李凤萍 楼小亮

(南昌大学第四附属医院，江西 南昌 330003)

钩藤为茜草科植物钩藤属，其带钩茎枝中含有多种化学成分，主要有效成分为吲哚类生物碱，而钩藤碱是从中提取出的一种生物碱，长期以来一直被用于治疗中枢神经系统疾病及心血管疾病，越来越多的证据表明钩藤碱对脑缺血缺氧、脑退行性疾病、癫痫、焦虑、药物成瘾等疾病具有神经保护作用〔1〕。本文对钩藤碱对中枢神经系统的保护作用进行综述。

1 脑缺血

脑卒中是一种突然起病的脑血液循环障碍性疾病，具有发病率高、致残率高、复发率高、病死率高及并发症多等特点。临床上最常见的缺血性脑卒中缺血后的神经细胞损伤的分子机制可能涉及神经细胞内钙离子超载、兴奋性氨基酸细胞毒性作用、自由基和再灌注损伤及神经细胞凋亡等。目前，溶栓是比较有效的脑卒中治疗方法，但因其治疗窗时间有限，迫使我们寻找更为有效的治疗方法。

1.1降低脑梗死体积 脑缺血后，脑梗死体积的大小及脑水肿与患者病情恶化、神经功能损伤及临床预后关系极为密切，因此，缩小脑梗死体积是临床治疗脑缺血的目标之一。有报道钩藤碱可在一定程度上降低脑梗死的体积，进而使脑缺血后神经功能缺损症状得到改善。Huang等〔2〕研究证实，在大鼠大脑中动脉缺血模型中，钩藤碱可通过激活磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路及抑制Toll样受体(TLRs)/核因子(NF)-κB信号通路，使脑缺血后的脑梗死体积和脑水肿明显减轻，神经功能缺损症状明显改善。钩藤碱是否通过其他机制减小脑梗死体积，有待于进一步研究。

1.2星形胶质细胞的神经保护作用 星形胶质细胞在中枢神经系统中最为丰富，这些细胞不仅在生理条件下控制着神经元的功能，而且对脑缺血性损伤的调节也有重要作用〔3〕。缺血缺氧后海马区星形胶质细胞谷氨酸转运体兴奋性氨基酸转运蛋白(EAAT)2和N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体2B亚单位(NR2B)mRNA显著表达,在用钩藤碱干预后，EAAT2和NR2B mRNA的表达明显下调,提示钩藤碱可能抑制缺血缺氧细胞的EAAT2和NR2B基因表达〔4〕，可为钩藤碱治疗脑缺血提供理论基础。也有研究表明，钩藤碱可显著抑制缺血再灌注损伤后星形胶质细胞的坏死凋亡〔5〕。钩藤碱还能够诱导转录因子Nrf2核转位,减轻原代星形胶质细胞氧化应激损伤〔6〕。因此，研究钩藤碱在星形胶质细胞中的药理作用和机制，将为缺血性脑卒中的治疗提供新的方向和靶点。

1.3调节神经递质及炎性因子 缺血性脑损伤病理生理非常复杂,是一个多信号通路同时激活、导致神经细胞损害的过程，在此过程中,引发缺血后炎症反应的关键环节就是神经递质及炎性物质的产生。有研究表明，钩藤碱通过调节脑缺血大鼠纹状体和海马内单胺类神经递质的量，达到对脑缺血大鼠神经保护作用〔7〕。此外，钩藤碱能明显抑制脂多糖诱导的神经胶质细胞及神经元的炎性因子白细胞介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子(TNF)-α,进而起到抗炎作用〔8〕。因此深入研究钩藤碱对脑缺血后神经递质及炎性因子调节与脑缺血之间的相互作用及相关机制,有可能为临床治疗脑缺血提供新的治疗途径。

1.4阻断NMDA受体及离子通道 NMDA受体是中枢神经系统内分布非常广泛的一种至关重要的受体，在神经系统发育中发挥重要调节作用，在脑缺血缺氧性损伤作用下被大量激活，产生一系列神经毒性作用〔9,10〕。有研究表明，钩藤碱可作为NMDA受体的非竞争性拮抗剂，通过阻断大脑局部缺血期间的NMDA受体及其他受体介导的神经毒性作用，来保护缺血诱导的神经元损伤〔11〕。在此基础上，还可以探究钩藤碱是否还有与缺血缺氧性疾病及其他中枢神经系统疾病有关的其他受体的拮抗作用来发挥神经保护作用。钩藤碱还可降低海马神经元钠电流幅度提高海马神经元对缺血缺氧的耐受性及通过阻断钙离子通道，防止缺血缺氧后神经细胞和神经胶质细胞对β-淀粉样蛋白(Aβ)诱导的神经毒性来发挥脑保护作用〔12〕。

2 阿尔茨海默病(AD)

AD是一种隐匿起病、以细胞外Aβ的蓄积为病理特征的慢性、进行性、不可逆转的神经系统退行性疾病，其病理机制目前尚未完全清楚〔13〕。近年来，研究人员发现中药钩藤碱不但可减缓AD病情，而且不良反应较小。

2.1启动小胶质细胞 小胶质细胞是中枢神经系统重要的免疫防线，有研究证明小胶质细胞在AD的发病机制中有着不可或缺的作用，可清除吞噬tau寡聚体〔14〕。启动小胶质细胞在AD等神经退行性疾病中尤为关键，Yuan等〔15〕实验发现，钩藤植物叶中的有C-16碳酸酯的钩藤类生物碱及长春苷内酰胺可抑制脂多糖体(LPS)诱发的一氧化氮(NO)释放，进而启动小胶质细胞，有助于AD患者的神经保护作用。

2.2抑制Aβ的神经毒性作用 从钩藤中提取的总生物碱成分，具有拆解Aβ导致的纤维缠结，改变其稳定性、改善AD 小鼠模型的认知记忆缺陷及抑制神经原纤维形成等功能〔16〕。异钩藤碱显著抑制 DNA 片段化和半胱氨酸蛋白酶-3的活性，提示异钩藤碱通过抑制氧化应激和细胞凋亡的线粒体途径发挥对Aβ25～35诱导的神经毒性的保护作用〔17〕，钩藤对Aβ25～35诱导的神经毒性的调节作用有可能成为 AD 的一种新型治疗方法，以改善AD的进展和发病〔18〕。研究表明，钩藤碱对AD的神经保护作用主要是通过抑制可溶性Aβ1-42诱导的NR2B的过度活化而介导的，并确定钩藤碱是AD的一种潜在的治药物，通过抑制超激活NMDARs发挥其保护作用〔19〕。以上的研究发现，用钩藤碱治疗AD的发展前景非常可观，有待进一步探究。

2.3阻断EphA4依赖的信号传递 有研究证实，AD是一种突触功能障碍的疾病〔20〕，酪氨酸蛋白激酶(Eph)A4受体的激活对于AD的突触功能异常至关重要〔21〕。因此，阻断EphA4依赖的信号通路，可能成为临床治疗AD的一种机制。据报道，钩藤碱可阻断海马神经元EphA4依赖的信号传递，降低β-淀粉样蛋白前体蛋白(APP)/早老素(PS)1转基因小鼠海马中EphA4的活性,使AD小鼠模型的海马突触功能明显改善〔22〕。 可见，钩藤碱在AD治疗中的潜在作用。

3 帕金森病(PD)

PD是一种慢性进展的多系统神经退行性疾病，其病因和发病机制尚未明确，可能与有毒物质、基因异常及衰老等有关，这种疾病有独特的神经病理学脑异常蛋白改变〔23〕，严重影响人的晚年生活，发病率和患病率随着人口的变化也逐渐上升。虽然目前人们对其治疗做了很大的努力，但仍无法将其治愈，不能阻止疾病的发生发展。

3.1调节脑内超氧化物歧化酶(SOD)、多巴胺(DA)、丙二醛(MDA) PD的典型病理改变是黑质纹状体多巴胺能神经元变性和坏死而炎症反应、氧化应激等参与多巴胺能神经元的坏死凋亡。有研究显示〔24,25〕，钩藤碱对PD大鼠脑内SOD、DA、MDA的表达具有调节作用,提示其作为PD的治疗或者预防药物具有一定的研究价值〔7〕。此外，钩藤碱也可能通过清除氧自由基、抑制炎症反应和提高机体抗氧化能力,从而减少神经元的凋亡，实现PD模型小鼠的治疗作用〔26〕。

3.2抑制MPP+的神经毒性作用 有研究证实肌细胞增强因子(MEF)2D和PD的发病密切相关，MEF2D对多巴胺能神经元的存活起着重要作用〔23〕。She等〔27〕用四氢吡啶(MPTP)诱导的PD模型小鼠发现钩藤碱可在病理条件下激活转录因子MEF2D，增加MEF2D蛋白表达，从而发挥了强大的神经保护作用。据报道钩藤碱可逆转MPP+引起的MEF2D活性的下降，并使MEF2D抑制剂丝氨酸蛋白激酶(GSK)3β的蛋白表达下调〔28〕。郑梅竹等〔29〕通过对MPP+造成的PD小鼠模型进行给药对比，发现钩藤碱能显著改善PD患者的症状。这些发现为钩藤碱在PD治疗中的潜在应用提供了依据。

4 癫痫

癫痫是多种病因导致的神经元高度同步化异常放电所致的临床综合征，其病因及病理错综复杂，发病机制也尚未完全明了。目前癫痫治疗仍以药物治疗为主。钩藤是一种传统中药，长期以来一直被用于治疗癫痫发作。钩藤碱在癫痫发作中的抗癫痫作用可能与多种信号通路和治疗靶点有关。

4.1阻断丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路和NMDA受体 MAPK信号转导通路在神经系统疾病的发生、发展过程中发挥了重要作用,且阻断MAPK信号通路,可有效减轻神经细胞的损害程度。NMDA受体是中枢神经系统内一种重要的受体，可引发一系列神经毒性作用〔9〕，有证据表明，NMDA和MAPK在癫痫的发病中起着重要作用，且NMDA受体能引起MAPK的活化〔30,31〕。因此，钩藤碱作为NMDA受体拮抗剂〔11〕，可减轻由NMDA受体电流及MAPK途经引发的癫痫发作〔32〕。

4.2抑制脑源性神经营养因子(BDNF)基因的表达 BDNF可通过介导NMDA电流诱导神经细胞兴奋性，而BDNF引起的神经元兴奋性促进了癫痫的发生〔33〕。有研究〔34〕通过基因组学和免疫组织化学研究发现，钩藤碱可影响BDNF的信号通路，而且可抑制BDNF基因表达，提示可通过调节BDNF信号通路，抑制BDNF基因表达来改善海人藻酸诱导的大鼠癫痫行为，进而为临床治疗癫痫提供依据及思路。

4.3抑制INaP 癫痫是由自发的发作性放电引起的，钠通道在动作电位产生和各种模式的放电转换中起着至关重要的作用，癫痫的发作和钠通道功能改变与爆发性放电密切相关〔35〕。电压门控的Na1.6通道(Nav1.6)可激活持续性钠电流(INaP)，使神经元产生爆发性放电，在颞叶癫痫患者和模型动物的大脑中都表现出Nav1.6的过度表达，表明Nav1.6参与了癫痫的发作〔36〕。Shao等〔37〕在给大鼠颞叶癫痫模型局部运用钩藤碱之后，用免疫组化等方法研究发现，钩藤碱可下调Nav1.6的表达，进而抑制INaP，使癫痫大鼠的惊厥发作得到了有效改善〔37〕。

5 其他

钩藤碱除了对常见的中枢神经系统疾病具有神经保护作用外，还有其他脑保护作用。海马神经元NMDA受体亚基谷氨酰胺合成酶基因(Gln)1和2B在焦虑中起重要作用，钩藤碱能相互调节海马神经元中Gln1和Gln2B的表达，提示钩藤碱具有潜在的抗焦虑作用〔38〕。钩藤碱还可通过Nrf2-抗氧化应答元件(ARE)途径，减轻蛛网膜下腔出血后海马炎症反应和细胞凋亡而减轻早期脑损伤〔39〕。据报道，钩藤碱可通过抑制EphA4信号通路，预防或延缓肌萎缩侧索硬化的发生等〔40〕。此外，钩藤碱可通过miR-331-5p/Nurr1/BDNF途径或抑制环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)磷酸化对抗氯胺酮成瘾〔41〕。钩藤碱对其他中枢神经系统疾病的神经保护作用及其机制还有待进一步研究。

综上，钩藤在中国传统医药中发现并应用的历史久远，经过广泛深入的研究，其对中枢神经系统的药理作用越来越多，尤其是神经保护作用的研究更是有了深层次的探究，虽然近年来钩藤碱在神经保护作用方面的研究比较少，但是相信其研究前景非常广阔。钩藤碱作为中药钩藤的主要有效成分之一，其毒性低,不良反应小,临床上主要用于治疗心血管和中枢神经系统等疾病。对其他的中枢神经系统疾病的作用还有待于进一步研究。