中藥防護航天特因環境應激損傷的研究進展

陳 芳 ，姜 寧，黃 紅，陳善廣，謝夢洲 *，劉新民

1.中國醫學科學院 北京協和醫學院藥用植物研究所，北京 100193

2.寧波大學新藥技術研究院，浙江 寧波 315000

3.湖南省藥食同源功能性食品工程技術研究中心，湖南 長沙 410208

4.湖南中醫藥大學 中醫心肺病證辨證與藥膳食療重點研究室，湖南 長沙 410208

5.湖南中醫藥大學 中醫診斷學湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410208

6.湖南中醫藥大學，湖南 長沙 410208

7.中國航天員科研訓練中心，北京 100094

中國空間站的建成標志著航天事業已從短期飛行邁向中長期駐留。長期在軌飛行中，微重力、晝夜節律紊亂、狹小空間、輻射等常見航天特因環境誘發了機體應激功能損傷[1]。航天特因環境下常見的應激損傷包括神經內分泌免疫功能紊亂、心血管系統紊亂、骨骼肌肉運動系統3大綜合征[2]，目前，國內外都未見綜合有效的防護措施。因此，如何維護航天員在軌飛行的身心健康及航天任務的順利完成已成為航天醫學領域的一個焦點。中醫藥以強調天人合一、辨證論治、整體調節機體內外的環境平衡，對航天特因環境機體功能紊亂有很好地調節作用。本文對國內外中藥開展防護航天特因環境應激損傷研究進行綜述，為中藥應用于航天特因環境應激損傷提供參考。

1 基于文獻分析中藥防護航天特因環境應激損傷的概況

通過查閱中國知網、維普、萬方、PubMed、Web of Science、Geenmedical 6個國內外常用數據庫。輸入中文關鍵詞：①與航天特因環境相關的“航天應激”“失重”“微重力”“尾吊”“輻射”“節律紊亂”“晝夜節律”“失眠模型”“睡眠限制”“睡眠干擾”“睡眠剝奪”“空間狹小”“慢性束縛”；②與中藥相關的“單味中藥”“中藥單體”“中藥復方”。國外數據庫輸入相應英文關鍵詞：“Simulated microgravity”“tail-suspended”“weightlessness”“Gravity”“radiation”“eradiate”“chronic sleep deprivation”“Circadian rhythm”“rhythm disturbance”“narrow space”“Chronic Restraint Stress”“chronic restraint stress”“herbal medicine”“compound”。納入標準：符合①+②條件的文獻。通過篩選摘要和全文后得出中藥防護航天特因環境應激損傷的總文獻數507篇，其中中文文獻376篇，英文文獻131篇。從1991年中藥澤蘭對模擬航天飛行中失重環境引起家兔血瘀證改善作用的研究[3]到目前為止，中藥防護航天特因環境應激損傷的研究文獻數大致呈上升趨勢。中藥對航天特因環境下應激損傷的常見防護領域為改善情緒和認知功能障礙、拮抗骨質丟失、保護肌肉萎縮、改善心血管系統及增強免疫功能等（圖1）。中藥防護應激損傷的應用形式大致可分為單味中藥、中藥單體和中藥復方。常見用于防護應激損傷的單味中藥有人參、天麻、丹參、紅景天、刺五加等；中藥單體有人參皂苷、葛根素、紅景天苷等；中藥復方有開心散、參遠方、太空養心丸、太空燮理湯、強骨抗萎方等。其中，涉及防護航天特因環境應激損傷的單味中藥有161篇，占總文獻數的31.8%；中藥單體有123篇，占總文獻數的24.2%；中藥復方有223篇，占總文獻數的44%（圖2）。

圖1 航天特因環境中中藥常見防護領域Fig.1 Common protection field of TCM in space special environment

圖2 航天特因環境應激損傷中藥防護研究的文獻數Fig.2 Literature numbers of TCM to protect space special environmental stress damage

2 中藥對航天特因環境應激損傷的防護作用

2.1 改善情緒和認知表現

近年來太空飛行的心理效應包括情緒、決策、學習和記憶，且其越來越多受到關注。在執行空間任務期間，微重力、節律紊亂、狹小密閉空間等環境壓力會對航天員的心理健康和認知能力、情緒產生負面影響[4-5]。有研究報道中醫藥是改善航天應激環境下機體情緒和認知功能損傷的潛在藥物。

2.1.1 單味中藥

（1）天麻：天麻Gastrodia elataBl.最早記載于《神農本草經》，是一種藥食同源的中草藥食品品種。研究報道天麻具有鎮靜、鎮痛、抗驚厥、改善記憶等神經系統藥理作用。Huang等[6]通過研究天麻對睡眠干擾模型模擬晝夜節律的紊亂（circadian rhythm disorder，CRD）導致小鼠學習記憶障礙的作用，結果發現天麻能逆轉CRD引起的動物學習記憶行為障礙，降低小鼠血清和海馬中（malondialdehyde，MDA）含量，增加超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）的活性來改善應激狀態下小鼠學習記憶力損傷。鮮天麻通過提高氧化應激和神經遞質水平，改善慢性束縛應激誘導小鼠學習空間記憶損傷[7]。天麻水提物通過下調皮質醇（cortisol，CORT）、促腎上腺皮質激素（adrenocorticotropic hormone，ACTH）和糖皮質激素受體（glucocorticoid receptor，GR）水平來調節下丘腦-垂體-腎上腺軸（hypothalamic-pituitary-adrenal，HPA）軸活性，降低血漿中白細胞介素-6（interleukin-6，IL-6）和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）濃度抑制炎癥，改善慢性應激大鼠的抑郁行為。

（2）黃花菜：黃花菜Hemerocallis citrinaBaroni又名“忘憂草”，臨床中一直被中醫用來治療郁癥。研究報道黃花菜中具有抗抑郁作用的主要生物活性成分是黃酮類化合物。黃花菜醇提取物通過影響色氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸和能量代謝等發揮模擬微重力致大鼠抑郁作用[8]。黃花菜可顯著縮短小鼠強迫游泳實驗（forced swimming test，FST）、懸尾實驗（tail suspension test，TST）不動時間，拮抗利血平所致小鼠運動不能、眼瞼下垂、體溫下降等現象，具顯著抗抑郁作用[9]。

2.1.2 中藥單體和有效部位

（1）人參皂苷：人參在我國已經有2000多年的藥用歷史，《神農本草經》記載其有安精神、開心益智之功效。現代研究證明，人參皂苷是人參的主要活性成分。本課題組實驗研究發現人參皂苷Rg1和人參皂苷Rb1的都通過增加乙酰膽堿和5-羥色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）水平來改善小鼠應激狀態下學習記憶力下降，二者背后的潛在機制是不同的。人參皂苷Rg1在抑制乙酰膽堿酯酶活性和改善空間學習記憶方面優于人參皂苷Rb1，而人參皂苷Rb1比人參皂苷Rg1更能有效抑制5-HT的降低[10-11]。人參總皂苷100～200 mg/kg不僅可以改善Morris水迷宮實驗中模擬失重引起模型大鼠的空間學習和記憶的下降，還能升高多巴胺（dopamine，DA）、乙酰膽堿、谷氨酸、γ-氨基丁酸含量，下調IL-6、IL-10、ACTH、CORT水平，其機制可能是與抑制機體炎癥和調節HPA軸失衡有關[12]。人參皂苷水解產物DS-1226對慢性睡眠干擾致小鼠抑郁樣行為也有改善作用，特別是高劑量表現更為明顯，但其抗抑郁作用的量效關系還需進一步實驗研究[13]。

（2）黃精多糖：黃精的主要化學成分包括糖類、甾體皂苷類、黃銅、氨基酸等，具有保護心腦血管、改善學習記憶、抗衰老、提高免疫功能等作用。研究發現黃精多糖能顯著縮短行為絕望模型小鼠在懸尾和強迫小鼠游泳實驗中的不動時間，升高5-HT、DA和去甲腎上腺素（norepinephrine，NE）水平，降低TNF-α和IL-10活性，下調海馬中色氨酸和3-羥基犬尿氨酸（3-hydroxycaninuric acid，3-HK）水平，主要通過上調單胺類神經遞質、抑制神經炎性反應和調節色氨酸代謝通路起改善抑郁的作用[14]。黃精多糖能通過上調大鼠前額葉皮質和海馬煙堿型乙酰膽堿受體（nicotinic acetylcholine receptor，nAChR）的表達水平，縮短大鼠Morris水迷宮逃避潛伏期，增加大鼠穿臺次數，改善其空間學習記憶能力。

2.1.3 中藥復方

（1）開心散：始載于唐代《千金要方》的開心散是我國治療神經精神疾病傳統復方之一，由人參、茯苓、遠志、石菖蒲4味中藥組成。其主要活性成分有人參皂苷類、遠志皂苷和茯苓多糖等。現代藥理研究表明，開心散具有抗抑郁、抗癡呆、改善認知、抗疲勞等作用。本課題組前期采用多種經典的行為學檢測方法和獎勵性操作條件反射設備證實了開心散可以改善航天復合應激和失重環境引起的嚙齒動物學習記憶能力下降，行為學檢測結果表明開心散能顯著縮短模型組大鼠水迷宮定位航行階段大鼠逃避潛伏期，增加穿臺次數；同時能顯著降低血清中活性氧、3-硝基酪氨酸的水平，抑制乙酰膽堿酯酶活性，其作用機制與調節HPA活性、抗氧化防御系統以及單胺類神經遞質含量有關[15-16]。

（2）參遠苷：由人參總皂苷和遠志總苷以2∶1的比例配伍組成的參遠苷，對模擬太空飛行引起的動物模型的心理和認知變化具有一定的調節作用。在研究中，參遠苷不僅減輕了心理變化和單胺神經遞質的改變，而且還改善了應激引起的小鼠抑郁樣行為，并增加了海馬中腦源性神經營養生長因子表達，表明這可能是潛在的機制[17]。

2.2 拮抗骨質丟失

長時間處于太空微重力環境，人體的骨骼系統會出現適應性改變，主要改變為骨量的丟失。目前機制尚不明確，推測為航天員進入太空后承重骨失去原有的負荷，打破了成骨細胞與破骨細胞之間的平衡，導致機體骨代謝紊亂和功能障礙，出現負鈣平衡和骨丟失的現象，影響了航天員的健康。關于這方面中藥研究的報道比較多。

2.2.1 單味中藥

（1）葛根：葛根的主要藥理活性成分是異黃酮，具有清除氧自由基、神經保護、促進成骨細胞生成等作用。葛根素能夠提高尾吊大鼠骨生物力學參數，增加骨礦密度（bone mineral density，BMD）、骨小梁數目，升高血清I型前膠原氨基末端肽含量，降低I型膠原C端肽含量[18]。此外，不同濃度的葛根素均能增加成骨細胞內堿性磷酸酶的活性，通過刺激信號轉導蛋白Smad2/3 mRNA的表達和刺激轉化生長因子-β1（transforming growth factor-β1，TGFβ1）的分泌促進骨形成，抑制骨吸收[19]。同時葛根水提物能有效改善尾吊大鼠的骨微結構，上調機體骨鈣素水平。

（2）刺五加：研究報道模擬失重大鼠ig刺五加提取液5 g/kg 21 d后可顯著改善模型組小鼠股骨中鈣、磷和蛋白質的百分含量、股骨的硬度和抗外力的強度下降等情況[20]。刺五加能刺激尾吊大鼠成骨細胞的增殖和分化，提高堿性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）的活性，上調骨保護素（osteoprotegerin，OPG）的表達，進而促進新骨形成，對于應激環境下引起的骨代謝紊亂和骨質丟失有一定的防護作用[21]。

2.2.2 中藥單體和有效部位

（1）骨碎補總黃酮：骨碎補具有補腎、壯骨、強筋、活血的功效，骨碎補總黃酮為其主要成分，具有維持骨微結構穩定、提高成骨細胞活性、抑制破骨細胞生成和活化等作用。骨碎補總黃酮可以上調尾吊大鼠OPG的表達，提高OPG/核因子-κB受體活化因子配體（receptor activator of NF-κB ligand，RANKL），從而競爭性抑制RANKL和核因子-κB受體活化因子（receptor activator of NF-κB，RANK）的結合，最終抑制破骨細胞的分化和成熟[22]。骨碎補總黃酮能夠顯著提高失重狀態下大鼠ALP表達量及促進骨髓間充質干細胞的增殖，其機制可能與抑制c-Jun氨基末端激酶通路有關[23]。

（2）丹參酮IIA：丹參酮IIA是丹參的提取物之一，也是一種菲醌類化合物，具有延緩骨組織顯微結構退變的作用。丹參酮IIA可以通過抑制核因子-κB途徑，顯著減弱RANKL誘導的破骨細胞生成，增加ALP、骨形態發生蛋白-2的表達，促進骨量的增殖[24]；丹參酮IIA還能夠阻斷組織蛋白酶K降解骨中I型膠原活性，并調節甲狀旁腺激素有效防治失重狀態引起機體骨質丟失。

除上述中藥單體和有效部位外，近年來還有其他中藥組分被發現具有防治航天特因環境下骨質丟失的作用，見表1。

表1 其他中藥單體和有效部位對航天特因環境下骨質丟失的防護作用Table 1 Protective effects of other TCM monomer and effective parts on bone loss in space special environment

2.2.3 中藥復方

（1）強骨抗萎方：由熟地、骨碎補、懷牛膝、龜板、茯苓、制香附等按一定比例組成，具有補腎健脾、舒肝活血、榮筋強骨等功效。動物實驗中，強骨抗萎方能提高失重狀態下SD大鼠骨的生物力學特性，通過調節OPG/RANKL系統提高血清和骨組織中骨鈣素（bone glaprotein，BGP）的含量，增強骨密度，減少骨丟失[25]。臨床研究發現，強骨抗萎方能顯著改善臥床模擬失重引起的機體血鈣Ca、P、BGP、ALP、甲狀旁腺激素、ACTH含量的變化，其作用途徑可能與提高成骨ALP活性及其mRNA轉錄水平有關。

（2）補腎健脾活血方：基于“脾腎相關”理論之脾腎共補、補中有行，中草藥配方補腎健脾活血湯重用黨參、補骨脂、白術、黃芪等補腎健脾、活血之中藥，具有增強機體骨髓造血功能、提高機體免疫力等作用。補腎健脾活血方能夠調控骨骼中糖原合酶激酶3β（glycogen synthase kinase 3β，GSK3β）的表達，降低股骨中Dickkopf-1（Dkk-1）、β-連環蛋白、Runx-2蛋白表達量，調節肌蛋白合成，增加股骨骨密度，從而對抗尾懸吊導致的骨丟失[26]。此外，補腎健脾活血方從某種程度上可抑制分泌型卷曲相關蛋白1的過表達，從而調節成骨細胞代謝促進增殖、提高成骨分化活性[27]。

其他中藥復方對航天特因環境致骨質丟失的治療也具有較好的療效，見表2。

表2 其他中藥復方對應激環境下骨質丟失的防護作用Table 2 Protective effects of other TCM compounds on bone loss in space special environment

2.3 保護肌肉萎縮

長期處于應激環境下會導致航天員肌肉發生萎縮，致使肌肉質量和收縮強度降低，且返回地球后一兩個月都不能恢復。地面模擬航天應激環境實驗研究發現蛋白質合成率下降、分解率上升致肌蛋白含量減少是應激狀態下肌萎縮發生的直接原因。中藥干預通過促進通路相關分子表達水平，促進肌蛋白合成、降低其分解來防護應激環境下肌肉萎縮的發生（圖3）。

圖3 中藥對航天特因環境下肌肉萎縮的防護作用Fig.3 Protective effects of TCM on muscle atrophy in space special environment

2.3.1 單味中藥

（1）黃芪：黃芪是一種無明顯不良反應的天然滋補中藥。實驗證明，黃芪注射液能顯著抑制模擬失重導致梭內肌肌球蛋白ATP酶活性的升高，減緩能量代謝速度，對慢肌向快肌的轉化有明顯對抗作用[28]。黃芪注射液通過改善肌肉血液循環及誘發肌梭興奮提高神經肌肉的活動水平從而有效地對抗模擬失重引起的肌肉萎縮。此外，黃芪提取物還可以提高抗調亡因子B淋巴細胞瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）的表達，降低促凋亡因子Bcl-2相關X蛋白（Bcl-2 associated X protein，Bax）的表達來抑制蛋白丟失。

（2）當歸：藥用歷史悠久，為醫家常用之藥。秦雯[29]通過建立模擬失重模型觀察其對比目魚肌形態結構、肌梭結構、肌纖維類型等的影響。結果發現當歸能增加懸吊大鼠肌纖維橫截面積，抑制比目魚肌快肌球蛋白重鏈（myosin heavy chain，MHC）表達水平的升高，減緩其肌梭結構的退行性變化，改變吊尾大鼠血液濃、黏、聚、凝的血瘀狀態。當歸提取液0.8 g/kg能有效緩解尾吊14 d造成的肌肉收縮張力的下降和時程的縮短，降低比目魚肌Ca2+,ATP酶活性的升高可能是其抗失重引起肌萎縮的重要機制之一[30]。

2.3.2 中藥單體

（1）紅景天苷：紅景天有扶正固本、調節補益的功效，其提純得出的苯乙醇類化合物紅景天苷是紅景天的主要成分，對機體的亞健康狀態及某些疾病具有很好的防治作用。紅景天苷可顯著抑制PSmad3與FOXO的相互作用，對抗尾懸吊誘導的慢肌基因MHC-IIa的減少和快肌基因MHC-IIb的表達增加，改善尾懸吊誘導慢肌比目魚肌質量的丟失及肌纖維橫截面積下降[31]。還有研究報道紅景天苷通過對促炎細胞因子的負調節可以發揮保護骨骼肌萎縮的作用[32]。

（2）川芎嗪：川芎是一種歷史悠久的天然中藥，為我國所獨有。據報道川芎嗪可以抑制肌肉細胞中MuRF-1和肌萎縮素1的水平，調節蛋白質合成與降解之間的平衡，降低失重致比目魚肌肌球蛋白ATP酶活性，從而抵抗肌肉萎縮[33]。還有研究發現其能顯著抑制模擬失重導致的MHC-II型表達的升高，并緩解尾吊大鼠肌纖維橫截面積的縮小。

2.3.3 中藥復方

（1）加減補中益氣湯：以補脾益氣、和血榮肌為治則的加減補中益氣湯對失重性肌萎縮有明顯的干預作用，能調節核受體輔抑制因子1（nuclear receptor corepressor 1，NCoR1）介導的與肌肉生長和氧化代謝相關的信號通路，提高肌肉的氧化代謝功能，抑制尾吊小鼠肌肉NCoR1的表達，促進肌肉的再生能力，且以臨床人用藥量的2倍劑量給藥，干預效果最佳[34]。

（2）四君子湯：四君子湯源于宋代《太平惠民和劑局方》，由人參、白術、茯苓、甘草4味藥組成，是健脾益氣的傳統方劑。不同濃度的四君子湯能有效緩解模擬失重狀態下造成大鼠比目魚肌肌萎縮，與模型組相比，高、中濃度組的比目魚肌濕質量分別增加了33.11%、37.57%，肌I型肌纖維比例增加了34.04%、54.90%，同時還顯著抑制肌纖維類型由MHC-I型向MHC-II型的轉化[35]。此外四君子湯可以通過改善尾懸吊大鼠比目魚肌內肌肉分解和合成代謝紊亂來防治大鼠肌萎縮及肌量減少，其機制與活化Akt激活Akt/GSK3β信號通路，調節肌蛋白合成增加肌量，改善肌肉對骨骼的應力刺激有關。

2.4 調節免疫功能

由于航天飛行是在一種完全不同于地球上的極其惡劣的環境中進行的，微重力、輻射、晝夜節律紊亂、振動暴露以及生理和心理壓力等因素的影響導致人體免疫功能的降低。目前有關這方面的研究正受到專家們的重視。地面模擬實驗研究表明中藥主要作用于免疫器官激活巨噬細胞、B淋巴細胞、T淋巴細胞和自然殺傷（natural killer，NK）細胞，促使相關免疫因子，如細胞因子IL-2、TGF-β、γ干擾素（interferon-γ，IFN-γ)、TNF-α、IL-10的分泌，并可通過Toll樣受體2、4介導的信號轉導通路發揮免疫調節作用。

2.4.1 單味中藥

（1）紅景天：據報道紅景天已被前蘇聯用于宇航員、飛行員、潛水員等以消除疲勞、增強機體免疫力。X射線輻射損傷小鼠ig紅景天3周后可劑量相關性地抑制小鼠外周血DNA損傷，提高胸腺、脾指數、血清SOD、GSH-Px、IL-2含量，降低MDA、IL-6含量，增強機體免疫功能[36]。體外實驗表明紅景天水提取物和醇提物均能夠增強粒細胞的活性，促進淋巴細胞有絲分裂。

（2）刺五加：刺五加在中醫學中是歷史悠久的固本強體補益類藥物，在保護心腦血管、調節免疫力、抗輻射等方面應用廣泛。據報道刺五加可顯著升高模擬失重4周大鼠總蛋白、白蛋白及ALP，改善機體免疫功能[37]。刺五加水提物通過調節免疫細胞相關通路和細胞因子來影響TNF-α的濃度，抑制由輻射引發機體免疫損傷。

2.4.2 中藥單體和有效部位

（1）人參皂苷Rg1和人參蛋白：人參在防治空間輻射引起免疫功能的損傷方面具有明顯的效果。人參皂苷Rg1可通過調控沉默信息調節因子6/核因子-κB信號通路提高免疫細胞數量和活性來增強生物體免疫力[38]。另外人參蛋白能增加60Co γ射線照射后小鼠外周血白細胞、SOD，降低MDA及骨髓細胞微核數，從而保護機體免疫功能[39]。

（2）枸杞多糖：枸杞多糖是枸杞的主要成分，對免疫功能有較好增強作用。枸杞多糖能增加X射線照射后小鼠骨髓單核細胞的凋亡，抑制基因Bcl-2表達，降低凋亡下游關鍵蛋白半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3（cysteinyl aspartate specific proteinase，Caspase-3）表達，作用機制可能為通過作用于Caspase-3、Bcl-2所在的線粒體途徑來防止免疫細胞凋亡[40]。枸杞多糖能激活轉錄因子活化T細胞核轉錄因子和激活蛋白-1的表達，并誘導IL-2和IFN-γ的基因轉錄和相應蛋白分泌，增強T淋巴細胞的活性[41]。

其他中藥單體對航天特因環境致免疫系統損傷的防護作用見表3。

表3 其他中藥單體和有效部位對應激環境下免疫系統的防護作用Table 3 Protective effects of other TCM monomer and effective parts on immune system in space special environment

2.4.3 中藥復方 由熟地、骨碎補、黃芪、川芎等中藥組成的太空燮理湯能有效調節失重和輻射環境下機體脾淋巴細胞功能降低、腹腔巨噬細胞吞噬和分泌功能過度增強，升高IL-1、IL-2水平，促進T淋巴細胞活化、增殖[42]。此外太空燮理湯能調控失重引起機體下丘腦-垂體-腎上腺皮質軸的紊亂，升高血清BGP水平，降低CORT和IL-6水平，調節CRH的合成與釋放，恢復機體神經-內分泌-免疫的自穩功能。

2.5 改善心血管功能紊亂

2.5.1 單味中藥

（1）龍血竭：研究發現龍血竭能抑制尾吊大鼠心肌H2O2的生成，減少模擬失重導致的心臟和血液中過量的NO，降低一氧化氮合酶的活力，防止過量NO產生引起的心肌收縮無力和血管松弛[43]。龍血竭及其提取物可以減弱輻射對小鼠血清中的炎性因子的影響，下調IL-6、TNF-α和IFN-γ水平，抑制炎癥表現，同時提高血清和肝脾SOD、GSH和CAT活性，其機制可能與下調輻射大鼠血液中的氧化應激水平，降低其中炎性因子含量有關[44]。

（2）刺五加：刺五加所含皂苷、黃酮等藥理成分，有擴張血管、改善缺血心肌代謝、增加組織對缺血缺氧的耐受性等作用。刺五加可以提高SOD和GSH-Px活性，減輕心肌細胞膜脂質過氧化的損傷，增強其抗自由基損傷能力，避免了心肌細胞內Ca2+超負荷及心肌細胞不可逆性損傷[45]。同時刺五加提取物還可以通過保護心肌細胞改善機體心血管功能，其作用機制是通過提高Bcl-2/Bax值，減少心肌組織Caspase-3、Caspase-9蛋白表達和活性，抑制心肌細胞凋亡從而改善機體心血管功能。

2.5.2 中藥有效部位 西洋參的主要有效成分西洋參莖葉總皂苷可以通過激活腺苷酸活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）通路降低模擬失重導致的血清肌酸激酶同工酶、心肌肌鈣蛋白T和缺血修飾蛋白水平，緩解模擬失重大鼠心肌萎縮、改善射血分數，其作用機制可能與AMPK通路被激活和鈣調蛋白激酶通路被抑制有關[46]。西洋參莖葉總皂苷還能阻滯Ca2+內流，減少抗凋亡基因Bcl-2及增加促凋亡及基因Bax、p53的表達。

2.5.3 中藥復方 太空養心方主要由人參、陳皮、山楂、五加皮以及動物的骨頭粉等組成，已被證明對保護航天員心血管功能有效。此外，與俄羅斯和歐洲航天員相比，用太空養心丸治療神舟七號航天員后，機體的心血管功能（如心血管自主控制和動脈壓力反射功能）得到了改善。地面模擬實驗研究表明太空養心方能增加尾吊21 d大鼠血漿中心鈉尿肽，降低大鼠心肌細胞乳酸脫氫酶、去甲腎上腺素水平，激活Akt/GSK3β信號通路，提高心肌組織熱休克蛋白20表達水平[47]。李勇枝[48]開展的航天生命保障系統中藥防護措施研究顯示，服用太空養心丸可明顯改善60 d頭低位臥床期間的心臟射血和收縮功能，對腦血流和立位耐力不良也有一定的改善作用。

3 結語及展望

微重力、節律紊亂、空間狹小密閉、輻射以及高強度、高水平、高風險的航天任務使機體長時間處于高應激狀態，嚴重影響了航天員的心身健康和工作績效。由于這些損傷不同于臨床疾病-非器質性損傷，無明確病變部位和關鍵靶點，至今未找到有效解決方法。傳統中藥是我國航天醫學的重要組成部分，以強調整體調節、天人合一、維持機體內外環境平衡等觀念在防護航天特因環境應激所致機體功能性損傷的亞健康狀態防護具有獨特優勢。從1991年中藥澤蘭改善模擬航天失重環境致機體血瘀證至今，航天應激損傷中中藥常見防護領域為神經內分泌免疫系統、心血管系統、骨骼肌肉運動系統。中藥在拮抗骨質丟失、調節免疫功能及改善情緒和認知表現等方面研究報道較多。在模擬航天特因環境應激損傷的動物模型選擇中，常見的模型有尾吊模型、睡眠干擾模型、束縛模型、慢性不可預見性溫和應激模型、懸尾模型、強迫游泳模型等。尾吊模型是一種國際公認的模擬失重的方法，常用于模擬失重狀態下機體血液頭向分布及骨骼肌肉運動系統紊亂等情況，也有用其研究微重力狀態下機體學習和記憶力下降；睡眠干擾模型、束縛模型、慢性不可預見性溫和應激模型模擬航天飛行中晝夜節律紊亂、狹小空間等引發機體情緒和認知功能障礙、睡眠障礙等，模擬在空間中發現的壓力源（如籠子傾斜、連續的夜間照明、寒冷的溫度、搖床上的搖晃、冰水浴、間歇照明、電刺激等）可以誘發嚙齒類動物類似抑郁的癥狀。

航天初期，機體血液向頭部倒流出現類似中醫血瘀癥的實證，故中藥防治大多選用活血祛瘀理氣類中藥；后期機體正氣虧虛，免疫功能下降，出現虛實夾雜且以虛為主的癥候，中藥防護多選用補腎健脾類中藥。目前已用于航天防護的中藥產品如太空養心丸、口腔崩解片等能有效改善宇航員飛行過程中所產生的不適癥狀。盡管目前許多研究已經證明中草藥對航天特因環境致機體應激損傷具有一定的防治作用，但考慮到太空和地面環境的差異性，航天員在軌道上經歷的生理和心理變化不同于疾病狀態。這種變化是由于空間環境與地球環境的巨大差異所引起的陰陽失衡引起的，應對措施應側重于重建新的平衡，以維持宇航員的健康。還需注意的是航天特因環境下產品研發的劑型應避免用粉劑、滴劑和溶劑等，而應采用固體的口服劑型、片劑、涂敷和粘貼等方式，并要求起效快、療效好、使用方便，用量小，易攜帶。航天特因環境引起機體應激狀態與現代人類亞健康狀態相似，開展中藥防護航天特因環境損傷不僅可以為航天員的健康保護提供參考，還能將中醫藥用于現代亞健康維護具有廣闊的應用前景。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突