崔涛，侯慧敏，王楠，薛安宁，巩婷

（1.甘肃中医药大学，甘肃 兰州 730000；2.甘肃省中医院，甘肃 兰州 730000）

0 引言

脑缺血预处理(BIP)的概念是由Kitagawa[1]等首次提出,其在大鼠脑缺血模型中发现短暂的全脑缺血后再灌注可产生缺血耐受，能减轻随后较长时间的全脑缺血损伤。此缺血预处理可激发体内内源性保护物质，有研究表明，某些中药预处理后同样具有缺血后保护作用。

1 脑缺血预适应的产生机制

在大多数情况下，各种形式的预处理刺激可以通过各种信号分子和机制途径触发内源性保护或再生机制，从而对随后的脑缺血损伤产生保护性的缺血耐受[2]。它涉及复杂且相互作用的级联保护机制，可有效减少后续致死刺激后的神经细胞损伤。目前大量研究表明，缺血预适应的产生机制总体可包括以下几个方面。

1.1 缺氧诱导因子

缺氧条件下可触发低氧诱导因子-1α（HIF-1α)的产生，HIF-1α 是一种氧敏感转录因子。它可以在脑缺血后显著上调，进而参与调控各种基因的表达，触发各种生理反应。缺血预处理通过上调HIF-1α，增强血管内皮生长因子(VEGF)的表达和核因子kB(NF-kB)的激活，从而减轻沙鼠海马CA1区(CA1)缺血损伤引起的神经元死亡[3]。

1.2 谷氨酸途径

谷氨酸兴奋性毒性是脑卒中后神经细胞损伤的主要作用机制[4]。缺血缺氧可使三磷酸腺苷(ATP)水平降低，谷氨酸水平显著升高，N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体过度激活，导致钙内流过多，突触可塑性受损，谷氨酸积累[5]。最近的研究表明，缺血后星形胶质细胞通过缝隙连接释放过量的谷氨酸，可能促进梗死核心和周围半暗带的扩张[6]。缺血预处理可阻断星形胶质细胞间缝隙连接，降低细胞外谷氨酸含量，减少星形胶质细胞活性氧(ROS) 损伤，从而减少神经元损伤[7]。

1.3 免疫系统

缺血条件下，大量炎症细胞(如小胶质细胞、淋巴细胞、中性粒细胞等) 被招募到梗死区域，介导脑组织的炎症损伤[8-9]。非催化toll 样受体(TLR)信号通路可诱导转录因子NF-kB 通过识别外源信号分子介导细胞因子和趋化因子的转录，从而启动免疫反应，建立炎症级联反应，从而引起继发性炎症损伤[10-11]。缺血预处理发挥神经保护作用的机制主要是通过促进抗炎分子或抑制促炎分子的表达。

1.4 酶和受体

研究表明，脑缺血预处理介导的Akt 激活可负向调控JNK 信号通路[12]。环氧合酶-2 (COX-2)的生理功能是促进花生四烯酸氧化为前列腺素，在缺血后的炎症损伤中起重要作用。脑卒中后腺苷的增加被认为具有神经保护作用，在缺血预处理后腺苷受体的表达增加[13]。Nakamura 等报道腺苷A1 受体可能与大鼠局灶性缺血的快速缺血耐受有关[14]。腺苷激酶(ADK)可以抑制腺苷的表达，而在转基因小鼠中，大脑ADK 的低表达可以诱导皮层保护，这为脑卒中治疗提供了一个有希望的靶点[15]。

1.5 体液途径

研究发现，白介素、前列腺素、基质细胞衍生因子-1α、TNF-α、缓激肽-2、腺苷、阿片、NO、EPO、儿茶酚胺、血红素加氧酶-1 等可能作为候选转移因子[16]。这些体液因子的相关信号通路或分子靶标包括g 蛋白细胞表面耦联受体、蛋白激酶C、Notch1、ERK1/2、p38 MAPK 和信号转导与转录激活因子5 (STAT5)[17]。

1.6 神经通路

用不同方法诱导大鼠肢体缺血预适应的研究表明，神经节阻滞剂(六甲铵)可减弱其神经保护作用[18]。Mastitskaya等[19]的研究表明，位于脑干的迷走神经背侧运动神经元参与了缺血预适应介导的心脏保护，刺激这些神经元可以产生同样的保护作用。结果表明迷走神经神经节前神经元参与了神经传递机制。副交感神经传出神经的激活具有神经保护作用，迷走神经刺激降低了脑梗死面积[20]。动物研究报道，横断股神经或脊髓可消除RIPreC 对家兔的保护作用[21]。这表明RIPreC 依赖于完整的神经通路[19]。

此外，脑缺血预适应的产生机制还涉及炎症通路、能量代谢、自噬和凋亡、血脑屏障通透性和基因重组等方面。

2 中药药理性预适应对脑缺血保护作用

在药理性预适应的研究中，发现许多中药有效成分对脑缺血可发挥预适应性保护作用，从整体、离体方法乃至分子信号途径水平都做了大量研究,并取得了一定的进展，它有着多途径、多靶点、不良反应小、效果确切等特点，可有效运用于临床。

2.1 银杏提取物

研究发现,银杏内酯可提高HIF-1α 亚单位的表达,从而增强了HIF-1 的转录活性,启动了预适应信号系统,其机制与缺血/缺氧预适应相似,深入研究发现银杏内酯主要是通过其重要的活性单体B 激活神经元PI3K,使 HIF-1α 和促红细胞生成素(EPO)表达增加,从而使 BAD 磷酸化增强,保护神经元抵抗缺血所致的凋亡,发挥药理性预适应作用。银杏内酯可对神经元和胶质细胞同时发挥药理性预适应作用。银杏内酯及其单体B 除了作用于神经元外,还能诱导星形胶质细胞的活化,增加EPO 的表达和释放,从而对星形胶质细胞自身或者通过其对神经元进一步发挥抗凋亡作用。

2.2 川芎

川芎中的主要活性成分有藁本内酯、川芎嗪以及阿魏酸等。藁本内酯等中药成份可多方位抵抗由缺血引起的脑损伤，其作用机制主要是通过提高与预适应相关的促红细胞生成素的表达,同时抑制凋亡相关基因RTP801 的表达来起到神经保护作用；还可通过上调Nrf2 的表达促进其核转位进而激活下游基因 HO-1 的表达有关。实验表明藁本内酯还可以抑制缺糖缺氧/复氧（OGD/R）损伤后PC12 细胞内ROS 的释放及线粒体膜电位的下降，减少CytC 自线粒体至胞浆的释放，并促进线粒体分裂蛋白Drp1 和Fis1 的表达，促进了线粒体分裂[31]，表明藁本内酯抗脑缺血损伤的机制可能与促进线粒体的分裂有关。川芎嗪在治疗心脑血管疾病时主要与其抗氧化、抗炎以及减少钙离子内流等有关[32]。GUAN D 等[33]研究表明川芎嗪能降低CoCl2 引起PC12 细胞ROS 以及线粒体凋亡分子的表达，从而减少神经细胞死亡，与增强Nrf2/GCLc/GSH表达、抑制HIF1α/NOX2/ROS 通路的表达这一机制有关。

2.3 丹参

丹参酮Ⅱ是丹参的主要活性成分之一[34]。研究表明[35-36]丹参酮ⅡA(TSA)可增强脑缺血大鼠第10 号染色体的磷酸酶(PTEN) 的表达，抑制PI3K 磷酸化，进而抑制PI3K/AKT/mTOR 这一通路的表达，抑制脑缺血后产生的炎症反应，从而发挥缺血后脑组织的保护作用。

2.4 三七

三七总皂苷是三七中的主要有效成分。研究发现三七总皂苷能够通过抗神经细胞凋亡、促进轴突再生、抑制兴奋毒性、抗炎、促进神经营养因子的表达、促进神经干细胞增殖分化等途径发挥神经保护作用[37]。SHX 等[38]研究发现膜蛋白NogoA 与受体NgR1 结合，可激活ROCK 激酶，抑制轴突生长，PNS 保护神经的机制是通过抑制NgR1/RhoA/ROCK2 这一信号通路的表达来实现的。

2.5 葛根

葛根素(puerarin，Pue)是葛根的有效成分之一，葛根素能有效地降低兴奋性氨基酸的含量，改善其失衡状态，起到神经保护作用[39]。研究表明，葛根素可抑制大鼠缺血半暗带内微血管段中促进细胞凋亡的Bax，Caspase-3 和Cleaved caspase-3 蛋白的表达，增加抑制细胞凋亡Bcl-2 蛋白的表达[40]，初步说明葛根素可以通过抑制细胞凋亡，进而减轻脑缺血引起的损伤。

3 小结

目前从脑缺血预适应保护作用发展到中药药理性预适应的脑保护作用的研究已取得一定成果，但大多都集中于某一单味药、药物的有效成分及其提取物上，拟方研究较少，且从中医角度解释缺血预适应作用机制的研究更少。相信随着现代医学和传统医学的不断发展，中药药理性预适应研究的前景将十分广阔。