中醫藥對神經干細胞增殖分化影響的研究進展

高 晗，李文濤

·綜述與進展·

中醫藥對神經干細胞增殖分化影響的研究進展

高 晗，李文濤

目前中醫藥對神經干細胞增殖分化的研究較多，研究方法分為體內試驗和體外試驗，神經干細胞主要分化為神經元和神經膠質細胞(多為星形膠質細胞，對少突膠質細胞的研究較少)。其促進增殖分化的中藥類型主要有：滋陰、益氣、補腎、活血、清熱解毒等。雖然已發現許多中藥對神經干細胞的增殖分化有調節作用，包括中藥單體、單味藥、中藥復方、中藥制劑等，但是目前對神經干細胞的研究仍然比較局限，還需要進一步研究。對2010年以來中醫藥對神經干細胞的增殖分化作用以及相關機制進行綜述。

神經干細胞；中醫藥；增殖；分化

神經干細胞(NSCs)是指一類具有自我更新能力和多向分化潛能的細胞，能分化成為神經元、星形膠質細胞、少突膠質細胞等眾多神經細胞。它的自我更新和多向分化潛能，為治療神經性疾病帶來了希望，如何結合中醫藥來誘導神經干細胞的增殖分化成為近年來研究的熱點，也為中醫藥的現代化研究提供了一個新的結合點。

1965年， Altman等[1]首次在新生大鼠的海馬齒狀回發現新生的顆粒細胞， 為神經細胞發生提供了解剖學證據。1992年， Reynolds等[2]首先利用神經球特殊培養條件， 先后從胎鼠和成鼠紋狀體分離得到神經干細胞， 為中樞神經性的重建和神經的再生提供了一個新的思路，打破了傳統觀念所認為的神經損傷后不能再生，只能由星形膠質細胞增生，瘢痕組織代替缺失的神經元觀念。之后眾多研究證明多種成年哺乳動物腦內都存在神經干細胞。繼中樞神經系統內成功分離到NSCs后，1996年Weiss等[3]首次報道成功從成年哺乳動物脊髓內分離到了NSCs，隨后，人們先后在大腦、骨組織、軟骨、肺等組織中檢測出由骨髓基質誘導分化出成熟神經細胞。 NSCs的增殖方式分為對稱性分裂和非對稱分裂。一個NSCs經過一次分裂形成兩個完全相同的子細胞，即所謂的增殖性對稱分裂，主要發生在胚胎神經管形成期NSCs數量急劇增加時；一個NSCs經過一次分裂產生兩個不同的子細胞，分別為NSCs和神經前體細胞(NPC)，后者可在外界刺激因子的作用下可進一步分化，最終分化為各種神經細胞，包括神經元、星形膠質細胞、少突膠質細胞等，即非對稱分裂。因此，在神經干細胞的增殖過程中給予中藥干預，可以誘導神經干細胞的增殖分化。本文從中醫藥對神經干細胞的增殖作用和分化作用兩個方面進行綜述。

1 中醫藥對神經干細胞增殖的影響

1．1 體內試驗 陳聘婷等[4]研究丹龍醒腦方對腦缺血再灌注大鼠海馬區神經干細胞增殖的影響，發現丹龍醒腦方能改善神經缺損癥狀，促進腦缺血后海馬區和側腦室室管膜下區 NSCs 增殖，其機制可能與通過上調缺血再灌注后 Frizzled1、Dvl1 、c-jun 、 c-myc、Hes1和Hes5表達水平，從而促進 Wnt/β-catenin 信號通路下游靶基因 Cyclin D1有關的表達水平和激活Notch 信號通路有關[4-6]。

劉莉[7]研究發現補陽還五湯可促進局灶性腦缺血后大鼠BrdU表達，并通過調控CyclinDl、CDK2的表達使神經細胞增殖，從而誘導神經再生作用，起到神經保護作用。俞天虹等[8]研究補陽還五湯中用不同劑量的黃芪對腦缺血后大鼠室管膜下區NSCs增殖的影響，發現大劑量黃芪組方的補陽還五湯能顯著促進腦缺血后室下區NSCs增殖和神經功能恢復，以黃芪劑量為120 g 的效果最佳。補陽還五湯能促進中腦功脈閉塞(MCAO)大鼠缺血側 NSCs 遷移，其機制可能是通過上調 SDF-1蛋白的表達水平實現的[9]。

王倩等[10]研究發現地黃飲子能促進腦缺血后大鼠神經功能恢復，減輕腦水腫，減少腦梗死面積，并升高SDF-1蛋白含量，通過SDF-1/CXCR4信號通路進一步促進海馬區NSCs增殖，并遷移至缺血損傷區域分化成神經元，修復缺血區損傷。

胡躍強等[11]發現清熱化瘀方可以促進腦缺血再灌注大鼠缺血半暗帶Nestin與BrdU的表達，且在14 d BrdU陽性細胞數達到高峰，說明清熱化瘀方可以促進腦缺血大鼠神經干細胞的增殖。

陳巖等[12]觀察丹參酮對腦缺血大鼠室管膜下區(SVZ)神經干細胞增殖的影響發現，丹參酮預處理能顯著增加腦缺血模型大鼠 SVZ 區神經干細胞的數量，并維持腦缺血大鼠的學習能力。張毅等[13]研究發現丹參酮ⅡA對腦出血大鼠灶周Nestin、Neun表達具有促進作用，說明丹參酮ⅡA 可誘導腦出血大鼠灶周NSCs增殖并向神經元分化。

李蓉等[14]研究黃芩苷對全腦缺血/再灌注大鼠海馬NSCs增殖的影響，發現黃芩苷可以使神經干細胞增殖，其促進機制可能與上調全腦缺血后海馬源性生長因子(BDNF)蛋白的表達有關。

1．2 體外試驗 林慧敏等[15]發現毛蕊花糖苷能夠明顯促進成年小鼠腦室下區神經干細胞增殖，其機制可能與化合物激活Akt 通路有關。

萬鳳等[16]研究表明在中風等腦損傷情況下，人參皂苷能夠作用于神經干細胞巢內的星形膠質細胞，使星形膠質細胞HIF-1α表達上調，啟動下游血管內皮生長因子(VEGF)的分泌增加，通過旁分泌的形式作用于NSCs，促進NSCs增殖和分化，從而達到修復腦損傷的目的。

辛風霞等[17]用CCK-8法檢測黃芪有效組分對NSCs增殖的影響，結果顯示濃度為0．002 mg/mL的黃芪甲苷、0．02 mg/mL黃芪黃酮對體外培養的NSCs有明顯的增殖作用，且隨著培養時間的延長，BRDU的陽性表達增加，而黃芪多糖對體外培養的NSCs無明顯增殖作用。柴麗娟等[18]培養胎鼠NSCs，BRDU檢測表明黃芪甲苷可誘導NSCs的增殖， 其機制可能與上調細胞增殖相關的基因Hes1、Hes5、cyclinD1表達而起作用。而劉柏炎等[19]用WST法檢測細胞增殖情況發現，多個濃度的黃芪甲苷對體外神經干細胞的增殖作用并不明顯，且高濃度黃芪甲苷可使培養液中細胞碎片增加，增殖減慢，與上述結果相悖，可能與不同的實驗方法有關。

王凱等[20]通過CCK-8法測定益腎化濁方含藥腦脊液對胎鼠NSCs增殖的影響，結果顯示益腎化濁方可促進NSCs增殖(在24 h和48 h時OD值增高，72 h時與正常組無明顯差異)。

陳旭東等[21]研究表明一定程度的缺氧可刺激NSC增殖和向神經膠質細胞分化，并導致神經元的減少，而當歸注射液可減弱由缺氧導致的神經干細胞的增殖和向膠質細胞分化的能力，并可緩解神經元的減少。

劉俊琦等[22]將人參總皂苷作用于腦微血管內皮細胞和星形膠質細胞，發現其可增加中風后NSCs向神經元定向分化并促進其成熟，可能與人參總皂苷調控腦微血管內皮細胞和星形膠質細胞VEGF分泌，改善NSCs微環境有關。鄭友生等[23]研究表明人參皂苷Rg1可以促進NSCs的生存和增殖，且在2 μmol/L濃度下可以增加NSCs中神經球的數量，在80 mg/kg劑量下大鼠腦組織BRDU表達明顯增加。

2 中醫藥對神經干細胞分化的影響

目前所研究的中醫藥對NSCs分化的影響主要是分化為神經元和星形膠質細胞。腦缺血損傷可以使腦內星形膠質細胞活化，可以延長低氧條件下細胞存活時間，通過分泌神經營養因子保護受損神經細胞，但星形膠質細胞的過度膠質化會介導加重炎癥反應，影響受損神經元的修復和功能恢復。星形膠質細胞是如何調控來發揮作用，仍需要進一步的研究。

肖周華[24]研究發現補陽還五湯具有促缺氧損傷NSCs分化的作用，且更趨向于向神經元的分化 ，Wnt1和Wnt3a可能參與了促分化的過程。王凱等[20]體外實驗觀察益腎化濁方含藥腦脊液對NSCs分化的影響，結果顯示益腎化濁方含藥腦脊液可調控NSCs向神經元分化，抑制其向星形膠質細胞分化，該作用可能與抑制JAK2/STAT3通路相關[25]。 韋云飛等[26]研究發現黃芪注射液能促進腦缺血大鼠腦組織巢蛋白表達，并促進NSCs分化為神經元和神經膠質細胞，且以神經膠質細胞為主。Jahanshahi 等[27]研究銀杏提取物對大鼠海馬區星形膠質細胞影響，發現銀杏提取物對大鼠的預處理和治療可以減緩由東莨菪堿導致的海馬區星形膠質細胞的數量減少，從而對海馬區星形膠質細胞起到保護作用。Matrisciano 等[28]發現黃芩素能促進NSCs向神經元定向分化，其作用機制與調節Stat3磷酸化和bHLH信號通路有關。

3 影響神經干細胞增殖分化中藥的種類

目前在對神經干細胞增殖分化中醫藥研究中，主要有中藥提取物(如黃芪甲苷、黃芩苷、丹參酮、人參皂苷)、單味藥(如人參、麥冬、黃芪、當歸)、中藥復方(如補陽還五湯、地黃飲子、丹龍醒腦方)及中藥制劑(如復方丹參注射液、黃芪注射液)。 對神經干細胞增殖分化的藥物中，主要分為以下幾類：滋陰、益氣、補腎、活血、清熱解毒等。 曲鐵兵等[29]研究表明補陽還五湯能促進腦缺血大鼠室下區NSCs增殖、分化和神經功能恢復，拆方后分別研究補氣藥和活血藥發現，補氣藥黃芪能促進室下區NSCs增殖、分化和神經功能恢復，但活血藥對神經發生和神經功能恢復無影響，補陽還五湯全方組作用好于補氣組。這些結果表明，方中補氣藥和活血藥配伍對腦缺血后神經發生有協同作用，其機制可能與上調 BDNF和 VEGF 蛋白有關。 胡國恒等[30]總結補腎中藥對神經干細胞的增殖分化的影響，發現補腎方藥如地黃飲子、六味地黃丸、復健片、何首烏、龜板和淫羊藿等能夠促進NSCs的增殖與分化，從而保護神經系統和促使受損神經系統的恢復。吉云鵬[31]發現補腎法可改善腎虛大鼠空間學習記憶障礙、海馬齒狀回(DG)區細胞超微結構及組織形態學病變，促進腎虛大鼠海馬DG區神經干細胞增殖，其作用機制可能是上調腎虛大鼠海馬DG區細胞Wntl表達，激活經典Wnt信號通路，從而促進海馬神經干細胞增殖。 韓輝等[32]通過觀察益氣養陰活血藥物對體外培養腦缺血/再灌注合并高糖培養條件下大鼠神經干細胞增殖的影響，發現腦缺血/再灌注后NSCs增殖顯著增加，細胞活力下降；高糖可抑制NSCs的增殖，降低細胞活力；益氣養陰活血藥物血清可促進NSCs的增殖，提高其活力。

4 總 結

神經干細胞的增殖分化能力為神經退行性疾病的治療提供了新方向，而如何利用中醫藥調控神經干細胞的增殖分化成為目前研究的熱點。研究方法分為體內實驗和體外實驗，神經干細胞主要分化為神經元和神經膠質細胞(多為星形膠質細胞，對少突膠質細胞的研究較少)。其促進增殖分化的中藥類型主要有：滋陰、益氣、補腎、活血、清熱解毒等。但是目前對神經干細胞的研究仍然比較局限，對促進神經干細胞增殖分化藥物的研究還很少，且不同實驗小組對相同藥物的研究結果有差異，可能與不同實驗方法有關。

中藥治療有多環節、多靶點的作用，在促進神經干細胞增殖、向病變部位遷移、分化、修復神經元的缺失和功能損傷過程中發揮了重要作用，其機制仍需進一步研究。

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(本文編輯王雅潔)

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李文濤，E-mail：lwt1132@163.com

信息：高晗，李文濤.中醫藥對神經干細胞增殖分化影響的研究進展[J].中西醫結合心腦血管病雜志，2017，15(12)：1461-1464.

R329.2

A

10.3969/j.issn.1672-1349.2017.12.011

1672-1349(2017)12-1461-04

2016-09-12)