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(dòng)物實(shí)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出良好的保護效應。
絞股藍皂苷對神經(jīng)系統疾病的保護效應
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(jiàn)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(jìn)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,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(xué)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(cháng)小鼠的目標象限時(shí)間,增加穿越平臺次數。同時(shí),在小鼠海馬和皮層組織可通過(guò)激活轉錄因EB( transcription factor EB,TFEB) 促進(jìn)自噬清除腦內 Aβ 的沉積。此外,研究發(fā)現絞股藍皂苷對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)系統變性疾病,臨床上以震顫、肌強直、運動(dòng)遲緩為主要特征,并伴隨腦內黑質(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,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(shí)處理或后處理均可劑量依賴(lài)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(yáng)性神經(jīng)元丟失及TH 陽(yáng)性神經(jīng)元變性。同時(shí),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(shí)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(guò)充分驗證的抑郁癥動(dòng)物模型?;谛∈驝UMS 模型的研究發(fā)現,絞股藍皂苷可通過(guò)激活海馬組織中的腦源性神經(jīng)營(yíng)養因子 ( BDNF)-細胞外調節蛋白激酶(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的表達和海馬區神經(jīng)元的增殖。此外,研究發(fā)現,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(dòng)物實(shí)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神經(jīng)元損傷也可改善缺氧所導致的空間記憶障礙,進(jìn)一步的藥物純化和鑒定證實(shí)達瑪烷型三萜皂苷在其缺氧性腦損傷的保護效應中起關(guān)鍵性作用。
在病理缺氧性腦損傷動(dòng)物實(shí)驗中,研究發(fā)現一定劑量的絞股藍皂苷預處理10d 可顯著(zhù)減少大腦中動(dòng)脈閉塞(MCAO)大鼠腦組織的梗死體積,改善運動(dòng)功能。絞股藍皂苷預處理能促進(jìn)MCAO大鼠側腦室室下區(SVZ) 細胞增殖,使MCAO大鼠雙側SVZ中5-溴脫氧尿嘧啶核苷(BrdU) 陽(yáng)性細胞的數量增多。
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(guò)高架迷宮實(shí)驗和埋珠實(shí)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)現絞股藍皂苷治療增加了動(dòng)物通過(guò)開(kāi)放臂的次數和在開(kāi)放臂中停留的時(shí)間,減少了彈珠數量;同時(shí),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)系統疾病的作用機理
1、抗炎
神經(jīng)炎癥是多種神經(jīng)系統疾病的主要原因,如缺血性中風(fēng)、PD和AD等。研究證實(shí), 絞股藍皂苷可通過(guò)抑制神經(jīng)炎癥改善神經(jīng)系統疾病。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(zhù)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(lèi)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(shí),研究還發(fā)現靶向性敲低IL-6 /IL-6R /Stat3 通路的抑制性蛋白SOCS1顯著(zhù)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(guò)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?;钚匝蹩蓪е轮|(zhì)、蛋白質(zhì)和 DNA 的氧化損傷,表現為脂質(zhì)過(guò)氧化、蛋白質(zhì)羰基和 8-羥基鳥(niǎo)嘌呤的顯著(zhù)增加。而絞股藍皂苷處理能顯著(zhù)提高谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathione peroxidase,絞股藍皂苷) 、超氧化物歧化酶( superoxide dismutase,SOD) 和過(guò)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,觸發(fā)GSH、絞股藍皂苷、SOD 或過(guò)氧化氫酶的基因表達,顯著(zhù)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(jìn)神經(jīng)再生
神經(jīng)再生在絞股藍對神經(jīng)系統的保護效應中也起著(zhù)重要作用。絞股藍皂苷可以促進(jìn)MCAO大鼠側腦室室下區內神經(jīng)干細胞(neural stem cells,NSCs)的增加,并促進(jìn)NSCs向成神經(jīng)細胞分化。絞股藍皂苷預處理能顯著(zhù)增加MCAO大鼠雙側SVZ中BrdU陽(yáng)性細胞的數量;雙標記免疫組化證實(shí)SVZ區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(yáng)性B型細胞和雙皮質(zhì)素/巢蛋白陽(yáng)性A型細胞。因此,絞股藍皂苷可通過(guò)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(kāi)發(fā)潛力,是近些年研究的熱點(diǎn)。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(guò),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(dòng)物水平,臨床前的藥效評價(jià)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(jìn)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(jià)值潛力的開(kāi)發(fā)。
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作者簡(jiǎn)介:小泥沙,食品科技工作者,食品科學(xué)碩士,現就職于國內某大型藥物研發(fā)公司,從事?tīng)I養食品的開(kāi)發(fā)與研究。
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