補(bǔ)陽還五湯治療脊髓損傷作用機(jī)制的研究進(jìn)展

蘇文碩，安忠誠，陳晨，樊光亞，魏浩，董黎強(qiáng)

(1.浙江中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，浙江 杭州 310053；2.浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院，浙江 杭州 310005)

脊髓損傷是由各種原因引起的脊髓結(jié)構(gòu)、功能的損害，造成損傷水平以下運動、感覺、自主神經(jīng)功能障礙，嚴(yán)重者可出現(xiàn)四肢癱瘓，甚至死亡。據(jù)統(tǒng)計，全球每年有25～50萬人發(fā)生脊髓損傷[1]。脊髓損傷不僅給患者及其家屬帶來巨大的心理和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，也給社會帶來巨大的壓力[2-3]。脊髓損傷后會出現(xiàn)脊髓缺血、脂質(zhì)過氧化反應(yīng)、神經(jīng)細(xì)胞凋亡、軸突脫髓鞘、膠質(zhì)瘢痕形成等復(fù)雜的病理變化，使得脊髓在受傷后難以再生和自我修復(fù)[4-7]。目前，西醫(yī)治療脊髓損傷的方法主要是手術(shù)治療、藥物治療和康復(fù)訓(xùn)練，但這些方法并不能從根本上解決神經(jīng)細(xì)胞再生的問題。隨著中醫(yī)藥事業(yè)的蓬勃發(fā)展，中醫(yī)藥也逐漸被用于脊髓損傷的治療中。補(bǔ)陽還五湯出自清代王清任的《醫(yī)林改錯》，具有補(bǔ)氣活血通絡(luò)的功效，用于治療氣虛血瘀所致半身不遂、口眼歪斜、語言蹇澀等癥。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為，脊髓損傷所致的偏癱、截癱、肢體痿軟等癥屬于督脈損傷、瘀血阻絡(luò)，加之患者元氣大傷且久臥傷氣，多屬氣虛血瘀證，所以臨床上采用該方治療脊髓損傷具有較好的臨床療效，但其具體作用機(jī)制尚未明確。本文就補(bǔ)陽還五湯治療脊髓損傷作用機(jī)制的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期能為臨床治療該病提供參考。

1 改善脊髓組織缺血狀態(tài)

脊髓損傷后在一段時間內(nèi)，損傷區(qū)會出現(xiàn)缺血、缺氧等，因此改善損傷區(qū)血液循環(huán)被認(rèn)為是延緩脊髓繼發(fā)性損傷的重要環(huán)節(jié)之一。血小板活化因子(platelet activating factor，PAF)是一種具有廣泛生物活性的磷脂類遞質(zhì)，具有血小板活化的作用，可促進(jìn)血小板聚集，形成血栓，加重脊髓繼發(fā)性損傷。齊英娜等[8]研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)陽還五湯可以降低脊髓組織中PAF的表達(dá)，改善大鼠血液循環(huán)及四肢運動功能，減輕脊髓繼發(fā)性損傷。缺氧誘導(dǎo)因子-1(hypoxia inducible factor-1，HIF-1)在組織缺氧時能通過調(diào)節(jié)機(jī)體代謝來改善機(jī)體缺氧情況[9]。血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是一種高度特異性的促血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子，可以促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移、增殖，從而促進(jìn)血管形成，改善受損組織缺血和缺氧的情況[10]。喬若飛等[11]研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)陽還五湯可以促進(jìn)HIF-1α、VEGF的表達(dá)，改善脊髓損傷節(jié)段缺血、缺氧狀態(tài)，減輕因缺血缺氧造成的脊髓繼發(fā)性損傷，從而促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)?？梢?，補(bǔ)陽還五湯可以通過抑制PAF的表達(dá)和促進(jìn)HIF-1α、VEGF表達(dá)來改善脊髓損傷后脊髓組織的缺血狀態(tài)。

2 抑制炎癥反應(yīng)

脊髓損傷往往伴隨著炎癥反應(yīng)，因此抑制炎癥反應(yīng)也被認(rèn)為是延緩脊髓繼發(fā)性損傷的重要環(huán)節(jié)之一。紅細(xì)胞分布寬度(red cell volume distribution width，RDW)是反映紅細(xì)胞體積大小異質(zhì)性的參數(shù)，被認(rèn)為可以反映體內(nèi)慢性炎癥狀態(tài)及氧化應(yīng)激狀況[12]。徐道志等[13]研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)陽還五湯可降低脊髓損傷患者的RDW，減少C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)等炎癥因子的產(chǎn)生和釋放。近年來有研究[14]發(fā)現(xiàn)，脊髓損傷患者的RDW與心肺適能(cardiorespiratory fitness，CRF)存在極強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性，脊髓損傷節(jié)段越高的患者臨床上RDW升高的發(fā)生率越高，這可能與CRF降低有關(guān)。水通道蛋白-4(aquaporin protein-4，AQP-4)是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中表達(dá)的主要水通道蛋白，可影響水跨膜轉(zhuǎn)運。脊髓損傷后AQP-4的增加可導(dǎo)致脊髓水腫。有研究[15]發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)陽還五湯能夠抑制脊髓損傷后AQP-4的表達(dá)，從而減輕脊髓水腫程度，抑制炎癥反應(yīng)?？梢?，補(bǔ)陽還五湯可減小RDW和減少CRP等炎癥因子的產(chǎn)生和釋放，從而抑制炎癥反應(yīng)。

3 減少神經(jīng)細(xì)胞死亡

脊髓損傷會導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞的壞死和凋亡，其中細(xì)胞凋亡是脊髓損傷后神經(jīng)細(xì)胞死亡的主要方式。有研究[16]發(fā)現(xiàn)，脊髓神經(jīng)細(xì)胞受損后，炎性小體被激活可加快細(xì)胞焦亡，與細(xì)胞凋亡共同加重脊髓繼發(fā)性損傷。NOD樣受體蛋白(NOD-like receptor protein 1，NLRP1)/半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1(cysteine-containing aspartate-specific proteases-1，Caspase-1)是細(xì)胞焦亡通路之一[17]。李亞鋒等[18]的研究結(jié)果顯示，補(bǔ)陽還五湯能改善大鼠運動功能，其機(jī)制可能是通過抑制NLRP1/Caspase-1通路以減少細(xì)胞焦亡。丁潔等[19]也通過動物實驗證實，補(bǔ)陽還五湯能夠抑制脊髓損傷后NLRP3炎性體的表達(dá)，同時下調(diào)Caspase-1蛋白的表達(dá)。Caspase-1不僅與細(xì)胞焦亡通路有關(guān)，在細(xì)胞凋亡中也起著重要作用，它是一種參與并執(zhí)行細(xì)胞凋亡的蛋白酶。補(bǔ)陽還五湯可以降低Caspase-3蛋白的表達(dá)，抑制損傷神經(jīng)細(xì)胞的凋亡，起到保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞和促進(jìn)運動功能恢復(fù)的作用[20]。齊英娜等[21]研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)陽還五湯可能是通過下調(diào)Caspase-12、Caspase-9和Caspase-3蛋白的表達(dá)，抑制過度的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)而發(fā)揮對脊髓受損細(xì)胞修復(fù)的作用。VEGF除了可以促進(jìn)血管生成外，還可以保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞，抑制細(xì)胞凋亡。補(bǔ)陽還五湯可增強(qiáng)VEGF的表達(dá)，從而發(fā)揮延緩脊髓繼發(fā)性損傷的作用[22]。細(xì)胞凋亡是多基因調(diào)控的結(jié)果，其中Bax的表達(dá)能夠促進(jìn)細(xì)胞凋亡，相反Bcl-2的表達(dá)將會抑制細(xì)胞凋亡。董賢慧等[23]的實驗表明，補(bǔ)陽還五湯能夠改善脊髓損傷大鼠的運動功能，其機(jī)制可能是通過上調(diào)Bcl-2蛋白的表達(dá)、下調(diào)Bax蛋白的表達(dá)來發(fā)揮保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞的作用。自噬性細(xì)胞死亡也是神經(jīng)組織損傷的一種類型，細(xì)胞自噬對神經(jīng)細(xì)胞來說既有益處也有弊端。自噬可以清除衰老的細(xì)胞，促進(jìn)新陳代謝，但自噬過度可能會引起細(xì)胞凋亡。自噬過程中的相關(guān)蛋白Beclin-1、微管相關(guān)蛋白1輕鏈3(microtubule-associated protein 1 light chain 3，LC3)以及P62能夠反映自噬發(fā)生情況。補(bǔ)陽還五湯能夠調(diào)節(jié)Beclin-1、LC3以及P62的表達(dá)，雙向調(diào)節(jié)細(xì)胞自噬，既能促進(jìn)自噬清除衰老、受損的細(xì)胞，又能防止自噬過度，減少細(xì)胞凋亡的發(fā)生，從而起到保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞的作用[24]。

綜上所述，補(bǔ)陽還五湯可以通過抑制NLRP1/Caspase-1細(xì)胞焦亡通路、下調(diào)Caspase-12、Caspase-9和Caspase-3蛋白的表達(dá)，抑制過度的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)來修復(fù)受損的神經(jīng)細(xì)胞；還能增強(qiáng)VEGF和Bcl-2蛋白的表達(dá)，同時下調(diào)Bax蛋白的表達(dá)以及調(diào)節(jié)Beclin-1、LC3和P62的表達(dá)來發(fā)揮保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞的作用。

4 改善軸突再生的微環(huán)境

脊髓損傷可導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞軸突出現(xiàn)脫髓鞘改變，使神經(jīng)沖動傳導(dǎo)受阻，進(jìn)而出現(xiàn)肢體功能障礙。因此，脊髓損傷后抑制軸突脫髓鞘改變，促進(jìn)軸突再生是脊髓功能恢復(fù)的關(guān)鍵。少突膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous systerm，CNS)唯一的髓鞘形成細(xì)胞，能表達(dá)大量成熟蛋白促進(jìn)髓鞘發(fā)生，圍繞軸突進(jìn)行髓鞘化，其中髓鞘堿性蛋白(myelin basic protein，MBP)是髓鞘所特有的蛋白，具有高度特異性。血清中的MBP含量可以反映脊髓損傷后神經(jīng)組織受損情況。裴冬陽[25]研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)陽還五湯能減少血清中MBP的含量，抑制軸突脫髓鞘改變，促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)。近年來有研究[26]認(rèn)為，神經(jīng)軸突生長抑制因子(neurite outgrowth inhibitor，Nogo)是阻礙脊髓損傷后脊髓神經(jīng)功能恢復(fù)的一個重要因素。Nogo-A是Nogo蛋白分子的最主要形式，主要表達(dá)于有髓軸突、少突膠質(zhì)細(xì)胞胞體和突起的表面[27]；已被證實是脊髓損傷后抑制軸突再生的最主要髓磷脂相關(guān)性軸突生長抑制蛋白，其在與受體結(jié)合后會導(dǎo)致軸突生長錐回縮、塌陷，破壞軸突生長錐的穩(wěn)定性，從而起到抑制軸突生長的作用[28]。腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor，BFNF)是人體內(nèi)含量最多的營養(yǎng)因子，主要表達(dá)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，它能夠誘導(dǎo)損傷部位軸突延伸、髓鞘形成和突觸連接，促進(jìn)脊髓損傷大鼠神經(jīng)功能的恢復(fù)[29]。裴俐鋒等[30-31]研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)陽還五湯能顯著增加BDNF的表達(dá)，減少Nogo-A的表達(dá)。這說明補(bǔ)陽還五湯可能是通過上調(diào)BDNF的表達(dá)和抑制Nogo-A的表達(dá)來改善軸突再生的微環(huán)境，促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)。Ca2+是人體各項生理活動不可或缺的離子，脊髓損傷后細(xì)胞膜的Ca2+通道受到缺血、缺氧影響而導(dǎo)致Ca2+內(nèi)流，增加神經(jīng)細(xì)胞凋亡的敏感性，從而導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞凋亡。有研究[32]發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)陽還五湯可以阻斷L型鈣通道活動、降低細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度、抑制細(xì)胞內(nèi)鈣超載、減少神經(jīng)細(xì)胞的凋亡，從而有利于神經(jīng)細(xì)胞修復(fù)。脊髓損傷往往還伴隨著血管和微循環(huán)障礙，這會導(dǎo)致脊髓損傷處的血液供應(yīng)受阻，影響神經(jīng)修復(fù)與軸突再生，而Ⅰ型和Ⅳ型膠原蛋白能夠促進(jìn)脊髓損傷后血管和微血管的重建。林曉敏等[33]研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)陽還五湯能促進(jìn)大鼠肢體功能的恢復(fù)，可能是通過上調(diào)Ⅰ型和Ⅳ型膠原蛋白的表達(dá)而實現(xiàn)的。脊髓損傷后，骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone morphogenetic protein，BMP)信號通道的相關(guān)蛋白表達(dá)，會使星形膠質(zhì)細(xì)胞(astrocyte，AS)分化增加，膠質(zhì)瘢痕形成，抑制軸突再生。補(bǔ)陽還五湯能抑制BMP信號通道相關(guān)蛋白的表達(dá)，降低骨成型蛋白受體(bone morphogenetic protein receptor，BMPR)Ⅰa、BMPRⅡ的表達(dá)，促進(jìn)殘存軸突再髓鞘化，從而促進(jìn)脊髓神經(jīng)的恢復(fù)[34]。

綜上所述，補(bǔ)陽還五湯不僅能通過減少血清中MBP的含量來抑制軸突脫髓鞘改變，也可以通過上調(diào)BDNF的表達(dá)、抑制Nogo-A的表達(dá)來改善軸突再生的微環(huán)境，還能夠通過阻斷L型鈣通道活動、降低細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度來促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞修復(fù)，同時也可以上調(diào)Ⅰ型和Ⅳ型膠原蛋白的表達(dá)、抑制BMP信號通道相關(guān)蛋白和BMPR Ⅰa、BMPR Ⅱ的表達(dá)共同發(fā)揮促進(jìn)軸突再生的功能。

5 抑制膠質(zhì)瘢痕的形成

脊髓損傷會引起AS分化增多，軸突脫髓鞘，膠質(zhì)瘢痕形成，阻礙神經(jīng)功能的恢復(fù)與再生。膠質(zhì)纖維酸蛋白(glial fibrillary acidic protein，GFAP)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)AS的重要組成，能影響AS的形態(tài)和功能。巢蛋白參與神經(jīng)組織的生長和發(fā)育。有研究[35]發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)陽還五湯可以下調(diào)GFAP的表達(dá)，減少膠質(zhì)瘢痕的形成，上調(diào)巢蛋白的表達(dá)，促進(jìn)受損神經(jīng)組織修復(fù)與再生。趙鵬等[36]的研究結(jié)果表明，補(bǔ)陽還五湯可以抑制MBP2/4的活性和表達(dá)，促進(jìn)少突膠質(zhì)前體細(xì)胞(oligodendrocyte precursor cells，OPCs)向少突膠質(zhì)細(xì)胞分化，抑制其向AS分化，從而促進(jìn)軸突殘存再髓鞘化，抑制膠質(zhì)瘢痕形成。補(bǔ)陽還五湯也可以直接促進(jìn)OPCs分化為少突膠質(zhì)細(xì)胞[37]?？梢姡a(bǔ)陽還五湯可以通過下調(diào)GFAP的表達(dá)、上調(diào)巢蛋白的表達(dá)以及抑制MBP2/4的活性和表達(dá)來發(fā)揮抑制膠質(zhì)瘢痕形成的作用。

6 抑制脂質(zhì)過氧反應(yīng)

脊髓損傷產(chǎn)生的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)會引起脊髓神經(jīng)組織變性壞死，造成脊髓繼發(fā)性損傷。丙二醛(malondialdehyde，MDA)能夠反映體內(nèi)自由基的水平，而超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)是氧自由基清除物，其含量代表了清除氧自由基的能力。補(bǔ)陽還五湯具有抗氧化作用，可以增加血清中SOD的含量，降低血清中MDA的含量，抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，減少氧自由基對神經(jīng)組織的損傷，從而延緩繼發(fā)性脊髓損傷的發(fā)生[38-39]?？梢?，補(bǔ)陽還五湯可以通過增加血清中的SOD含量、降低血清中MDA的含量、降低脂質(zhì)過氧化物以及減少氧自由基的產(chǎn)生來發(fā)揮抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的作用。

7 小 結(jié)

目前臨床上治療脊髓損傷的方法主要以手術(shù)治療、藥物治療和康復(fù)訓(xùn)練為主，雖然這些方法對緩解繼發(fā)性損傷和促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)有一定的作用，但治療脊髓損傷的長期療效并不樂觀。隨著中醫(yī)藥事業(yè)的蓬勃發(fā)展，許多中藥復(fù)方和單味中藥被發(fā)現(xiàn)用于治療脊髓損傷具有明顯的療效[40-43]。目前研究顯示，補(bǔ)陽還五湯在治療脊髓損傷方面有確切療效，但其具體作用機(jī)制尚不清楚，還有待進(jìn)一步研究。相信隨著廣大研究者對補(bǔ)陽還五湯研究的不斷深入及對脊髓損傷病理機(jī)制的逐步認(rèn)識，定能明確補(bǔ)陽還五湯治療脊髓損傷更深層次的作用機(jī)制，為補(bǔ)陽還五湯治療脊髓損傷提供更有力的參考依據(jù)。