天麻素鎮痛機制的研究進展

陸永利

（三峽大學醫學院生理學教研室，湖北 宜昌 443002）

天麻干品是蘭科植物天麻（Gastrodia elata Blume）的干燥塊莖，也稱赤箭芝、合離草、定風草及白龍皮等。我國古典醫書中一直將天麻作為名貴中藥材。中醫臨床上長期用天麻來治療頭昏目暈、癲癇抽搐和偏頭痛等疾病，療效顯著。鑒于中醫理論研究的滯后，天麻的藥用研究和發展受到一定的限制。天麻的主要成分之一天麻素（Gastrodin），作為單體，易于用西藥的理論體系來分析研究。目前實驗和臨床已證明天麻素單獨使用也能發揮明顯的藥效。因此，越來越多的國內外學者對天麻素的研究產生興趣。目前在國內，天麻素注射液被廣泛運用于臨床，各種血管神經性疼痛是其最主要的治療病癥之一。本文就天麻素的鎮痛機制及研究進展做一綜述。

1 天麻素的代謝和分布

天麻素是天麻的主要有效成分之一，分子式為：C13H18O7，分子量：286.28，化學名稱4–羥甲基苯–β–D 吡喃葡萄糖苷。為白色針狀結晶，熔點154～155 ℃。易溶于水、甲醇、乙醇，不溶于氯仿和醚。其主要代謝產物為天麻苷元（gastrodigenin,p-hydroxybenzyl alcohol,HBA）。郭正平等[1]用氚標記華西醫科大學藥學院人工合成的天麻素和天麻苷元，發現天麻素由于脂溶性差，難以通過血腦屏障，主要通過其代謝產物天麻苷元進入血腦屏障發揮作用。但是近來有研究表明，天麻素也能通過血腦屏障進入中樞神經系統發揮藥理作用，而代謝產物天麻苷元在腦脊液和血漿中的濃度卻非常低[2]。因此，對天麻素的代謝途徑和分布尚需做進一步的研究。

2 天麻素的鎮痛作用及機制

郭學廷等[3]研究顯示：與氟桂利嗪治療偏頭痛相比，天麻素能顯著改善偏頭痛癥狀，縮短療程，并且沒有明顯的不良反應。對治療糖尿病、冠心病等引起的各種病理性疼痛也有一定的效果。與臨床應用相比，目前關于天麻素鎮痛機制的研究不多，揣測可能涉及以下幾個方面。

2.1 抑制星形膠質細胞的激活 星形膠質細胞激活后能產生大量的細胞因子，包括疼痛相關因子。在動物實驗中，天麻素可以減輕長春新堿誘導的大鼠化療疼痛反應，使其痛閾值明顯增高，且鎮痛效果與天麻素的劑量有關，大劑量時效果更明顯。在天麻素組，能夠觀察到大鼠脊髓腰段GFAP（膠質纖維酸性蛋白）表達低于其他對照組[4]。GFAP是星形膠質細胞的特異性標志物，它的減少意味著天麻素能通過抑制星形膠質細胞的激活進而產生鎮痛作用。

2.2 抑制某些神經因子 降鈣素基因相關肽（CGRP）是人體內一種重要的生物活性肽，在中樞和外周神經系統的傷害性信息傳遞中起重要作用，與脊髓和脊髓上水平疼痛，如三叉神經痛、偏頭痛、炎性痛和神經性疼痛有明顯關系。實驗表明，在培養的大鼠三叉神經節細胞上，中濃度（5 mmmol/L和10 mmmol/L）的天麻素可能通過EPK1/2途徑以減少CGRP 的上調，從而降低疼痛信息的傳入和整合[5]；而低濃度和高濃度天麻素的效果皆不明顯，其機制還有待于進一步探討。

2.3 電生理機制研究 背根神經節（DRG）是軀體初級感覺神經元細胞體的聚集處，直徑較小的神經元則為傷害性感受的Aδ和C類纖維。電壓門控鈉離子通道的主要功能是維持細胞膜的興奮性及傳導。神經元的異常興奮是神經性疼痛產生的主要原因之一，感覺神經元的鈉通道參與了傷害性疼痛信息的傳導。在STZ（鏈脲佐菌素）誘導的糖尿病痛性神經病病變模型中，高糖可以顯著增強DRG（背根神經節）小細胞電壓門控鈉電流。天麻素可以消除高糖的這種作用[6]。電壓門控鉀電流除了穩定神經元的靜息電位之外，還決定動作電位及其時程；電壓門控鉀電流參誘導中樞敏感化，介導傷害性疼痛。高糖抑制大鼠DRG電壓門控鉀電流，尤其是延遲整流性鉀電流。這種抑制作用可以被天麻素所阻斷[6]。天麻素對異常鈉鉀電流的恢復作用可能是天麻素鎮痛效果的電生理基礎。

2.4 脊髓興奮性氨基酸 在神經病理性疼痛中常出現“上發條”現象，即由持續的、重復的C纖維刺激所產生的遞增、低頻率依賴的興奮性增高，其時程僅持續數秒至數分鐘。有時出現的長時程增強作用，則是由高頻刺激引起的長時間興奮性增高。“上發條”現象主要反映在GABA能作用減弱和NMDA受體的激活上[7]。天麻素可能通過拮抗由缺氧引起的神經細胞NMDA受體NR1亞基mRNA表達的增加，發揮其神經保護作用[8]；天麻素的代謝產物天麻苷元可以與細胞膜上苯二氮草受體結合，增強GABA的作用[1]。 通過對GABA作用的增強和NMDA作用的抑制，天麻素拮抗神經病理性疼痛的“上發條”現象，則可能是天麻素治療神經性疼痛的機制之一。

關于天麻素治療疼痛機制的研究目前還非常有限，尚有許多未知的領域需要進行更深入的探索。

[1]郭正平, 譚天秩, 鐘裕國, 等. 天麻素及天麻甙元作用機理的研究[J]. 華西醫科大學學報, 1991(1): 79-82.

[2]Wang Q, Chen G, Zeng S, et al. Distribution and metabolism of gastrodin in rat brain[J]. J Pharm Biomed Anal. 2008 , 46(2):399-404.

[3]郭學廷, 聶永霞. 天麻素治療偏頭痛的近期療效[J]. 中華全科醫學, 2011, 9(4): 579.

[4]鄭衛紅, 張金芝, 鄭世玲. 天麻素對化療痛大鼠的作用及其在脊髓水平的作用機制[J]. 中國藥理學與毒理學雜志. 2012,6(3): 444.

[5]Luo GG, Fan WJ, Yuan XY, et al. The pharmacological mechanism of gastrodin on calcitonin gene-related peptide of cultured rat trigeminal ganglion. Yao Xue Xue Bao [J]. 2011, 46(12): 1451-1456.

[6]Wei Sun, Bei Miao, Xiu-Chao Wang, et al. Gastrodin Inhibits Allodynia and Hyperalgesia in Painful Diabetic Neuropathy Rats by Decreasing Excitability of Nociceptive Primary Sensory Neurons. PLoS One. 2012, 7(6): 1-15.

[7]徐建國. 神經病理性疼痛治療靶點和藥物[C]. 2006.

[8]付 蕾, 毛艷華, 高 遠,等. 天麻素對大鼠皮層缺氧神經細胞NR1亞基mRNA表達的影響. 中國中藥雜志. 2008, 33(9):1049-1052.