌群-肠-脑轴。
2.6 改良薯蓣丸(MDP)
由山药、地黄、当归等14味药组成,MDP通过Ang/Tie信号通路促进2VO大鼠海马区血管新生和微循环重塑。
2.7 心舒宝片(XSB)
由丹参、白芍、刺五加等组成,XSB通过改善CBF、减少白质病变、抑制胶质细胞活化、减轻神经炎症和促进神经发生来保护BCAS小鼠,NF-κB通路是其核心作用靶点。
2.8 党参汤
主要由党参和银杏叶提取物组成,能改善CCH大鼠脑损伤和学习记忆能力,可能与减少趋化因子、缺氧诱导因子和神经炎症介质有关。
2.9 加味孔圣枕中丹(JKZP)
在古方基础上加味,JKZP通过激活S100A10/tPA通路,调节pro-BDNF/mBDNF比值,改善渐进性2VO大鼠海马神经元突触可塑性。
2.10 桃红四物汤(TSD)
TSD能改善2VO大鼠认知功能,减轻海马CA1区神经元损伤,其机制与减轻内质网应激(ERs)和未折叠蛋白反应(UPR)以及减少细胞凋亡有关。
2.11 豨莶通栓胶囊
该复方可改善2VO大鼠认知障碍,减轻白质病变和神经元丢失,并降低脑脊液和血浆中IL-6、TNF-α、MCP-1和IL-33等炎性因子水平。
总体而言,TCM复方通过多靶点协同作用,展现出优于单味药、提取物或纯化合物的治疗效果。

3 TCM提取物对CCH动物模型的保护作用

本章总结了8种TCM草药提取物的研究。
3.1 淫羊藿黄酮(EF)
EF能改善2VO大鼠认知功能和白质病变,抑制Lingo-1/Fyn/ROCK通路,激活BDNF/NRG1/PI3K通路,并保护突触可塑性。
3.2 黄芩水提物
黄芩提取物通过调节海马MAPK信号通路(pERK、pJNK、p-p38)和减少小胶质细胞活化,改善2VO大鼠和LPS慢性灌注大鼠的认知缺陷。
3.3 乌梅乙醇提取物
乌梅提取物通过保留髓鞘碱性蛋白表达,抑制TLR4/MyD88和p38 MAPK信号通路,减轻2VO大鼠神经炎症。
3.4 紫菀水提物(AAE)
AAE可改善2VO大鼠和东莨菪碱处理大鼠的认知缺陷,并减轻海马CA1区神经元丢失和巨胶质细胞活化。
3.5 何首乌(生品与制品)
生何首乌(RPM)与制何首乌(PPM)均能改善2VO大鼠认知功能,调节维生素B6代谢、戊糖磷酸途径等代谢通路,功效相当但机制略有差异。
3.6 黑种草籽醇提物(NSE)
NSE及其活性成分胸腺醌(TQ)能改善2VO大鼠认知功能,降低海马丙二醛(MDA)水平和乙酰胆碱酯酶(AChE)活性,提高超氧化物歧化酶(SOD)活性。
3.7 银杏叶提取物(GBE)
GBE可抑制2VO大鼠脑内小胶质细胞和星形胶质细胞活化,降低TNF-α、IL-1β、IL-6、TLR4、MyD88等炎性因子表达,并恢复基底前脑胆碱能神经元。
3.8 灵芝多糖
灵芝多糖能增加渐进性2VO小鼠CD4+CD25+Foxp3+调节性T细胞,提高IL-10和TGF-β1水平,改善认知障碍和代谢异常。

4 TCM纯化合物对CCH动物模型的保护作用

纯化合物结构明确,有助于阐明作用机制。本章综述了21种TCM单体成分。
4.1 多酚类化合物
  • 白藜芦醇(RSV):改善BCAS小鼠认知功能,保护基底前脑胆碱能神经元,但不增加CBF。
  • 丹酚酸A(SalA)与丹酚酸B(SalB):SalA通过调节Drd2/Cryab通路抑制NF-κB活化;SalB通过恢复海马IGF-1/Akt通路发挥保护作用。
  • 和厚朴酚:促进少突胶质前体细胞(OPCs)分化为成熟少突胶质细胞,改善BCAS小鼠髓鞘损伤,可能与激活p-Akt和p-mTOR有关。
    4.2 黄酮类化合物
  • 淫羊藿苷(ICA):通过下调BACE1、上调ADAM10和胰岛素降解酶(IDE)减少Aβ生成和聚集,并减轻氧化应激和胆碱能系统损伤。
  • 淫羊藿次苷II(ICS II):ICA的主要代谢物,能减少Aβ积累,激活BDNF/TrkB、p-Akt/Akt、p-CREB以及PPAR-α/γ通路,并促进神经元轴突再生(增加GAP-43、MAP-2,降低Nogo-A)。
  • 荭草苷(Vitexin):通过下调NLRP3、caspase-1、IL-1β等,并上调Epac1/Rap1/p-ERK1/2通路,减轻2VO大鼠神经炎症和认知衰退。
    4.3 生物碱类化合物
  • 小檗碱(BBR):减轻2VO大鼠海马和皮层神经元损伤和凋亡,其机制与抗氧化(降低MDA,提高SOD、CAT)、抑制caspase-3、激活Nrf2/p-ERK通路以及保护BBB有关。
  • 甜菜碱(Betaine):改善2VO大鼠认知和突触功能,上调PSD93、PSD95、MAP2等突触后蛋白,并发挥抗氧化作用(提高SOD、GSH,降低ROS、MDA)。
  • 氢溴酸山莨菪碱(AH):调节胆碱能系统和5-HT,通过增加Bcl2、p-Akt、p-GSK-3β,降低Bax,减少2VO大鼠神经元凋亡。
    4.4 苷类化合物
  • 红景天苷(Salidroside):改善2VO和BCAS模型认知功能,促进小胶质细胞向M2表型极化,并通过激活Notch信号通路(Notch1, Hes1, Hes5, ITGB1)促进血管新生和保护BBB完整性。
  • 天麻素(Gastrodin)及其苷元:减少2VO大鼠脑内Aβ和p-Tau积累,改善脑能量代谢(糖酵解、TCA循环、磷酸戊糖途径),并保护HT-22细胞线粒体功能。
    4.5 环烯醚萜苷类化合物
  • 哈巴俄苷(Harpagoside):通过增强Akt活性、抑制GSK-3β活性,改善2VO大鼠认知功能和神经元丢失。
  • 栀子苷(Geniposide):通过下调iNOS和NF-κB表达,抑制TNF-α、IL-6释放,减轻2VO大鼠神经炎症。
  • 栀子苷衍生物GJ-4:激活Nrf2/HO-1抗氧化通路,提高SOD、GSH,降低ROS和caspase-3,改善BCAS小鼠认知功能、CBF和白质病变。
    4.6 萜类及三萜皂苷类化合物
  • 穿心莲内酯(Andrographolide):抑制星形胶质细胞活化,降低TNF-α、IL-1β、caspase-3,并上调BDNF/TrkB通路,同时逆转p-PTEN升高和p-Akt降低。
  • 绞股蓝皂苷(GP):改善2VO大鼠认知功能和轴突损伤,降低氧化应激标志物4-HNE、8-OHdG和星形胶质细胞活化,提高SOD,降低MDA。
  • 人参皂苷Rd(Ginsenoside Rd):通过表观遗传调控(增加p300/CBP,降低HDAC2)上调BDNF表达,促进BCAS小鼠神经元存活。
  • 拟人参皂苷-F11(PF11):改善渐进性2VO大鼠白质损伤,防止成熟少突胶质细胞死亡,抑制小胶质细胞和星形胶质细胞活化,其机制与调节mTOR/ULK1/P70S6K通路、改善自噬有关。
    4.7 其他化合物
  • 藁本内酯(Ligustilide):通过激活SIRT1,下调IRE1α/XBP1/CHOP通路,减轻2VO大鼠内质网应激和氧化应激,改善认知功能和神经元、树突完整性。
  • 欧前胡素(Imperatorin):通过上调Bcl-2、下调Bax和caspase-3抑制细胞凋亡,并改善突触超微结构(增加PSD厚度)和PSD-95表达,保护2VO大鼠认知功能。

5 讨论

5.1 CCH模型与急性MCAO模型的区别:CCH模型(如2VO、BCAS)以慢性认知功能障碍和白质病变为主要特征,治疗窗口期长(数周至数月),而MCAO模型以急性脑梗死和高死亡率为特征,两者病理机制和治疗策略存在差异。
5.2 认知改善是CCH模型的主要评价指标:Morris水迷宫(MWM)是评估CCH认知功能最常用的行为学测试(88%的研究使用)。
5.3 CCH与MCAO的组织病理学差异:CCH模型重点关注神经元丢失、白质损伤、突触和线粒体超微结构改变,而MCAO模型则以TTC染色显示的梗死面积为金标准。
5.4 CBF改善的差异:部分TCM(如BQHXTN、XSB、GJ-4)能改善CCH模型的CBF,但有些化合物(如白藜芦醇、和厚朴酚)的保护作用不依赖于CBF的改善,维持BBB完整性是更重要的机制。
5.5 抗氧化应激是主要保护机制之一:TCM可通过减轻内质网应激(如TSD、藁本内酯)和线粒体功能障碍(如BSYZ、XSB)来对抗CCH引起的氧化损伤。
5.6 抗神经炎症是主要保护机制之一:抑制小胶质细胞/星形胶质细胞过度活化、减少ROS和炎性因子释放是TCM保护CCH的核心机制(64%的研究涉及)。这有助于维持突触可塑性、髓鞘完整性,并减少Aβ和p-Tau异常沉积。
5.7 促进神经再生是新兴保护机制:部分TCM(如XSB、ICS II、Salidroside、MDP、PF11)显示出促进神经发生、轴突再生、血管新生和少突胶质细胞成熟的能力,为CCH的修复治疗提供了新视角。
5.8 先进技术阐明TCM作用机制:RNA-Seq、代谢组学、16S rRNA测序、网络药理学等组学技术,结合OGD/R、H2O2损伤等体外模型,深入揭示了TCM多组分、多靶点的作用网络。神经递质调节(如胆碱能系统)也是其作用机制之一。
5.9 信号通路:TCM的保护作用涉及对Nrf2/ARE、NF-κB、BDNF/CREB等核心信号通路的协同调控。MAPK、BDNF/TrkB、SIRT1/IRE1α/XBP1/CHOP、PTEN/mTOR/Akt等通路也频繁被涉及,构成了复杂的调控网络。

6 局限性与未来展望

目前关于TCM治疗CCH的临床疗效和安全性报道仍有限,亟需高质量的临床试验验证。TCM纯化合物广泛存在于植物界,其多组分在复方中协同作用(“组合药物疗法”)以增强疗效、降低毒性的策略是未来的研究方向。

7 结论

TCM(包括复方、提取物和纯化合物)对CCH模型具有明确的治疗作用。其保护机制涉及增加脑血流、维持血脑屏障、减轻内质网应激和线粒体功能障碍、调节胆碱能系统、促进神经再生、减少白质损伤、维持突触和髓鞘、抑制小胶质细胞、清除活性氧、抗神经炎症、减少Aβ和Tau沉积等多个方面,并通过调控MAPK、BDNF/TrkB、PTEN、mTOR/Akt、Nrf2等多条信号通路,充分体现了TCM多组分、多靶点的整合作用特点,为防治血管性认知障碍提供了重要的理论和实验依据。
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