補陽還五湯促進(jìn)中樞神經(jīng)再生作用研究進(jìn)展*

郭文娟，張紅珍，李艷花，劉建春，楊春彥，楊婉芳，柴 智，李俊蓮，肖保國，馮前進(jìn)，馬存根，△

(1.山西中醫(yī)學(xué)院“2011”協(xié)同創(chuàng)新中心，太原 030024;2.山西大同大學(xué)腦科學(xué)研究所，山西 大同 037009)

補陽還五湯促進(jìn)中樞神經(jīng)再生作用研究進(jìn)展*

郭文娟1，張紅珍1，李艷花2，劉建春1，楊春彥1，楊婉芳1，柴 智1，李俊蓮1，肖保國2，馮前進(jìn)1，馬存根1，2△

(1.山西中醫(yī)學(xué)院“2011”協(xié)同創(chuàng)新中心，太原 030024;2.山西大同大學(xué)腦科學(xué)研究所，山西 大同 037009)

神經(jīng)再生是目前神經(jīng)科學(xué)和臨床研究的熱點和難點，其中神經(jīng)干細(xì)胞的生成、增殖、遷移、分化是其關(guān)鍵，補陽還五湯用于多種中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)疾病取得了良好的效果。中醫(yī)藥理論和近年來實驗研究結(jié)果表明，補陽還五湯有促進(jìn)神經(jīng)再生的作用，其機制可能包括改善神經(jīng)生長局部微環(huán)境，促進(jìn)NTFs類物質(zhì)的表達(dá)，降低神經(jīng)抑制因子的表達(dá)而減輕繼發(fā)性損傷，最終誘導(dǎo)NSC增殖、遷移及定向分化，有助于神經(jīng)再生。

補陽還五湯;神經(jīng)再生;作用機制;研究進(jìn)展

神經(jīng)再生(neurogenesis)是指特定條件下神經(jīng)元突起，主要是軸突再生，包括軸突出芽、生長和延伸，與靶細(xì)胞重建突觸聯(lián)系，實現(xiàn)神經(jīng)再支配，使功能恢復(fù)［1］。近年來研究認(rèn)為，CNS損傷后可以通過多種方式實現(xiàn)再生，中醫(yī)藥可能發(fā)揮促進(jìn)神經(jīng)再生的獨特作用。

1 中樞神經(jīng)再生研究現(xiàn)狀

業(yè)已清楚，成年腦組織也具有自我修復(fù)能力，神經(jīng)再生是其重要的生理基礎(chǔ)，神經(jīng)干細(xì)胞的生成、增殖、遷移、分化是其關(guān)鍵［2］。神經(jīng)再生中神經(jīng)營養(yǎng)因子(NTFs)的缺乏［3］以及抑制因子的存在是影響神經(jīng)再生的主要原因。

1.1 神經(jīng)干細(xì)胞的增殖、遷移、分化

△通訊作者:馬存根，教授，醫(yī)學(xué)博士，E-mail:macungen2001 @163.com。

神經(jīng)干細(xì)胞(neuronal stem cells，NSCs)是一種具有自我更新和多分化潛能的專能干細(xì)胞，它可以通過對稱分裂的方式實現(xiàn)自我更新，同時還可通過不對稱分裂的方式產(chǎn)生神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞3種不同的神經(jīng)細(xì)胞。

在CNS中，在室下區(qū)(SVZ)、齒狀回顆粒下區(qū)(SGL)、室管膜、室管膜下和脈絡(luò)叢等部位，存在具有增殖和分化能力的細(xì)胞。腦損傷后，神經(jīng)干細(xì)胞可動員并從這些增殖性區(qū)域向離它們最近的靶組織遷移分化［4］。

證據(jù)表明，當(dāng) CNS發(fā)生病理學(xué)改變后，無論是內(nèi)源性的還是移植的 NSCs會迅速增殖，經(jīng)鏈?zhǔn)交騿蝹€遷移到達(dá)神經(jīng)損傷區(qū)域［5］，通過自身分泌的一些神經(jīng)營養(yǎng)因子，改造損傷區(qū)域的微環(huán)境，使受損神經(jīng)元的完成自身修復(fù)［6］。因此，NSCs的遷移對于神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和損傷修復(fù)具有重要意義。如血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、細(xì)胞基質(zhì)衍生因子1α、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)和膠質(zhì)源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(GDNF)等，它們都以時間依賴性的方式影響NSCs的遷移［7］。

表皮生長因子(EGF)和成纖維細(xì)胞生長因子2 (FGF2)可以強有力地促進(jìn)體外培養(yǎng) NSCs的增殖。EGF可刺激多種細(xì)胞的增殖，主要是表皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞。FGF的作用是促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的游走和平滑肌細(xì)胞的增殖，能夠促進(jìn)新血管形成，修復(fù)損害的內(nèi)皮細(xì)胞。轉(zhuǎn)化生長因子-α(TGF-α)、BDNF、胰島素樣生長因子-1(IGF-1)等都是調(diào)節(jié)腦內(nèi)細(xì)胞增殖的重要因素。BDNF主要是在CNS內(nèi)表達(dá)，其中海馬和皮質(zhì)的含量最高，增加突觸可塑性，促進(jìn)神經(jīng)發(fā)生，尤其是海馬的神經(jīng)發(fā)生。IGF-1可促進(jìn)體外培養(yǎng)的多種細(xì)胞增殖，促進(jìn)蛋白質(zhì)和DNA合成。腫瘤壞死因子α(TNFα)由巨噬細(xì)胞、腦細(xì)胞和表皮細(xì)胞產(chǎn)生，可誘導(dǎo)上皮發(fā)育。

1.2 神經(jīng)抑制因子的作用

正常狀態(tài)下，神經(jīng)微環(huán)境為神經(jīng)元提供神經(jīng)營養(yǎng)因子，而神經(jīng)損傷后微環(huán)境可產(chǎn)生多種神經(jīng)再生抑制因子，這些因子通過Nogo受體(NgR)或其他受體進(jìn)行跨膜信號傳導(dǎo)，激活Rho激酶(Rho associated coiled-coil forming protein serine/threonine kinase，Rho kinase，ROCK)信號通路，導(dǎo)致生長錐的萎縮和軸突生長抑制［8］。神經(jīng)遞質(zhì)如內(nèi)源性5-羥色胺(5-hydroxytryptamine，5-HT)、NMDA受體、代謝型谷氨酸受體(metabotropic glutamate receptors，mGluRs)等可以影響和阻礙CNS內(nèi)神經(jīng)再生［9］。

2 中醫(yī)藥對中樞神經(jīng)再生的作用

近年來，中醫(yī)藥在促進(jìn)中樞神經(jīng)再生的研究方面取得了一定進(jìn)展。具有改善中樞神經(jīng)軸突損傷后的微環(huán)境，可增加神經(jīng)營養(yǎng)因子類物質(zhì)(NTFs)，促進(jìn)神經(jīng)再生相關(guān)蛋白的表達(dá)，降低中樞神經(jīng)抑制因子的抑制作用，從而促進(jìn)NSC分化成神經(jīng)元，有助于神經(jīng)軸突的再生［10］，并能保護神經(jīng)系統(tǒng)和促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞的增殖與分化［11］。補陽還五湯能顯著促進(jìn)腦缺血后神經(jīng)發(fā)生和神經(jīng)功能恢復(fù)，方中補氣藥和活血藥具有協(xié)同作用［12］。

3 補陽還五湯促進(jìn)神經(jīng)再生作用的研究概況

補陽還五湯出自清代名醫(yī)王清任的《醫(yī)林改錯》，由生黃芪四兩、當(dāng)歸尾二錢、赤芍一錢半、地龍一錢、川芎一錢、紅花一錢和桃仁一錢組成，方中重用黃芪，其用藥量占全方總藥量的84.21%，而其余6味中藥只占總用藥量的15.79%，旨在氣旺血行、脈絡(luò)通暢而“還五”，氣行周身而“十全”，用藥配伍獨具匠心。近年來研究顯示，其具有一定的促進(jìn)神經(jīng)再生的作用。

3.1 對神經(jīng)生長微環(huán)境的調(diào)節(jié)作用

補陽還五湯可以顯著增加缺血側(cè)大腦皮質(zhì)區(qū)血漿中VEGF和人整合素 αVβ3(ITGαvβ3)的表達(dá)和微血管密度，促使血管生成，改善腦循環(huán)，促進(jìn)缺血腦組織的修復(fù)［13］。該方可通過提高腦組織中神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)及膠質(zhì)纖維酸性蛋白(GFAP)的表達(dá)，從而促進(jìn)移植的脊髓間質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)向神經(jīng)樣細(xì)胞分化;可降低腦缺血大鼠腦內(nèi)細(xì)胞基質(zhì)衍生因子(SDF-1)蛋白含量，誘導(dǎo)MSCs向神經(jīng)細(xì)胞分化，改善腦缺血區(qū)微環(huán)境，進(jìn)一步促進(jìn)內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞增殖、遷移［14-15］，誘導(dǎo)分化為神經(jīng)元，使神經(jīng)缺損修復(fù)成為可能;還可提高腦缺血后CA1區(qū)谷氨酸轉(zhuǎn)運蛋白 (excitatory amino acid transporters，EAATs)GLT-1的表達(dá)，減少谷氨酸的濃度而發(fā)揮保護作用［16］。

3.2 減輕受損神經(jīng)的繼發(fā)性損傷

補陽還五湯對損傷脊髓的保護作用機制主要為顯著抑制 Nogo-A和NgR的表達(dá)，減少血小板活化因子受體(PAF-R)數(shù)目，抑制PAF2R活性，從而阻斷PAF發(fā)揮損傷效應(yīng)［17］。白雪松對腦缺血大鼠模型灌服該方及該方的超微型制劑，觀察NgR蛋白的表達(dá)強度。NgR蛋白表達(dá)在手術(shù)后增強，隨著時間的延長而逐漸降低，模型組8周后仍高于空白組，說明該方通過抑制NgR，促進(jìn)軸突再生，改善中風(fēng)后的神經(jīng)功能［18］。

此外，該方可下調(diào)半胱氨酰天冬氨酸蛋白酶caspase-3表達(dá)而抑制大鼠腦缺血再灌注損傷誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡［19］，該方對促進(jìn)神經(jīng)再生作用如圖所示。

5 小結(jié)與展望

神經(jīng)再生是多因子、多因素聯(lián)合共同作用的結(jié)果［10］。有學(xué)者結(jié)合戴維、PubChem數(shù)據(jù)庫資源和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法，最終找出補陽還五湯35個潛在的腦心同步治療靶點［20］。

綜上所述，該方促進(jìn)神經(jīng)再生機制一是改善局部神經(jīng)生長微環(huán)境，促進(jìn)NTFs類物質(zhì)的表達(dá);二是降低神經(jīng)抑制因子的表達(dá)而減輕繼發(fā)性損傷，誘導(dǎo)NSC增殖、遷移及定向分化。與傳統(tǒng)西藥比較，該方能使腦缺血的神經(jīng)功能缺陷得到改善，神經(jīng)功能缺損評分差異非常顯著［21］。該方多靶點、多途徑的作用機制，應(yīng)該在神經(jīng)系統(tǒng)再生方面有著良好的應(yīng)用前景。

但就目前的情況看，關(guān)于補陽還五湯的研究還僅僅局限于對腦缺血引起的神經(jīng)損傷和再生作用，且動物造模時未考慮臨床證候特點。因此，今后的研究應(yīng)聚焦該方對其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病引起的中樞神經(jīng)損傷的再生研究，了解其對NSCs的動員、遷移和分化，并要與中醫(yī)證候理論緊密結(jié)合，借助現(xiàn)代神經(jīng)生物學(xué)的研究成果，深入探究其療效和作用機制，增強相關(guān)研究的系統(tǒng)性。

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The Progress of Buyanghuanwu Soup Promoting the Central Nervous System Regeneration

GUo Wen-juan1，ZHANG Hong-zhen1，LI Yan-hua2，LIU Jian-chun1，YANG Chun-yan1，YANG Wan-fang1，CHAI Zhi1，LI Jun-liao1，XIAO Bao-guo2，F(xiàn)ENG Qian-jin1，MA Chu-gen1，2△
(1.Shanxi College of traditional Chinese Midicine“2011”Collaborative Innovation Center，Taiyuan 030024，China; 2.Shanxi Datong University Institute for Brain Science，Shanxi Datong 037009，China)

Nerve regeneration is central and difficult issue in neuroscience and clinical research at present，Generation，proliferation，migration，differentiation of the neural stem cells is the key.Traditional Chinese Medicine as treasures of Chinese medicine has made some progress in terms of promoting the study of central nervous regeneration，Buyanghuanwu soup has achieved good results of central and peripheral nervous system diseases among them.Chinese medicine theory and experimental results recently show that Buyanghuanwu soup has the effect of promoting nerve regeneration，the mechanism may including:① Improving the local microenvironment of nerve growth and Promoting the expression of NTFs substances;②reducing nerve inhibitory factor expression and mitigating secondary injury，inducing the proliferation，migration and directed differentiation of NSC eventually，promoting nerve regeneration.Multi-target，multi-channel mechanism of Buyanghuanwu soup reveal that Buyanghuanwu soup has a good prospect Regeneration in the nervous system.

Buyanghuanwu soup;Nerve regeneration;Mechanism;Progress

R289.1

:A

:1006-3250(2016)03-0434-03

2015-08-20

國家自然科學(xué)基金資助項目(81473577);2013年度國家科技部國際科技合作專項項目(2013DFA30700);山西中醫(yī)學(xué)院“2011”培育計劃資助項目(2011PY-1)