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      川芎對(duì)衰老大鼠腦保護(hù)作用及對(duì)PI3K/AKT/HIF-1α通路的影響

      2023-06-23 05:49:51劉堯張建軍李振皓朱映黎張睿樂娜陳彥陳亞文陶然王淳李明焱王林元
      世界中醫(yī)藥 2023年1期
      關(guān)鍵詞:衰老活血化瘀川芎

      劉堯 張建軍 李振皓 朱映黎 張?!纺取£悘£悂單摹√杖弧⊥醮尽±蠲黛汀⊥趿衷?/p>

      摘要 目的:通過(guò)構(gòu)建衰老合并血瘀大鼠模型,探討川芎小劑量久服對(duì)于延緩衰老腦保護(hù)的藥效及作用機(jī)制,為川芎的臨床用藥提供依據(jù)。方法:將66只SD大鼠分為空白組、模型組、維生素E組、川芎2 g組、川芎4 g組、川芎配伍人參2 g組,每組11只。除空白組外各組腹腔注射D-半乳糖(300 mg/kg)連續(xù)42 d,同時(shí)繼續(xù)造模并給藥14 d,第15天冰水浴20 min,連續(xù)14 d,最后1 d注射0.1%腎上腺素0.8 mg/kg。WST-1法檢測(cè)血清超氧化物歧化酶(SOD)、比色法檢測(cè)谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)活性、總抗氧化能力(T-AOC),TBA法檢測(cè)脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA),酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測(cè)蛋白質(zhì)羰基(PC)含量,酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測(cè)腦組織一氧化氮(NO)、內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)、血栓素B2(TXB2)、內(nèi)皮素(ET)-1含量。蛋白質(zhì)印跡法(Western Blotting)測(cè)定檢測(cè)腦組織磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)蛋白、蛋白激酶B(AKT)蛋白、缺氧誘導(dǎo)因子-1α(HIF-1α)表達(dá)量。結(jié)果:與空白組比較,模型組體質(zhì)量下降(P<0.001),血清SOD、GSH-PX、T-AOC含量降低(P<0.001,P<0.01,P<0.01),MDA、PC含量升高(P<0.001),腦組織NO、TXB2、ET-1含量升高(P<0.001,P<0.05,P<0.001),eNOS含量降低(P<0.01),HIF-1α表達(dá)量降低(P<0.05);與模型組比較,川芎2 g及4 g能升高血清GSH-Px含量,增加T-AOC,降低腦組織NO、TXB2、ET-1含量,升高eNOS(P<0.01),川芎4 g可以增加HIF-1α蛋白表達(dá)量(P<0.01)。川芎1 g與人參1 g配伍后進(jìn)一步升高血清SOD、GSH-Px含量,降低血清MDA、PC含量,降低腦組織NO、TXB2、ET-1含量(P<0.001,P<0.05,P<0.001),升高eNOS(P<0.001),增加HIF-1α蛋白表達(dá)量(P<0.01)。結(jié)論:對(duì)衰老合并血瘀大鼠模型,川芎小劑量久服即可改善內(nèi)皮功能,抑制氧化應(yīng)激,發(fā)揮抗氧化作用;川芎劑量減少并與人參配伍后可以起到協(xié)同增效作用,可能通過(guò)HIF-1α通路對(duì)腦起到保護(hù)作用。

      關(guān)鍵詞 川芎;久服;劑量;衰老;活血化瘀;抗氧化

      Protective Effect of Ligusticum chuanxiong on Brain of Aging Rats and Its Impact on PI3K/AKT/HIF-1α Pathway

      LIU Yao1,ZHANG Jianjun1,LI Zhenhao2,ZHU Yingli1,ZHANG Rui1,YUE Na1,CHEN Yan1,CHEN Yawen1,TAO Ran1,WANG Chun1,LI Mingyan2,WANG Linyuan1

      (1 Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100029,China; 2 Zhejiang Engineering Research Center of Rare Medicinal Plants,Wuyi 321200,China)

      Abstract Objective:To observe the protective effect and mechanism of low-dose Ligusticum chuanxiong for long-term administration on delaying aging brain by constructing an aging rat model with blood stasis,to provide a basis for clinical medication of L.chuanxiong.Methods:A total of 66 SD rats were divided into blank group,model group,vitamin E group,2 g L.chuanxiong group,4 g L.chuanxiong group and 2 g L.chuanxiong+Panax ginseng group,with 11 in each group.All groups,except the blank group,were given D-galactose(300 mg/kg,ip) for 42 consecutive days,during which drugs were administered for 14 days.On the 15th day,the rats were given ice water bath for 20 minutes for 14 consecutive days,and 0.1% of 0.8 mg/kg adrenaline was injected on the last day.Serum superoxide dismutase(SOD) was detected by WST-1 assay,and the glutathione peroxidase(GSH-Px) activity and total antioxidant capacity(T-AOC) was detected by colorimetry.Malondialdehyde(MDA),a product of lipid peroxidation,was detected by thiobarbituric acid(TBA) method.Enzyme-linked immunosorbent assay was performed to determine the content of protein carbonyl compounds(PC) and the contents of nitric oxide(NO),endothelial nitric oxide synthase(eNOS),thromboxane B2(TXB2) and endothelin-1(ET-1) in brain tissue.Western blot was used to detect the expressions of phosphatidylinositol 3-kinase(PI3K),protein kinase B(AKT) and hypoxia-inducible factor 1α(HIF-1α) in brain tissue.Results:Compared with the blank group,the model group had decreased body weight(P<0.001),lowered SOD,GSH-Px and T-AOC(P<0.001,P<0.01,P<0.01),eNOS(P<0.01) and HIF-1α(P<0.05) and increased MDA and PC(P<0.001) and NO,TXB2 and ET-1(P<0.001,P<0.05,P<0.001).Compared with the model group,2 g and 4 g L.chuanxiong up-regulated GSH-Px,enhanced T-AOC,reduced NO,TXB2 and ET-1,and elevated eNOS(P<0.01).In addition,4 g L.chuanxiong increased HIF-1α(P<0.01).After combination of 1 g L.chuanxiong and 1 g P.ginseng,SOD and GSH-Px were elevated,while MDA and PC were lowered; there was a decrease in NO,TXB2 and ET-1(P<0.001,P<0.05,P<0.001) while an increase in eNOS(P<0.001); HIF-1α was increased(P<0.01).Conclusion:For the aging rat model with blood stasis,low-dose L.chuanxiong can improve endothelial function and inhibit oxidative stress,exerting an antioxidant effect.L.chuanxiong at a reduced dose plays a synergistic role with P.ginseng,which may protect the brain through HIF-1α pathway.

      Keywords Ligusticum chuanxiong Hort; Long-term administration; Dose; Aging; Activating blood and resolving stasis; Antioxidation

      中圖分類號(hào):R282文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:Adoi:10.3969/j.issn.1673-7202.2023.01.008

      川芎味辛,溫。主治中風(fēng)入腦、頭痛、寒痹、筋攣緩急。能上行頭目,下行血海。通肝經(jīng),為血中之氣藥也[1]?,F(xiàn)代研究表明川芎對(duì)腦血管系統(tǒng)具有抗衰老[2]、擴(kuò)張血管[3]、抗動(dòng)脈粥樣硬化[4]、增強(qiáng)腦內(nèi)血流量、改善微循環(huán)[5]等作用。隨著人口老齡化的到來(lái),腦部疾病等與衰老相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病嚴(yán)重影響老年患者的生活,如缺血性腦卒中、阿爾茨海默病、血管性癡呆等[6]?,F(xiàn)代研究表明其與氧化應(yīng)激有關(guān),同時(shí)伴隨著明顯的血管衰老表現(xiàn)[7]。中醫(yī)“因瘀致衰”理論認(rèn)為老年多氣虛,易造成瘀血,瘀血內(nèi)阻致臟腑功能失調(diào),血瘀加重疾病的發(fā)生發(fā)展[8]。中藥久服對(duì)于老年患者心腦血管慢性疾病,如慢性腦缺血,以及腦梗死后遺癥,比較西藥對(duì)癥治療,能起到一定的改善癥狀、緩解病情、延緩病情、提高預(yù)后的作用。與久服相伴的是對(duì)藥物劑量、服用時(shí)間、藥效及藥物安全性的探討[9]。

      川芎作為活血化瘀類藥物單味即可改善腦部血液循環(huán),減輕腦缺血損傷,對(duì)缺血再灌注損傷腦組織有保護(hù)作用,以其為核心的補(bǔ)陽(yáng)還五湯、芎湯等臨床常用來(lái)治療腦血管疾?。?0]。但川芎辛溫升散,久服易散真氣,能否通過(guò)降低劑量或者合理配伍改善內(nèi)皮功能,抑制氧化應(yīng)激延緩腦衰老,發(fā)揮對(duì)腦的保護(hù)作用有待研究。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)構(gòu)建衰老合并血瘀大鼠模型首次研究川芎不同劑量及配伍應(yīng)用條件下“久服”對(duì)延緩腦組織衰老的作用,探討川芎對(duì)衰老合并血瘀大鼠腦保護(hù)作用及機(jī)制,為其臨床用藥提供依據(jù)。

      1 材料與方法

      1.1 材料

      1.1.1 動(dòng)物 無(wú)特定病原體(Specific Pathogen Free,SPF)級(jí)8周齡雄性SD大鼠66只,體質(zhì)量180~220 g,購(gòu)自斯貝福(北京)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科技有限公司,許可證號(hào):SCXK(京)2019-0010。飼養(yǎng)于北京中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物房,大鼠自由飲水、攝食,12/12 h日燈光模擬白天黑夜,以標(biāo)準(zhǔn)普通飼料喂食。本研究通過(guò)動(dòng)物福利倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(倫理審批號(hào):BUCM-4-2021032401-1052)。

      1.1.2 藥物 D-半乳糖(上海源葉生物有限公司,批號(hào):R24O11H128688);腎上腺素注射液(天津金耀藥業(yè)有限公司,批號(hào):2107262);維生素E軟膠囊(天津市中央藥業(yè)有限公司,批號(hào):210211);川芎配方顆粒(北京康仁堂藥業(yè)有限公司,批號(hào):21010061);人參配方顆粒(北京康仁堂藥業(yè)有限公司,批號(hào):21006942)。

      1.1.3 試劑與儀器 超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)試劑盒(批號(hào):20220303)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(Glutathione Peroxidase,GSH-Px)試劑盒(批號(hào):20211123)、總抗氧化能力(Total Antioxidant Capacity,T-AOC)試劑盒(批號(hào):20211123)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)試劑盒(批號(hào):20220304)、總蛋白定量測(cè)定試劑盒(批號(hào):20211223)、ATP酶測(cè)試盒(批號(hào):20220506),以上試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所;蛋白質(zhì)羰基(Protein Carbonyl,PC)酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)試劑盒(批號(hào):202203),購(gòu)自上海酶聯(lián)生物科技有限公司;一氧化氮(Nitric Oxide,NO)(批號(hào):20220705)購(gòu)自北京普利萊基因技術(shù)有限公司;內(nèi)皮素-1(Endothelin 1,ET-1)試劑盒(批號(hào):20220629)、血栓素B2(Thromboxane B2,TXB2)試劑盒(批號(hào):20220629)由北京康佳宏原生物科技有限公司提供。磷脂酰肌醇3激酶(Phosphoinositide 3-Kinase,PI3K)抗體(CST公司,美國(guó),貨號(hào):4257)、蛋白激酶B(Protein Kinase,AKT)抗體(CST公司,美國(guó),貨號(hào):9272)、缺氧誘導(dǎo)因子-1α(Hypoxia-Inducible Factor 1α,HIF-1α)抗體(Abcam公司,美國(guó),貨號(hào):AB179483),β肌動(dòng)蛋白(β-actin)抗體(CST公司,美國(guó),貨號(hào):4967),酶標(biāo)分析儀(賽默飛世爾科技,美國(guó),型號(hào):Multiskan MK3)、凝膠成像系統(tǒng)(上海勤翔科學(xué)儀器有限公司,型號(hào):620013-9Q)。

      1.2 方法

      1.2.1 分組與模型制備 動(dòng)物適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d后,隨機(jī)分為空白組(n=11)和造模大鼠(n=55)。造模大鼠從造模第1天起按每10 g體質(zhì)量腹腔注射0.1 mL D-半乳糖(300 mg/kg),連續(xù)42 d,于第43天眼眶取血,檢測(cè)大鼠血清MDA含量。后隨機(jī)分為模型組、維生素E組、川芎2 g組、川芎4 g組、川芎配伍人參2 g組,每組11只。同時(shí)繼續(xù)造模并給藥14 d,第15天開始冰水浴20 min,連續(xù)14 d,最后1 d注射0.1%腎上腺素0.8 mg/kg??瞻捉M每日給予普通飼料喂食,腹腔注射等劑量生理鹽水,共70 d。

      1.2.2 給藥方法 各給藥大鼠分別灌胃給予相應(yīng)藥物,維生素E組(0.02 g/kg,相當(dāng)于人日用量0.2 g/d)、川芎2 g組(0.20 g/kg,相當(dāng)于人日用量2 g/d),川芎4 g組(0.40 g/kg,相當(dāng)于人日用量4 g/d),川芎配伍人參2 g組(0.20 g/kg,相當(dāng)于人日用量2 g/d),空白組、模型組每天灌胃雙蒸水,連續(xù)28 d。

      1.2.3 檢測(cè)指標(biāo)與方法

      1.2.3.1 觀察大鼠體質(zhì)量 給藥后每2周記錄體質(zhì)量變化。

      1.2.3.2 大鼠血清SOD、GSH-Px、T-AOC、MDA、PC含量檢測(cè) 最后1次給藥后,大鼠腹主動(dòng)脈取血,室溫靜置4 h,4 ℃,3 500 r/min,離心半徑6 cm,離心15 min,分離血清,按試劑盒檢測(cè)血清SOD、GSH-Px、T-AOC、MDA、PC含量。

      1.2.3.3 大鼠腦組織NO、內(nèi)皮型一氧化氮合酶(Endothelial Nitric Oxide Synthase,eNOS)、TXB2、ET-1含量檢測(cè) 取大鼠腦組織,按組織重量體積比1∶9加入預(yù)冷0.9%生理鹽水,并勻漿,分別制備成10%的組織勻漿,4 000 r/min,離心半徑6 cm,離心15 min,取上清液。利用總蛋白質(zhì)定量試劑盒(BCA法)測(cè)定蛋白濃度后,按試劑盒檢測(cè)腦組織中NO、eNOS、TXB2、ET-1含量。

      1.2.3.4 蛋白質(zhì)免疫印跡(Western Blotting)法檢測(cè)PI3K、AKT、HIF-1α蛋白表達(dá) 取大鼠腦部分,按組織重量體積比1∶9,在冰上加入含有蛋白酶抑制劑的放射免疫沉淀法裂解液裂解,機(jī)械研磨勻漿后12 000 r/min,離心半徑6 cm,離心15 min,取上清液,用BCA法測(cè)定蛋白濃度。按照1∶4加入5×Loading Buffer,10%SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳分離后電轉(zhuǎn)至聚偏二氟乙烯(Polyvinylidenefluoride,PVDF)膜,用含5%脫脂奶粉的TBST緩沖液封閉1 h,分別加入PI3K(1∶1 000稀釋)、AKT(1∶1 000稀釋)、HIF-1α(1∶1 000稀釋)、β-actin(1∶1 000稀釋),4 ℃孵育過(guò)夜,洗滌緩沖液(Tris Buffered Saline Tween,TBST)洗3次,10 min/次。加入二抗(1∶10 000稀釋)室溫溫育1 h,TBST洗3次,10 min/次,電化學(xué)發(fā)光液顯影,凝膠成像儀曝光。

      1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)檢驗(yàn)和方差齊性檢驗(yàn),符合正態(tài)分布且方差齊性,采用單因素方差分析,組間比較采用最小顯著性差異法(LSD)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

      2 結(jié)果

      2.1 對(duì)大鼠體質(zhì)量的影響 給藥4周后,與空白組比較,模型組大鼠體質(zhì)量增長(zhǎng)顯著下降(P<0.001);與模型組比較,維生素E組能顯著提高大鼠體質(zhì)量(P<0.001),川芎2 g組、川芎4 g組、川芎配伍人參2 g組均能提高大鼠體質(zhì)量,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01、P<0.05、P<0.05)。見表1。

      2.2 對(duì)大鼠血清SOD、GSH-Px、T-AOC的影響 與空白組比較,模型組大鼠血清SOD含量降低(P<0.001);與模型組比較,維生素E組、川芎2 g組與川芎配伍人參2 g組均能顯著升高SOD含量(P<0.01、P<0.05、P<0.001);與川芎4 g組比較,川芎配伍人參2 g組顯著升高SOD含量(P<0.001)。與空白組比較,模型組大鼠血清GSH-Px含量降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);與模型組比較,維生素E組、川芎2 g組、川芎4 g組、川芎配伍人參2 g組均能夠升高GSH-Px含量(P<0.01、P<0.001、P<0.01、P<0.001);與川芎4 g組比較,川芎配伍人參2 g組顯著升高GSH-Px含量(P<0.01)。與空白組比較,模型組大鼠血清T-AOC含量降低(P<0.05);與模型組比較,維生素E組、川芎2 g組、川芎4 g組均能夠升高T-AOC含量(P<0.001、P<0.001、P<0.001)。見表2。

      2.3 對(duì)大鼠血清MDA和PC的影響 與空白組比較,模型組大鼠血清MDA含量明顯升高(P<0.001);與模型組比較,川芎4 g組、川芎配伍人參2 g組均能夠降低MDA含量(P<0.01、P<0.01)。與空白組比較,模型組大鼠血清PC含量明顯升高(P<0.001);與模型組比較,維生素E組、川芎2 g組及川芎配伍人參2 g組均能顯著降低PC含量(P<0.001、P<0.05、P<0.05)。見表3。

      2.4 對(duì)大鼠腦組織NO、eNOS的影響 與空白組比較,模型組大鼠腦組織NO含量顯著降低(P<0.001);與模型組比較,各組均能組顯著降低NO含量(P<0.05,P<0.001)。與空白組比較,模型組大鼠腦組織中eNOS含量明顯降低(P<0.01);與模型組比較,維生素E組、川芎2 g組、川芎4 g組、川芎配伍人參2 g組均能夠升高eNOS含量(P<0.05、P<0.01、P<0.01、P<0.001)。見表4。

      2.5 對(duì)大鼠腦組織TXB2、ET-1的影響 與空白組比較,模型組大鼠腦組織內(nèi)TXB2含量顯著升高(P<0.05);與模型組比較,維生素E組、川芎2 g組、川芎4 g組、川芎配伍人參2 g組均能降低TXB2含量(P<0.05、P<0.05、P<0.05、P<0.01)。與空白組比較,模型組大鼠腦組織ET-1含量升高(P<0.001);與模型組比較,維生素E組、川芎2 g組、川芎4 g組、川芎配伍人參2 g組均能顯著降低其含量(P<0.01、P<0.01、P<0.001、P<0.001)。見表5。

      2.6 對(duì)大鼠腦組織PI3K、AKT、HIF-1α蛋白表達(dá)量的影響 與空白組比較,模型組大鼠心臟組織中PI3K、AKT表達(dá)有降低趨勢(shì),差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。HIF-1α表達(dá)顯著增加(P<0.01);與模型組比較,維生素E組、川芎4 g、川芎配伍人參2 g中HIF-1α表達(dá)顯著增加(P<0.01),PI3K、AKT表達(dá)有所增加,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表6,圖1。

      3 討論

      腦卒中、阿爾茨海默病、血管性癡呆、帕金森病等腦部疾病在老年人群中呈高發(fā)病率的趨勢(shì),影響老年健康及生活?,F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)腦部退行性疾病與衰老密不可分[11],機(jī)體或細(xì)胞內(nèi)自由基失衡導(dǎo)致的氧化應(yīng)激被認(rèn)為是造成衰老的重要因素,從而使神經(jīng)元內(nèi)積累聚集性蛋白質(zhì)和脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物[12]。此外衰老致內(nèi)皮功能紊亂、血管生成受損,微循環(huán)產(chǎn)生障礙[13]。中醫(yī)認(rèn)為衰老多由氣血失調(diào)引起,氣虛無(wú)力推動(dòng)血液運(yùn)行致瘀血形成。《血證論》中有:“血在上,則濁蔽而不明矣?!薄夺t(yī)林改錯(cuò)》中亦云:“凡有瘀血也令人善忘?!笨梢婐鲅芍隆按舨 薄敖⊥保?4]。研究表明,在高血壓及其并發(fā)癥、阿爾茨海默病等發(fā)病過(guò)程中伴有明顯的血瘀,血瘀又加重疾病進(jìn)程[15-16]。中醫(yī)久服多用于慢性病調(diào)理,能在一定程度上延緩病情,通過(guò)延長(zhǎng)給藥時(shí)間達(dá)到療效。具體給藥時(shí)間以臨床起效為主。

      川芎具有活血行氣、祛風(fēng)止痛的功效。川芎中主要活性成分川芎嗪(Tetramethylpyrazine,TMP)、阿魏酸具有抗血小板凝集、擴(kuò)張血管、改善腦部血液循環(huán)、減輕腦缺血損傷等作用[17]。研究表明,TMP可能通過(guò)抑制炎癥和改善神經(jīng)元核蛋白表達(dá)來(lái)增強(qiáng)神經(jīng)細(xì)胞增殖,減輕腦缺血再灌注損傷[18]。此外還可通過(guò)調(diào)節(jié)血栓素A2,/前列環(huán)素(Thromboxane A2,TXA2/Prostacyclin,PGI2)失衡狀態(tài),起到抗血栓作用。因此本實(shí)驗(yàn)通過(guò)腹腔注射D-半乳糖,通過(guò)冰水浴及注射腎上腺素構(gòu)建衰老合并寒凝血瘀氧化損傷模型,給予川芎2 g、4 g劑量28 d,探討川芎在小劑量及配伍應(yīng)用下久服延緩腦衰老的作用及機(jī)制。

      研究表明,當(dāng)機(jī)體處于衰老狀態(tài)時(shí),SOD及GSH-Px活性明顯降低,MDA及PC含量升高[19]。本實(shí)驗(yàn)表明模型組血清中SOD、GSH-Px的含量降低,MDA、PC含量上升,提示大鼠處于衰老狀態(tài)。與模型組比較,川芎2 g、4 g組升高血清中SOD、GSH-Px含量及降低血清MDA、PC含量,從而減輕大鼠體內(nèi)氧化應(yīng)激。血管內(nèi)皮功能障礙是血管衰老的早期病理改變,可引起內(nèi)皮細(xì)胞(Endothelial Cell,EC)分泌的血管調(diào)節(jié)因子水平發(fā)生改變,ET-1、NO作為血管收縮和舒張物質(zhì),能夠維持基礎(chǔ)血管張力與心血管系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)[20]。NO由神經(jīng)元型一氧化氮合酶(Neuronal Nitric Oxide Synthase,nNOS)、誘生型一氧化氮合酶(Inducible Nitric Oxide Synthase,iNOS)和eNOS3種一氧化氮合酶(Nitric Oxide Synthase,NOS)催化底物L(fēng)-精氨酸而生成。低濃度的NO具有舒張血管、抑制血小板黏附聚集,防止血栓形成等作用[21]。eNOS產(chǎn)生的NO可能通過(guò)清除活性氧而具有腦神經(jīng)保護(hù)作用[22]。然而血瘀造成腦血流量減少,氧化應(yīng)激下活化的iNOS可合成并分泌大量的NO,刺激ET-1生成,并使神經(jīng)膠質(zhì)和神經(jīng)元細(xì)胞釋放炎癥介質(zhì),引起神經(jīng)血管單位功能障礙,導(dǎo)致血管的收縮與舒張功能受損[23]。TXB2可促進(jìn)血小板黏附、聚集、血管收縮,促進(jìn)血栓形成。隨著腦內(nèi)血栓素的含量升高,ET濃含量增加,使缺血區(qū)血管產(chǎn)生強(qiáng)烈、持久性收縮,加重缺血和腦組織損傷[24]。研究發(fā)現(xiàn)在動(dòng)脈硬化閉塞癥血瘀證、氣虛血瘀型腦梗患者中存在血管EC增殖活性降低,EC損傷,ET、NO的含量明顯增高等[25]。

      本實(shí)驗(yàn)表明,模型組下調(diào)eNOS,上調(diào)NO、ET-1、TXB2含量,提示大鼠腦氧化損傷,這可能與NO可刺激EC凋亡,造成血管壁局部的血栓形成有關(guān)[26]。與模型組比較,川芎2 g、4 g組降低腦組織中NO,ET-1、TXB2含量,升高eNOS含量,從而改善內(nèi)皮功能紊亂,抑制NO含量升高引起的氧化應(yīng)激。PI3K/AKT信號(hào)通路參與調(diào)控炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、細(xì)胞凋亡及自噬,其激活是缺血后機(jī)體的保護(hù)機(jī)制之一,eNOS是該信號(hào)通路的下游靶點(diǎn)[27],細(xì)胞內(nèi)底物如血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子等均可通過(guò)激活受體酪氨酸激酶使PI3K磷酸化,產(chǎn)生第二信使磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(Phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphate,PIP3),其與細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)蛋白AKT及3-磷酸肌醇依賴性激酶-1(3-phosphoinositide-dependent Kinase 1,PDK1)結(jié)合,活化后的AKT可調(diào)控eNOS、NO的生成[28],另有研究表明其活化后激活核因子E2相關(guān)因子2(Nuclear Factor E2-related Factor 2,Nrf2)蛋白表達(dá)[29]。HIF-1由α、β亞單位組成,HIF-1α在低氧中穩(wěn)定表達(dá),對(duì)缺血壞死后新生血管的形成起關(guān)鍵調(diào)控作用[30]。另有研究證實(shí)NO參與調(diào)控HIF-1α的活化表達(dá),作用機(jī)制可能是阻斷Fe2+綁定脯氨酰羥化酶,從而阻斷α亞基的降解[31]。本實(shí)驗(yàn)表明模型組HIF-1α蛋白表達(dá)顯著上升,PI3K/AKT蛋白表達(dá)呈下降趨勢(shì),與模型組比較,川芎2 g、4 g組激活HIF-1α蛋白表達(dá)。研究進(jìn)一步說(shuō)明活血化瘀藥川芎可能是在一定程度上改善內(nèi)皮功能紊亂,改善腦血管微循環(huán),推動(dòng)氣血運(yùn)行,減輕血瘀狀態(tài),抑制氧化應(yīng)激反應(yīng),進(jìn)而延緩衰老,保護(hù)腦功能。

      川芎辛溫升散,通過(guò)中醫(yī)傳承輔助平臺(tái)建立處方數(shù)據(jù)庫(kù),運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘得出臨床用于治療頭痛等腦部疾病時(shí)湯劑中川芎平均用量為11.68 g[32]。更有研究表明單藥川芎給予7.5 g時(shí),可以升高D-半乳糖衰老模型腦組織中SOD、GSH-Px含量,降低MDA、MAO含量,具有良好的延緩衰老的作用[33]。川芎?jiǎn)斡媚茱@著降低腦缺血-再灌注大鼠皮層TNF-α含量[34]。《景岳全書》記載川芎多服久服,令人走散真氣,能致暴亡?!熬梅彼幬镄杈邆浜芨叩陌踩?,需要緩緩以小劑量藥物扶持,產(chǎn)生較為溫和的干預(yù)作用,由量變到質(zhì)變從而維護(hù)健康[9]。老年氣虛,素體虛弱,用藥不宜多量,本實(shí)驗(yàn)表明,川芎2 g,4 g小劑量下對(duì)血清抗氧化指標(biāo)可產(chǎn)生一定作用,并能改善腦內(nèi)皮功能。通過(guò)進(jìn)一步降低劑量至1 g并與補(bǔ)氣藥人參1 g配伍益氣活血,其效果優(yōu)于單味川芎2 g及4 g?!侗静輦湟氛J(rèn)為川芎?jiǎn)畏t臟有偏勝,久服則過(guò)劑生邪,故有此失。若有配合節(jié)制,則不至此矣[35]。因此川芎臨床應(yīng)用中,多以藥對(duì)或方劑形式應(yīng)用。配伍是中藥發(fā)揮藥效的有效形式。川芎多與補(bǔ)虛藥、活血化瘀藥、清熱藥等相配伍。如黃芪、當(dāng)歸、丹參、赤芍等。川芎-赤芍既能活血化瘀,又可借氣增加行血之力,使行血破滯的功效倍增[36];川芎、當(dāng)歸可以滋養(yǎng)血脈、活血行氣,使清陽(yáng)之氣上行,為血不配氣頭痛之專用方[37]。臨床以此類方為基礎(chǔ)辨證治療慢性腦缺血。川芎龍蛭湯以川芎地龍為主,能降低TNF-α、降鈣素原水平,進(jìn)而改善腦梗死氣虛血瘀證微循環(huán),減輕炎癥反應(yīng),促進(jìn)神經(jīng)功能重建[38]。文獻(xiàn)研究表明川芎治療腦部疾病等配伍補(bǔ)虛藥頻率最高[32]。本實(shí)驗(yàn)以人參為例,人參扶正固本,大補(bǔ)元?dú)?,制約川芎“久服散真氣”?!澳X為髓之海,真氣之所聚”,大腦神經(jīng)之思維等屬于真氣的功能表現(xiàn)[39]。本實(shí)驗(yàn)表明川芎配伍人參2 g組對(duì)抗氧化指標(biāo)及腦組織血管內(nèi)皮功能起到改善作用,川芎劑量由2 g減少為1 g并與1 g人參合用后可以改善內(nèi)皮功能,減輕氧化應(yīng)激從而使抗氧化作用增強(qiáng),優(yōu)于將單味川芎劑量增加到4 g,且益氣活血對(duì)于氧化損傷改善明顯。研究表明,人參-三七-川芎提取物可以延緩血管ECs的衰老,其機(jī)制可能與激活沉默信息調(diào)節(jié)因子1自噬通路,提升自噬水平有關(guān)[40]。因此推測(cè)其發(fā)揮作用可能與人參補(bǔ)氣推動(dòng)血液運(yùn)行,減輕血瘀帶來(lái)的氧化應(yīng)激,延緩內(nèi)皮衰老起到協(xié)同增效的作用。

      人口老齡化日益嚴(yán)重,老年人作為特殊人群,中藥臨床安全應(yīng)用尤為重要,如何發(fā)揮中醫(yī)藥優(yōu)勢(shì)防治老年病,顯得十分必要[41]。

      綜上所述,本研究通過(guò)構(gòu)建衰老合并血瘀氧化損傷模型,針對(duì)老年血瘀狀態(tài)下,探討川芎小劑量下久服對(duì)于延緩腦衰老的藥效及作用機(jī)制,比較單味藥不同劑量下及配伍后其藥效,從而闡明川芎的用藥配伍規(guī)律,為臨床用藥的安全性、有效性、合理性提供依據(jù)。

      利益沖突聲明:無(wú)。

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      (2022-11-15收稿 本文編輯:吳珊)

      基金項(xiàng)目:國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2018YFC1706800)作者簡(jiǎn)介:劉堯(1996.09—),女,碩士研究生,研究方向:中醫(yī)藥基本理論與物質(zhì)基礎(chǔ)研究,E-mail:lyao611@163.com通信作者:王林元(1961.10—),男,碩士,教授,博士研究生導(dǎo)師,研究方向:中醫(yī)藥基本理論與中藥新技術(shù),E-mail:wangly@bucm.edu.cn;李振皓(1987.07—),男,博士,副研究員,研究方向:中藥藥理藥效研究,E-mail:zhenhao6@126.com

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