灯盏花素保护脑缺血再灌注损伤的作用机制

【摘要】 脑缺血再灌注损伤(cerebral ischemiareperfusion injury)是指缺血脑组织在恢复血液灌注后，脑组织损伤进一步加重的临床病理过程。灯盏花素是从灯盏花中分离出的一类黄酮类成分，主要含灯盏乙素（4,5,6三羟基黄酮7葡萄糖醛酸苷）、少量灯盏甲素及其他黄酮类成分。近年来的研究表明，灯盏花素对脑缺血再灌注后的脑损伤具有显著的保护作用，并已在临床应用中得到证实[1]。本文就灯盏花素保护脑缺血再灌注损伤的作用机制作一综述。

【关键词】 脑缺血；再灌注损伤；灯盏花素

脑缺血又称缺血性卒中、脑梗塞，是一类由于脑血流供应障碍引起缺血、缺氧，导致局限性脑组织缺血性坏死或脑软化的疾病，为临床常见病、多发病，其病死率、致残率较高，目前缺乏理想的疗法和药物。脑缺血再灌注损伤(cerebral ischemiareperfusion injury)是指缺血脑组织在恢复血液灌注后，脑组织损伤进一步加重，是引发多种脑血管疾病的重要病理生理机制，其发生机制尚未彻底阐明，目前认为可能与脑组织能量代谢障碍、自由基损伤、钙超载、兴奋性氨基酸(eea)的过度释放、脑细胞凋亡、炎症反应等有关。灯盏花素是从灯盏花中分离出的一类黄酮类成分，主要含灯盏乙素（4,5,6三羟基黄酮7葡萄糖醛酸苷）、少量灯盏甲素及其他黄酮类成分。近年来的研究表明，灯盏花素对脑缺血再灌注后的脑损伤具有显著的保护作用，并已在临床应用中得到证实[1]。wWw.lw881.com本文就灯盏花素保护脑缺血再灌注损伤的作用机制作一综述。

1 改善脑组织能量代谢

脑是人体中对微循环依赖性极强的脆弱器官。微循环直接参与组织细胞的物质交换和能量、信息的传递，脑缺血再灌注时，微循环障碍，则代谢异常，最终必然导致脑功能和形态结构的改变。灯盏花素能降低脑缺血再灌注后沙土鼠脑组织含水量，升高脑组织atp的含量，增加脑组织na+k+atpase和ca2+atpase的活性，从而改善离子转运，起到脑保护的作用[2]。王建国等在脑缺血再灌注沙土鼠模型中也发现，灯盏花素可显著升高海马atp和腺苷酸池(atp+adp+amp)含量[3]。这表明灯盏花素可通过改善脑缺血再灌注损伤后脑组织的能量代谢发挥神经保护作用。

2 减轻血脑屏障的损伤

血脑屏障(bloodbrain barrier，bbb)主要由脑血管内皮细胞、基底膜和星形细胞终足组成。脑缺血和再灌注时，伴随炎性细胞因子、粘附分子的表达，白细胞浸润并产生大量的蛋白水解酶，特别是基质金属蛋白酶(mmp)、氧自由基和花生四烯酸代谢产物，这是导致bbb破坏的直接原因。尹明华等在脑缺血再灌注小鼠模型中发现，灯盏花素可使缺血再灌注脑组织伊文思蓝含量下降，脑组织水含量减少,减轻bbb的损伤程度[4]。卢晓梅等研究发现，灯盏花素可显著抑制脑缺血再灌注小鼠基质金属蛋白酶mmp9的活性，降低bbb的通透性[5]。

3 抗氧自由基损伤

脑缺血再灌注时生成大量的氧自由基使体内的抗氧化物大量消耗，引发脂质的过氧化反应，最终使膜功能受损，从而导致脑组织结构和功能受损。因此，抑制氧自由基的产生，促进其清除，并抑制氧自由基引起的脂质过氧化反应，对脑缺血再灌注损伤有显著的保护作用。在大鼠脑缺血再灌注模型中，灯盏花素可显著降低脑组织过氧化产物丙二醛（mda）的含量，升高超氧化物歧化酶（sod）和谷胱甘肽过氧化物酶（gshpx）活性[6]。王羽等对灯盏花素脂质体的研究也表明了同样的结果[7]。朱君荣等在大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型的研究结果表明，灯盏花素冰片注射液能显著改善海马区神经元的形态,同时还能明显增强脑缺血再灌注后大鼠脑组织内总抗氧化能力,增加脑组织sod,显著减少脑组织内mda含量[8]。提示灯盏花素可通过抑制氧自由基的产生，减轻脑组织的过氧化损伤。

4 抑制细胞内ca2+超载

ca2+在脑缺血再灌注损伤过程中有重要作用，细胞内ca2+超载被认为是脑缺血再灌注损伤导致神经元死亡的最终原因。体外实验研究表明，灯盏花素可显著抑制l谷氨酸诱导的海马神经细胞内ca2+水平升高。在四血管结扎大鼠脑缺血再灌注模型中，灯盏花素可显著降低脑组织的钙含量[9]。周乐全等采用膜片钳技术研究表明，灯盏花素能降低大鼠全脑缺血再灌注后海马神经元l型钙通道的平均开放概率和开放时间[10]。他们随后又采用钙离子成像系统检测了灯盏花素对大鼠脑缺血再灌后海马ca1区神经元内游离ca2+浓度的影响。结果显示，灯盏花素可显著降低全脑缺血再灌后大鼠海马ca1区神经元内游离ca2+浓度[11]。这表明阻止细胞内ca2+浓度超载，可能是灯盏花素保护脑缺血再灌注损伤后神经元的重要机制之一。

5 抑制兴奋性氨基酸的兴奋毒性

兴奋性氨基酸(excitatory animo acid，eaa)是中枢神经系统的主要兴奋性神经递质，它们对缺血脑细胞具有兴奋毒性作用，是缺血性脑损害的重要环节。在体外实验研究中，灯盏花素对谷氨酸诱导的培养神经元的兴奋性毒性损伤具有显著的保护作用[12]。张焰等在沙土鼠脑缺血再灌注损伤模型中，观察了灯盏花素对沙土鼠海马组织兴奋性氨基酸释放的影响。结果显示，脑缺血后脑组织海马区谷氨酸(glu)、天冬氨酸(asp)、γ氨基丁酸(gaba)含量明显增加,谷氨酰胺(gln)含量在缺血时降低,再灌注后增加。灯盏花素可显著降低glu、asp和gaba含量,升高gln含量[13]。表明灯盏花素可通过降低兴奋性氨基酸释放,可减轻脑缺血再灌注损伤。

6 抑制神经细胞凋亡

细胞凋亡是多细胞有机体为调控机体发育，维护内环境稳定，由基因控制的细胞主动死亡过程。它参与多种生理和病理过程。近年大量研究表明，细胞凋亡与脑缺血性损伤有着密切关系。凋亡是脑缺血再灌注损伤后神经元死亡的重要方式，尤其是迟发性神经元死亡。徐晓虹等在体外培养的海马神经细胞研究中发现，灯盏花素可有效抑制谷氨酸诱导的神经细胞死亡,分别使细胞凋亡率下降30.4%和40.1%,坏死率下降32.5%和38.8%[12]。在体内脑缺血再灌注小鼠模型中，灯盏花素可剂量依赖性减少缺血小鼠海马ca1区神经细胞的死亡,并抑制dna片段化的产生以及凋亡抑制基因xiap mrna表达的下调[14]。唐省三的研究结果显示，灯盏花素可抑制大鼠脑缺血再灌注损伤后cfos蛋白和caspase3蛋白的表达，促进bcl2蛋白的表达[15]。这些结果都表明，灯盏花素可通过抑制神经细胞凋亡而减轻缺血再灌注引起的脑损伤。

7 抑制脑损伤后的炎症反应

研究发现，炎性反应是缺血再灌注损伤的重要机制之一。许多炎性介质和细胞因子在缺血再灌注的炎性机制中起重要作用。灯盏花素可抑制脑缺血后脑组织的细胞间黏附分子icam1的表达[16]，减轻脑缺血再灌注后脑组织中性粒细胞的浸润[17]，表明灯盏花素对脑缺血再灌注损伤后脑组织的炎症反应有明显抑制作用。

8 其它

除了上述作用机制外，灯盏花素的脑保护作用可能还与调节脑内血管活性物质的产生[18]，抑制蛋白激酶c[19]等有关。

9 结语

脑缺血再灌注损伤的病理生理是一个多环节、多因素、多途径损伤的酶促级联反应，仅仅干预其中某一环节或单一途径的治疗经临床证实疗效甚微。灯盏花素作为一种来源于传统中药灯盏花的有效成分，在大量研究中证实了其可通过作用于多个靶点，从而干预脑缺血再灌注损伤病理过程的多条路径，通过多种机制对脑缺血再灌注损伤产生保护作用。这些研究为灯盏花素临床用于治疗缺血性脑血管疾病提供了较广泛的实验依据。

【参考文献】
1 黄忠华. 灯盏花素治疗缺血性脑卒中的临床疗效观察[j]. 昆明医学院学报,2007,28(4): 139-140.

2 张焰, 陈群,丁浩中, 等. 灯盏花素注射液对脑缺血再灌注沙土鼠海马atp含量和atp酶活性变化的影响[j]. 中国中西医结合急救杂志, 2002, 9(2): 92-94.

3 王建国, 陈群, 曾因明. 灯盏花素注射液对沙土鼠脑缺血再灌注后能量代谢及脑水肿的影响[j]. 中国中西医结合急救杂志, 2004, 11(1): 25-27.

4 尹明华, 徐晓虹. 灯盏花素对缺血性记忆障碍和血脑屏障的保护作用[j]. 浙江师范大学学报(自然科学版), 2008, 31(1): 72-76.

5 卢晓梅, 赵红, 张海鹏. 灯盏花素对脑缺血再灌注小鼠明胶酶及血脑屏障通透性的影响[j]. 中国医科大学学报, 2006, 35(5): 481-483.

6 章小兵, 彭代银, 朱满芳, 等. 灯盏花素滴丸对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的保护作用[j]. 安徽中医学院学报, 2003, 22(1): 45-47.

7 王羽, 王林, 陈燕忠, 等. 灯盏花素脂质体对大鼠脑缺血再损伤的保护作用[j].药品评价, 2006, 3(2): 128-129.

8 朱君荣, 李运曼, 方伟蓉，等. 灯盏花素冰片注射液对实验性脑缺血的保护作用[j]. 中国药科大学学报, 2007, 38(5): 456-460.

9 彭海东, 涂晋文, 田俊. 灯盏花素对大鼠脑缺血再灌注后脑含水量和脑组织钙含量的影响[j]. 湖北中医学院学报, 2002, 4(3): 22-23.

10 周乐全, 康亚丽,丁胜元, 等. 灯盏花素对大鼠全脑缺血再灌注后海马神经元l型钙通道的影响[j]. 中药新药与临床药理, 2006, 17(6): 423-426.

11 周乐全, 康亚丽, 闫福曼, 等. 大鼠全脑缺血前注射灯盏花素对再灌后海马神经元内钙离子浓度的影响[j]. 广东医学院学报, 2007, 25(1): 7-8.

12 徐晓虹, 陈瑜, 郑筱祥. 灯盏花素对谷氨酸诱导大鼠海马神经细胞毒性的保护作用[j]. 药学学报, 2007, 42(6): 583-588.

13 张焰, 陈群, 顾卫东, 等. 灯盏花素对缺血再灌注沙土鼠海马atp含量变化和兴奋性氨基酸释放的影响[j]. 江苏医药, 2005, 31(11): 843-845.

14 尹明华, 徐晓虹, 李怡佳. 灯盏花素对缺血再灌注小鼠脑细胞凋亡的保护作用[j]. 中国药学杂志, 2008, (3): 184-188.

15 唐省三, 马亚珍. 灯盏花素注射液对大鼠脑缺血再灌注脑损害的凋亡抑制作用[j]. 陕西医学杂志, 2005, 34(8): 918-920.

16 薛峥, 王雪松, 阮旭中. 灯盏花素对大鼠脑缺血后细胞间粘附分子1及其mrna表达的影响[j]. 中国病理生理杂志, 2004, 20(12): 2287-2290.

17 何蔚, 刘奕明, 陈汇, 等. 灯盏花素对大鼠局灶性脑缺血再灌注后脑水肿和中性粒细胞浸润的影响[j]. 中国药理学与毒理学杂志, 2004, 18(3): 161-165.