通竅活血湯防治卒中后認知障礙作用機制研究進展*

姚慧芳，王璐，蔚懿，關運祥，錢仁義

1.河南中醫藥大學第一臨床醫學院，河南 鄭州 450046； 2.河南中醫藥大學第一附屬醫院，河南 鄭州 450000

卒中后認知障礙(post-stroke cognitive impairment，PSCI)是由卒中事件所觸發且持續到6個月時仍存在的以認知損害為特征的臨床綜合征，是血管性認知障礙(vascular cognitive impairment，VCI)重要亞型之一[1]，給卒中患者后期功能恢復、生活質量及心理健康造成了重大影響。最新研究顯示，近30%的卒中患者會經歷PSCI，我國已成為卒中疾病負擔最重、發病風險最高的國家[2-3]。但與其他血管因素導致的認知障礙相比，PSCI具有可預防性及可治療性[4]。當前，治療PSCI的藥物主要包括非競爭性N-甲基-D-天冬氨酸受體阻斷劑、膽堿酯酶抑制劑及其他藥物，用于改善認知失調。但單純使用西藥的臨床療效存在一定局限性，需進一步挖掘多途徑、多環節、多機制的綜合治療方法。

PSCI可歸屬于中醫“癡呆”“善忘”“呆病”“健忘”范疇，多發于中風之后，病位在腦，精氣虧虛是其本，風、瘀、痰是其標，瘀血貫穿本病始終，為本虛標實之證。通竅活血湯作為經典的益氣活血通竅劑，出自清代醫家王清任《醫林改錯》。近年來，中醫藥領域以基因、靶點、分子為切入點，開展了大量的通竅活血湯防治PSCI的基礎和臨床研究，其藥理作用涉及改變血液流變學、減輕腦水腫、抑制氧化應激、抗炎、抑制神經凋亡與自噬、神經保護等方面。

1 通竅活血湯防治PSCI的作用機制

1.1 改變血液流變學研究表明，高黏血癥是認知障礙的一個高危因素，血液黏滯度異常可能是其發生機制。血液黏滯度升高觸發的級聯反應會加重腦缺血缺氧，造成大腦的學習記憶功能障礙[5-6]。血管、血液流變學相關危險因素(血脂異常、動脈粥樣硬化、高血壓、糖尿病、冠心病、腦卒中等)是認知障礙的重要影響因子。趙伊君[7]研究表明，通竅活血湯可能通過降低血同型半脫氨酸(homocysteine，HCY)及炎癥相關因子水平，改善癡呆患者認知障礙及臨床癥狀。王文生等[8]研究結果提示，通竅活血湯聯合康復治療可增加大腦中動脈MCA、前動脈ACA、后動脈PCA平均動脈血流速度，改善腦血流量及腦灌注。葛朝亮等[6]研究發現，通竅活血湯能夠通過降低紅細胞聚集指數改變病態下血液流變學，顯著提升大鼠的學習和記憶能力。

血液高凝狀態、血栓形成等相關因素導致的凝血纖溶系統變化是腦缺血的重要發病機制之一。正常生理狀態下，凝血纖溶系統處于動態平衡，卒中發生后，凝血纖溶系統的動態平衡被破壞，造成內源性纖溶功能下降，誘發血栓形成。有研究顯示，通竅活血湯具有調節機體凝血纖溶系統平衡、降低全血黏度及紅細胞聚集指數、改善血液流變的作用，且可能與調節血漿6-keto-PGF1α機制相關，并指出通竅活血湯多種化學成分均具有降低凝血因子、凝血酶活性以及抗血小板聚集、抗血栓的作用[6]。馬清泉[9]研究顯示，通竅活血湯可增加患者頸動脈直流速度及直流量，降低D-二聚體、纖維蛋白原水平，縮短血漿凝血酶時間，改變凝血指標及血液流變學。另一項研究發現，通竅活血湯可通過影響凝血酶、二磷酸腺苷(adenosine diphosphate，ADP)、腎上腺素等復合血栓誘導劑的功能，影響內源性纖溶功能，抗腦血栓形成[10]。

1.2 清除自由基，減輕氧化應激氧化應激是自由基和抗氧化劑之間不平衡的狀態，貫穿腦梗死發病的始終，也是PSCI發病機制的主要影響因素。腦卒中造成的缺血、缺氧及再灌注損傷會觸發氧化應激反應，產生大量的氧自由基(活性氧、一氧化氮、內皮素、過氧化脂質)等中間產物，對腦組織造成氧化損傷，加重認知功能障礙的程度。葛朝亮等[11]研究發現，通竅活血湯可顯著降低癡呆大鼠腦皮質(一氧化氮、過氧化脂質、內皮素-1)氧自由基含量，改善腦代謝，提高腦細胞對氧氣和糖類等營養物質的利用率，促進認知功能的恢復，且與給藥劑量存在明顯的相關性。

活性氧(reactive oxygen species，ROS)、丙二醛(malondialdehyde，MDA)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)等氧化應激指標可反映機體氧化應激損傷程度[12-15]。其中，ROS是清除自由基特異性酶，具有清除自由基、防止細胞核氧化、裂解、減輕氧化應激損傷的作用[16]。GSH-Px 作為機體關鍵的抗氧化酶，可通過特異性催化GSH(還原型谷胱甘肽)還原過氧化氫反應，清除氧自由基[17]。沈文紅[18]通過臨床觀察發現，通竅活血湯可改善患者ROS和過氧化脂質活性，減輕機體氧化應激損傷，改善患者認知能力。王愛麗等[17]研究表明，通竅活血湯輔助治療可增加ROS、GSH-Px、過氧化物酶體增殖物激活受體γ共激活因子-1α(peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator-1α，PGC-1α)水平，降低MDA、神經生長因子(nerve growth factor，NGF)、HCY水平，降低機體氧化應激損傷，抑制基質細胞的過度增生，修復損傷的神經元。Wang等[10]研究發現，通竅活血湯可不同程度地抑制大鼠腦組織內MDA等脂質過氧化物，提高ROS的活性，保護腦組織免受氧化應激及脂質過氧化反應造成的病理性損傷。也有研究表明，通竅活血湯可能會通過降低癡呆大鼠神經元中Ca2+濃度，緩解由此觸發的多種異常酶促反應，如氧化應激、炎癥反應等，減少不可逆性死亡的細胞數量，從而改善血管性癡呆(vascular dementia，VD)大鼠的認知功能[19]。

1.3 調節炎癥反應機制炎癥反應是神經功能缺損重要機制，貫穿卒中始終。炎癥因子被釋放，介導炎癥反應，觸發炎癥級聯反應損傷，貫穿PSCI的始終。腦缺血缺氧時，會激活白細胞介素-6 (interleukin-6，IL-6)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、高敏C-反應蛋白 (High-sensitive-CRP，hs-CRP)、IL-1 等細胞炎性因子，進而誘發神經炎癥，加劇神經損傷與凋亡，進一步損害認知功能。有學者研究表明，通竅活血湯可降低TNF-α、IL-1、IL-6、IL-10等炎性指標，抑制炎癥級聯反應，促進腦部循環，改善或延緩PSCI進展[20-21]。劉昌亞等[22]研究發現，早期運用通竅活血湯可降低IL-1β、血清細胞黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1)等炎癥因子水平，一定程度上減輕早期腦損傷，抑制各種炎癥反應，改善認知障礙患者預后。趙伊君[7]發現，通竅活血湯可改善VD患者臨床癥狀，促進日常生活能力的提升，可能與降低炎癥因子及血清HCY水平相關。

1.4 改善膽堿能系統功能中樞膽堿能通路在學習記憶通路構建中起著關鍵作用，中樞膽堿能系統損傷與失調是造成學習與記憶障礙的重要因素，其中乙酰膽堿(acetylcholine，Ach)是中樞神經遞質的主要成分。Ach是上行網狀激動系統的關鍵部位，可維系大腦皮質覺醒狀態，其中海馬區及大腦皮層乙酰膽堿神經遞質的缺失會導致記憶及空間的認知障礙。膽堿乙酰轉移酶抗體(choline acetyltransferase，ChAT)和乙酰膽堿酯酶(acetylcholinesterase，AchE)是信號傳導通路的重要媒介，對維持Ach含量發揮著重要的作用。認知功能障礙會降低ChAT、AchE活性，影響Ach合成、釋放、攝取，引起腦功能紊亂[23]。葛朝亮等[24]研究發現，通竅活血湯可顯著增加擬VD大鼠腦皮質Ach含量，提升大鼠學習記憶能力，臨床效果與給藥劑量、時間呈正相關。王鑫銘等[25]指出，通竅活血湯可降低大腦皮層AchE鈣離子的表達水平，提高ChAT表達水平，從而發揮緩解神經細胞損傷的作用。

1.5 調節神經凋亡與自噬神經凋亡是卒中后神經功能缺失的主要機制之一，是卒中后神經功能進行性惡化最直接的因素，給卒中患者生存周期及生活質量帶來嚴重負面影響。腦缺血、缺氧、低灌注及再灌注損傷所導致的級聯反應，加劇了神經自噬與凋亡，給大腦結構功能造成二次損害。杜勇等[26]研究表明，通竅活血湯可通過升高B細胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma-2，Bcl-2)蛋白表達水平，降低cleaved半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(cysteinyl aspartate specific proteinase-3，caspase-3)抑制細胞凋亡。崔娜等[27]研究發現，通竅活血湯輔助治療可降低S100β、神經元特異性烯醇化酶(neuron specific enolase，NSE)，提高BDNF水平，改善腦循環、代謝，加速側支循環的形成，提高腦組織內三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate，ATP)酶活性，逆轉腦細胞凋亡，促進神經細胞修復。

自噬是機體一種防御機制，貫穿PSCI的發生、發展過程，具有維持細胞內環境穩定、清除細胞廢器物、生長分化和結構重塑之功。Beclin-1是調控細胞自噬的關鍵基因，在自噬啟動過程中起正調控作用[28]，且可調節細胞自噬與凋亡之間的平衡。LC3可視為自噬體的標志性分子[29]，其表達量可以反映自噬體和溶酶體的數量。自噬能有效降低細胞內LC3I的表達水平，增高LC3II的表達，且通過二者關系可對細胞自噬是被抑制還是被誘導做出初步判斷。吳玉芬等[30]研究表明，通竅活血湯可減少自噬蛋白LC3及Beclin-1的表達，抑制神經細胞壞死、凋亡，調節自噬與凋亡之間的平衡，從而促進患者認知功能恢復。

1.6 神經保護谷氨酸(glutamic acid，Glu)興奮性毒性是神經缺損的重要機制之一。卒中發生后，Glu在突觸間隙大量堆積引起的級聯反應，加劇了神經元損傷和神經功能障礙。有學者研究表明，通竅活血湯可降低大鼠血清NO、乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase，LDH)及Glu誘導的活性氧含量，增強PC12細胞活性，拮抗Glu誘導細胞損傷導致的興奮性毒性，避免神經受損[10，31]。張立娟等[32]發現，通竅活血湯能通過升高大鼠腦組織谷氨酸轉運體-1(glialglutamatetransporter-1，GLT-1)、 膠質纖維狀酸性蛋白(glial fibrillary acidic proteins，GFAPs)表達水平，降低Glu含量，調節星膠質細胞Glu-Gln循環，拮抗Glu神經毒性，改善神經損傷。

腦源性神經生長因子(brain-derived neuotrophyic factor，BDNF)參與神經細胞及神經元生長修復、神經功能發育過程。突觸素1(Synaptophysin1，SYN1)是突觸囊泡膜的關鍵磷酸蛋白，其磷酸化過程與突觸數量、突觸連接、突觸傳導呈正相關，可促進神經功能恢復[33]；且SYN1是BDNF酪氨酸激酶(Trk)級聯反應下游效應因子，BDNF可促進SYN1磷酸化，刺激Glu表達量增加，調節突觸可塑性[34-35]。有學者研究發現，通竅活血湯對海馬區BDNF、SYN1表達量能提升具有促進作用，可促進神經細胞及神經元修復，改善神經功能及認知功能[27，36]。

1.7 調節突觸可塑性突觸通過效應器細胞與神經元之間或兩個神經元之間的相互連接來傳遞神經沖動。突觸受損會導致多個功能通路發生障礙，加重記憶、認知功能障礙，故調節海馬區突觸可塑性在治療腦PSCI、PD、AD等神經退行性病變方面有著重要作用[37]。

BDNF是一類分泌性蛋白，可調節神經系統的可塑性，與突觸活動密切相關[38]。星膠質細胞控制胞外Glu含量，在調節神經遞質、神經膠質穩態、突觸重構、神經細胞再生、拮抗神經毒性等方面發揮著重要作用[39]。孫新亭等[40]研究表明，通竅活血湯可通過提升大鼠海馬區BDNF的表達，提高海馬區神經可塑性，促進突觸分化，增強突觸功能，從而改善大鼠記憶及認知功能。韋冰心等[41]研究初步表明，通竅活血湯可通過減少神經元丟失率，進而促進大鼠學習記憶及認知功能恢復，可能與調節神經可塑性、促進突觸重構有關。舒內華等[36]研究發現，通竅活血湯可增加大鼠海馬CA1內BDNF、SYN1蛋白表達水平，促進海馬CA1區重構，提升突觸可塑性，促進神經功能恢復和突觸重塑。

1.8 調節腸道菌群腸道菌群與中樞神經系統有著密切的關系，腸道作為人第二大腦自然參與了缺血性腦卒中的病理過程，腦卒中后的炎癥反應和腸道微生物有著緊密的關系[42-43]。腸道菌群對T淋巴細胞亞群和分泌的相關細胞因子具有重要的調節作用，T細胞亞群的Treg細胞可分泌IL-10及 IL-17。相關文獻表明，IL-17是腦卒中后炎癥反應的重要致炎因子，可增加腦梗死體積[44]。也有研究表明，IL-104 含量的增加可以降低卒中神經功能評分和腦梗死體積[45]。Zhang等[46]研究表明，通竅活血湯可增加Treg細胞的表達，增加雙歧桿菌，通過調節腸道菌群紊亂及其誘發的炎癥反應以及改善腸上皮屏障功能等減輕卒中后反應。

表1 通竅活血湯作用機制

續表1 通竅活血湯作用機制

2 通竅活血湯藥單藥藥理成分研究

2.1 赤芍赤芍系毛茛科植物赤芍干燥根，有清肝涼血、活血止痛之功，化學成分主要為黃酮類、萜類及苷、鞣質、多糖、揮發油、甾體類等，有效成分主要為赤芍總苷。現代藥理研究發現，赤芍藥理涉及改變血液流變學、抗血栓、抗炎、抗氧化、抗腫瘤、抗斑降脂等多方面。對D-gal誘導衰老大鼠用不同劑量赤芍總苷灌胃30 d后，發現可抑制AR活性，增強SOD活性，降低AGEs、MDA含量，這可能與抑制糖基化-氧化應激反應，清除自由基及代謝產物，減輕氧化應激反應有關[47]。另一項研究發現，不同劑量芍藥苷灌胃治療ApoE-/-小鼠12周后，均能降低血脂相關指標(總膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白膽固醇等)，減少主動脈斑塊面積[48]。楊志強[49]研究發現，一定濃度的赤芍提取物可抑制小鼠細胞脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)介導的 TNF-α 的釋放，減輕細胞毒性，發揮神經保護作用。

2.2 桃仁桃仁為薔薇科櫻桃屬植物的干燥果實，有活血化瘀、潤腸通便的之功，化學成分為氰苷類、黃酮類、甾醇類、多糖類、脂肪酸類、氨基酸、蛋白質、揮發油等，主要有效成分為苦杏仁苷、野櫻苷等氰苷類。現代研究發現，桃仁有抗炎、減輕氧化應激、抗凝、抗血栓、調節膽堿系統功能、抗腫瘤、神經保護等作用。方美善等[50]用不同濃度的桃仁提取物灌胃治療癡呆小鼠10 d后，發現小鼠腦內SOD、GSH-Px 活性提高，MDA含量降低，這可能與減輕氧化應激這一機制有關。金慧玲等[51]研究發現，桃仁提取物可降低癡呆小鼠腦內AchE活性，升高Ach含量，調節神經膽堿系統功能，改善小鼠記憶障礙。

2.3 紅花紅花系菊科植物干燥花，有活血化瘀，通經止痛之功，化學成分為黃酮類、生物堿類、聚炔類等，主要活性成分為紅花黃色素、紅花多糖等。現代藥理研究發現，紅花有改善血液流變學、抗凝、抗血栓、抑制氧化應激、抗炎、降脂等作用。葉斌等[52]臨床發現，紅花黃色素可降低卒中患者全血黏度、紅細胞聚集指數及紅細胞變形指數等血液流變學指標，增加患者血管平均血流速度，改善患者微循環，促進患者神經功能恢復。另一項研究用紅花提取物對細胞進行處理后，發現紅花黃色素、紅花多糖可通過抑制環氧合酶(cyclooxygenase，COX2)、一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOS)表達，減少NO、PGE2、 IL-1β等炎癥因子的釋放，發揮抗炎作用[53]。

2.4 麝香麝香系鹿科動物麝類雄體香囊中的干燥分泌物，具有開竅醒神、活血通經止痛之功，化學成分為甾體類、大環酮類、多肽蛋白質類化合物等，主要有效成分為麝香酮。現代藥理研究發現，麝香有改善循環、抗炎、抗凝、抗氧化、抗癡呆、神經保護、增強子宮收縮、抗腫瘤等藥理作用。馬偉[54]研究發現，以不同濃度麝香溶液處理肺腺癌細胞株后，可降低肺腺癌細胞株的存活率，促進其凋亡，臨床效果與藥物劑量呈正相關。董智強等[55]臨床研究發現，復方麝香注射液輔助治療可顯著降低卒中患者血液流變學指標(血清黏度、全血低切黏度、全血高切黏度、全血紅細胞壓積)及炎癥因子(TNF-α、IL-6、MMP-9)，改善患者神經功能。

2.5 川芎川芎系傘形科藁本屬植物川芎的干燥根莖，可活血行氣、祛風止痛，化學成分為生物堿、苯酞、多糖、揮發油、有機酸酚、神經酰胺及腦苷脂等，主要有效成分為川芎嗪、阿魏酸。現代藥理研究發現，川芎有抗炎、抗凝、抗血小板聚集、改善循環、神經保護、抗腫瘤等多種藥理作用。研究發現，不同劑量的川芎揮發油可降低VCI小鼠腦皮質內AchE、MAO及TNF-α、NO炎癥因子含量，增強SOD活性，發揮神經保護作用，減輕神經損傷，改善認知障礙[56]。卓晨琳等[57]研究發現，阿魏酸可抑制小膠質細胞的過度激活，有抗炎、抗氧化應激之功，可改善學習記憶功。

2.6 大棗大棗系鼠李科植物棗的干燥成熟果實，具有補中益氣、養血安神功效，化學成分為糖類、有機酸、蛋白質、生物堿等，主要有效成分為大棗多糖。大棗的相關現代藥理研究多集中在大棗多糖方面，其藥理作用涉及抗炎、抗氧化、護肝降脂、抗腫瘤、增強免疫等。Ji等[58]體外實驗研究發現，大棗多糖可降低TNF、IL-6等細胞炎性因子，發揮抗炎作用。另有研究發現，大棗多糖可降低體內羥基自由基、H2O2、超氧陰離子水平，發揮抗氧化、清除自由基作用，且呈劑量-效應關系[59-60]。

2.7 蔥白蔥白系百合花科植物香蔥近根部鱗莖，具有解表通陽之功，主要化學成分為多糖、維生素、胡蘿卜素、大蒜辣素、亞油酸等，主要有效成分為黃酮類、皂苷、甾體等蔥白提取物。現代藥理研究發現其有抗氧化、改變血液流變學、抗菌、抑制細胞凋亡、提高線粒體活性、降脂等作用。邵延萱等[61]研究發現，蔥白提取物可下調大鼠腦皮質內Caspase-3表達，上調Livin表達，增加腦血流量，促進側支循環建立，改善大鼠學習記憶功能。齊獻忠等[62]研究發現，不同劑量的蔥白提取物可降低LDH活性、CAI2、Cleaved-caspase3表達，增強SOD活性，減少細胞凋亡數量，減輕氧化應激，從而發揮神經保護作用。β-谷甾醇是蔥白提取物的一種有效成分，現代研究發現其可通過抗氧化、抗炎、抑制炎性因子分泌等多種機制，直接或間接影響腦組織中關鍵物質的合成，增強學習記憶能力[63]。

2.8 生姜生姜系姜科植物姜的新鮮根莖，可解表散寒、溫中止嘔止咳，主要化學成分為揮發油、二苯基庚烷、姜辣素等。現代研究發現，生姜有抗炎、抗氧化、抗腫瘤、降血脂、止嘔、抗潰瘍等多種藥理作用。張旭等[64]動物實驗發現，一定濃度的生姜提取液可降低小鼠血管通透性，具有鎮痛抗炎作用。另一項體外實驗研究發現，生姜提取物可提高大鼠體內GSH-Px、SOD、CAT、T-AOC表達，降低AST、ALT、LDH及MDA含量，減輕氧化應激造成的損傷[65-66]。

3 結語

通竅活血湯由赤芍、桃仁、紅花、麝香、川芎、大棗、蔥白、生姜8味藥材組成，是經典的益氣活血劑，出自《醫林改錯》，具有開竅醒神、活血通絡之功。PSCI可歸屬于中醫“癡呆”“善忘”“呆病”“健忘”范疇，多發于中風之后，病位在腦，精氣虧虛為本，風、瘀、痰為其標，多與瘀血有關。現代藥理研究表明，通竅活血湯具有抗炎、抗氧化應激、改變血液流變學、調節神經膽堿功能、抑制神經自噬與凋亡、神經保護、改善神經可塑性和突觸重構、調節腸道菌群等作用。中醫藥基于辨證論治及未病先防理論，以多成分、多靶點為切入點，探討中醫藥在VCI治療中作用，以期早期識別、管理、干預從而延緩甚至阻止認知障礙的發生發展。現階段對中醫藥防治PSCI的相關研究較少，對通竅活血湯防治PSCI機制及療效探討以單藥藥理研究居多，對于中藥復方及有效成分靶點與疾病靶點相互作用機制的研究相對較少。除此之外，現代研究表明通竅活血湯防治PSCI的機制可能與HIF-1信號通路、VEGF信號通路、TNF信號通路、NF-κB信號通路、補體和凝血級聯等通路相關。綜上所述，將通竅活血湯治療PSCI的相關研究聚焦于多分子、多通道、多靶點不失為一條新的研究思路，但拘于中藥加減的靈活性、成分的復雜性以及靶點的多樣性，難以闡明其作用機制全過程，這也為今后中醫藥防治PSCI的臨床及實驗研究提供了新方向。