絞股藍( Gynostemma Pentaphyllum Makino) 為多年生蔓生草本, 又名五葉參、七葉膽, 系葫蘆科絞股藍屬模式種植物。絞股藍主要的藥效成分為達瑪烷型的絞股藍皂苷( gypenosides,GP),細胞和動物實驗結果表明,絞股藍皂苷具有抗氧化、抗炎、增強免疫力、降血脂、降血糖等作用。在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中,絞股藍皂苷對阿爾茲海默癥、帕金森病、抑郁癥和缺氧性腦損傷表現(xiàn)出良好的保護效應。
絞股藍皂苷對神經(jīng)系統(tǒng)疾病的保護效應
1、絞股藍皂苷防治阿爾茲海默病
阿爾茲海默病( Alzheimer’s disease,AD) 是最常見的老年性癡呆。AD的病理特征是老年斑、神經(jīng)原纖維纏結和進行性神經(jīng)元損失,典型發(fā)病機理為腦淀粉樣蛋白β( amyloid-beta,Aβ) 的沉積,其誘導神經(jīng)**的作用機理包括氧化應激、細胞凋亡和自噬。研究發(fā)現(xiàn),活性單體化合物絞股藍皂苷可減輕AD 轉基因小鼠的空間學習、記憶障礙。采用一定劑量的絞股藍皂苷灌胃處理 AD 轉基因小鼠,可延長小鼠的目標象限時間,增加穿越平臺次數(shù)。同時,在小鼠海馬和皮層組織可通過激活轉錄因EB( transcription factor EB,TFEB) 促進自噬清除腦內(nèi) Aβ 的沉積。此外,研究發(fā)現(xiàn)絞股藍皂苷對Aβ25-35 誘導的 PC12 細胞死亡具有保護作用。
2、絞股藍皂苷防治帕金森病
帕金森病(Parkinson’s disease,PD) 是發(fā)生于老年人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病,臨床上以震顫、肌強直、運動遲緩為主要特征,并伴隨腦內(nèi)黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元變性死亡、紋狀體多巴胺神經(jīng)遞質(zhì)含量降低。研究發(fā)現(xiàn),絞股藍皂苷對1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶(MPTP)誘導的多巴胺能神經(jīng)元氧化損傷具有保護效應。絞股藍皂苷預處理、同時處理或后處理均可劑量依賴性的減輕MPTP導致的氧化損傷、多巴胺攝取減少、酪氨酸水解酶( tyrosine hydroxylase,TH) 陽性神經(jīng)元丟失及TH 陽性神經(jīng)元變性。同時,結果顯示絞股藍皂苷的預防效果比治療效果更有潛力。
3、絞股藍皂苷防治抑郁癥
抑郁癥是一種嚴重的**疾病,終生患病率高,自殺率高,嚴重影響病人及其家人的生活質(zhì)量。在實驗研究中,慢性溫和不可預知應激(chronic unpredictable mild stress,CUMS) 是一種經(jīng)過充分驗證的抑郁癥動物模型?;谛∈驝UMS 模型的研究發(fā)現(xiàn),絞股藍皂苷可通過激活海馬組織中的腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子 ( BDNF)-細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK) /蛋白激酶B( Akt) 信號通路拮抗抑郁癥。絞股藍皂苷能增加BDNF的表達和海馬區(qū)神經(jīng)元的增殖。此外,研究發(fā)現(xiàn),絞股藍皂苷還能抑制 CUMS 小鼠海馬組織中促炎細胞因子水平的升高達到抗抑郁目的。
4、絞股藍皂苷改善缺氧性腦損傷
動物實驗研究表明,絞股藍皂苷可預防模擬高原缺氧導致的小鼠腦損傷,絞股藍皂苷預處理不僅可減輕缺氧所引起的海馬區(qū)神經(jīng)元損傷也可改善缺氧所導致的空間記憶障礙,進一步的藥物純化和鑒定證實達瑪烷型三萜皂苷在其缺氧性腦損傷的保護效應中起關鍵性作用。
在病理缺氧性腦損傷動物實驗中,研究發(fā)現(xiàn)一定劑量的絞股藍皂苷預處理10d 可顯著減少大腦中動脈閉塞(MCAO)大鼠腦組織的梗死體積,改善運動功能。絞股藍皂苷預處理能促進MCAO大鼠側腦室室下區(qū)(SVZ) 細胞增殖,使MCAO大鼠雙側SVZ中5-溴脫氧尿嘧啶核苷(BrdU) 陽性細胞的數(shù)量增多。
5、絞股藍皂苷對焦慮癥的改善作用
研究表明,絞股藍皂苷對應激性焦慮障礙也具有改善作用。通過高架迷宮實驗和埋珠實驗探討絞股藍皂苷對小鼠慢性應激性焦慮障礙的改善作用。發(fā)現(xiàn)絞股藍皂苷治療增加了動物通過開放臂的次數(shù)和在開放臂中停留的時間,減少了彈珠數(shù)量;同時,絞股藍皂苷恢復了大腦中因焦慮下降的多巴胺和血清素水平,并降低誘導性升高的血清皮質(zhì)酮水平。
絞股藍皂苷改善神經(jīng)系統(tǒng)疾病的作用機理
1、抗炎
神經(jīng)炎癥是多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的主要原因,如缺血性中風、PD和AD等。研究證實, 絞股藍皂苷可通過抑制神經(jīng)炎癥改善神經(jīng)系統(tǒng)疾病。將脂多糖(LPS)注入側腦室引起大鼠炎癥反應和記憶損傷。給予絞股藍皂苷處理可顯著降低大腦中炎性因子白細胞介素6( interleukin6,IL-6)、細胞介素1β( interleukin-1β,IL-1β) 的水平,并抑制核因子кB( nuclear factor kappa-B,NF-кB) 信號通路活性。此外,絞股藍皂苷還可以降低 LPS 誘導的誘導型一氧化氮合酶( inducible nitricoxide synthase,iNOS) 活化。也有研究表明,大腦內(nèi)高水平的Aβ可以激活小膠質(zhì)細胞分泌TNF-α、IL-1β 和 IL-6 等促炎因子,導致神經(jīng)細胞損傷甚至死亡。小膠質(zhì)細胞的激活狀態(tài)可以分為兩種類型:經(jīng)典激活狀態(tài)( M1)或選擇性激活狀態(tài)(M2)。因此,抑制Aβ引起的小膠質(zhì)激活被認為是 AD 有效的治療手段。同時,研究還發(fā)現(xiàn)靶向性敲低IL-6 /IL-6R /Stat3 通路的抑制性蛋白SOCS1顯著消除了絞股藍皂苷 對小膠質(zhì)細胞M1和M2狀態(tài)的影響。
2、抗氧化應激
活性氧(超氧陰離子、過氧化氫和羥基自由基等) 介導的氧化應激是導致神經(jīng)損傷的重要原因。活性氧可導致脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和 DNA 的氧化損傷,表現(xiàn)為脂質(zhì)過氧化、蛋白質(zhì)羰基和 8-羥基鳥嘌呤的顯著增加。而絞股藍皂苷處理能顯著提高谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,絞股藍皂苷) 、超氧化物歧化酶( superoxide dismutase,SOD) 和過氧化氫酶( catalase)的活性,并提高谷胱甘肽( glutathione,GSH) 的含量。由于絞股藍皂苷具有良好的脂溶性,可以直接彌散到細胞核內(nèi),觸發(fā)GSH、絞股藍皂苷、SOD 或過氧化氫酶的基因表達,顯著增加這些抗氧化蛋白的含量;另一方面,絞股藍皂苷也可以直接與這些酶相互作用,增加催化活性。
3、促進神經(jīng)再生
神經(jīng)再生在絞股藍對神經(jīng)系統(tǒng)的保護效應中也起著重要作用。絞股藍皂苷可以促進MCAO大鼠側腦室室下區(qū)內(nèi)神經(jīng)干細胞(neural stem cells,NSCs)的增加,并促進NSCs向成神經(jīng)細胞分化。絞股藍皂苷預處理能顯著增加MCAO大鼠雙側SVZ中BrdU陽性細胞的數(shù)量;雙標記免疫組化證實SVZ區(qū)增殖細胞分別為膠質(zhì)纖維酸性蛋白( glial fibrillary acidic protein,GFAP) /巢蛋白陽性B型細胞和雙皮質(zhì)素/巢蛋白陽性A型細胞。因此,絞股藍皂苷可通過增強SVZ的神經(jīng)再生,減輕卒中導致的神經(jīng)損傷。
絞股藍作為一種中草藥,在我國自然分布廣泛、產(chǎn)量較高,具有較好的開發(fā)潛力,是近些年研究的熱點。絞股藍皂苷與廣為人知的人參皂苷生理活性非常相似,且不良反應少,因此絞股藍皂苷在臨床上同樣具有非常廣闊的應用前景。不過,目前對絞股藍皂苷藥理作用及分子機制的研究多集中于細胞和動物水平,臨床前的藥效評價較少;再加上絞股藍皂苷的組分復雜,僅達瑪烷型三萜皂苷單體化合物就達20多種。所以進一步研究絞股藍皂苷的活性成分及作用機理將有助于其臨床價值潛力的開發(fā)。
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作者簡介:小泥沙,食品科技工作者,食品科學碩士,現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司,從事營養(yǎng)食品的開發(fā)與研究。
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