芍药苷作用于神经系统的研究进展

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时间:

2021-07-04 01:17:52

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[摘要] 芍药苷是芍药的主要活性成分,药理作用多样,应用广泛。近来,芍药苷对神经系统的作用研究受到越来越多的关注。目前的研究结果认为,芍药苷对多种痴呆模型动物的学习记忆功能衰退有改善作用,对脑缺血损伤有明显的保护作用,对帕金森病有一定的治疗作用,还具有镇痛、改善神经突触可塑性损伤等作用。其作用机制尚未完全阐明,现有结果显示腺苷A1受体在其中发挥了较为重要的作用,M胆碱受体、阿片受体、Ca2+通道、NF-κB等也都可能参与了芍药苷对神经系统的作用。

[关键词] 芍药苷;神经退行性疾病;脑缺血;腺苷A1受体;芍药内酯苷

芍药苷于1963年首次从毛莨科植物芍药中分离获得,是芍药中的主要活性成分之一,常作为复方中药的指标成分作定量分析,其独特的桥头氧压葡萄糖和高度氧化的笼状蒎烷(藻烷)骨架引起了人们的极大兴趣,并在20世纪90年代完成了化学全合成;同时对芍药苷药理作用的研究也取得了明显进展,研究表明芍药苷有解痉镇痛、降温解热、抗炎、抗溃疡、抗氧化、抗凝血及调节血脂等作用;其作用机制则尚未明确,多个受体和离子通道都被报道可能是芍药苷发挥药理作用的主要靶点。近年来发现,芍药苷亦可作用于神经系统,尤其是对老年痴呆和帕金森病等神经退行性疾病的作用日益受到人们的关注,研究结果显示其可能通过作用于腺苷A1受体、M胆碱受体、Ca2+通道、NF-κB等发挥神经保护作用,本文对芍药苷作用于神经系统的相关研究进展进行综述。

1 芍药苷对神经系统的药理作用

芍药苷对神经系统作用的研究始于20世纪90年代初,日本学者最先报道芍药苷对老年痴呆模型动物的学习记忆功能衰退有明显改善作用,随后这一作用在多个痴呆动物模型上得到了验证。之后,芍药苷进一步被发现对帕金森病、脑缺血损伤和疼痛等都有较好的作用,而芍药苷发挥上述这些作用的有效剂量也都非常一致,基本集中在5~50 mg·kg-1

1.1 对学习记忆和老年痴呆的作用

Ohta等[1]首先在八臂迷宫实验中观察到芍药苷可以改善M受体阻断剂东莨菪碱所致的大鼠空间辨别能力障碍;之后,孙蓉等[2]进一步发现芍药苷对正常小鼠的学习记忆能力即有一定的促进作用,对东莨菪碱所致的记忆获得障碍、NaNO2所致的记忆巩固障碍和乙醇所致的记忆再现障碍均有明显的改善作用;Zhong等[3]发现,芍药苷可以改善海马注射β-淀粉样蛋白所致的空间学习记忆功能障碍。本课题组发现,以芍药苷为主要成分的中药活性部位JD-30对β-淀粉样蛋白侧脑室注射小鼠和快速老化模型小鼠SAMP8的学习记忆功能下降均有明显的改善作用[4-5]。这些研究提示,芍药苷对学习记忆有改善和促进作用,可能对老年痴呆有一定的治疗作用。

研究人员还发现白花素、氧化芍药苷、苯甲酰芍药苷等芍药苷的衍生物对东莨菪碱诱导的小鼠空间学习记忆功能和被动回避能力损伤均显示出了剂量依赖性的改善作用,它们都具有一个含半缩酮-乙缩醛的类似罩子样的蒎烷骨架,这一结构可能是这类物质发挥药理作用的重要药效基团[6]。

1.2 对帕金森病的作用

1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)可选择性地导致黑质致密层和纹状体多巴胺神经元的丢失,单侧纹状体注射6-羟基多巴胺可损伤纹状体的多巴胺能系统,这2种方法均可导致动物出现运动缺陷等帕金森病症状,是公认的帕金森病动物模型。研究人员发现,在上述2种模型动物上,芍药苷均能明显拮抗黑质和纹状体多巴胺能神经元的损伤,并对运动迟缓等帕金森病症状有明显的改善作用[7-8],提示芍药苷可能对帕金森病有一定的治疗作用。

1.3 对脑缺血损伤的作用

对脑缺血损伤的研究是有关芍药苷研究报道比较多的方向之一,大量研究表明,芍药苷可以很好地保护多种脑缺血模型(如双侧永久性颈总动脉闭塞、大脑中动脉闭塞、缺血再灌注等)的一系列神经损伤,可以改善脑缺血引起的认知损伤和记忆维持,保护海马等脑区的神经元损伤,改善诸如对侧前肢弯曲等神经症状;此外,芍药苷还能降低脑梗塞范围,改善血脑屏障通透性,减少蛋白漏出,降低脑细胞水肿程度,遏制脑缺血病程的发展,并能扩张脑血管,改善脑缺血区的供血等。上述结果提示,芍药苷可以通过对多个环节发挥其改善脑缺血的作用[9-13]。

1.4 镇痛作用

Yu等[14-15]观察到芍药苷可以减轻蜂毒引起的持续性自发性疼痛及热超敏反应;Tsai等[16]发现芍药苷可以减轻福尔马林所致的疼痛;Liu等[17]发现芍药苷单独应用对施予了尾压的小鼠没有镇痛作用,但预先给予芍药苷可以明显增强选择性腺苷A1受体激动剂CPA的镇痛作用。上述结果提示,芍药苷可能通过不止一个环节发挥其镇痛作用。

2 芍药苷作用于神经系统的可能途径

芍药苷对神经系统的作用机制远未完全阐明,现有研究结果提示,作用于胆碱受体和肾上腺素受体改善学习记忆、作用于阿片受体发挥镇痛作用、作用于腺苷受体保护脑缺血损伤、抑制Ca2+内流减少神经元的过度兴奋性、抑制NF-κB减轻脑内的炎性反应等可能是芍药苷的主要作用环节,其中,腺苷A1受体可能发挥了更为重要的枢纽作用。

2.1 受体途径

2.1.1 胆碱受体 多个研究小组均发现芍药苷对M受体阻断剂东莨菪碱诱导的动物学习记忆功能损伤有改善作用,提示M受体可能参与了芍药苷改善学习记忆的作用。长时程增强(long term potential,LTP)作为反映神经突触可塑性的重要指标,被普遍认为是动物学习记忆的神经生物学基础。据此,Tabata等[18]观察了芍药苷对LTP诱发的影响,结果发现,芍药苷对大鼠海马正常的LTP诱发无明显影响,但可以显著逆转M受体阻断剂东莨菪碱和选择性M1受体阻断剂哌仑西平所抑制的大鼠海马LTP。这一结果提示,芍药苷对神经突触可塑性损伤有保护作用,这可能是其改善学习记忆功能的神经生物学基础;且芍药苷对正常的神经传递无明显影响,提示其可能有较好的安全性。

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