周围神经损伤后细胞凋亡与中药保护作用的实验研究进展李晓锋,徐乐勤,席智杰,周重建【关键词】周围神经损伤;细胞凋亡;综述Prgressfexperientalstudynellapptsisafterperipheralnerveinjuryandtheprtetiveeffetfhineseediine随着现代分子生物学、组织工程学、细胞生物学、基因组学的成熟和普及，以及计算机软件的开发与应用，周围神经损伤的根底研究有了较大的开展，目前普遍认为周围神经损伤引起的神经细胞死亡的主要形式是细胞凋亡1。本文就近年来对于周围神经损伤后细胞凋亡与保护的实验研究进展做一综述。1周围神经损伤后细胞凋亡的机制周围神经损伤引起的细胞凋亡是多种生理病理因子参与并由凋亡相关基因启动的细胞程序性死亡过程，在此过程中除了凋亡相关的蛋白质，许多炎症介质、细胞因子、钙离子和活性氧等均影响凋亡的发生。现分述如下。1.1诱导凋亡的基因和细胞因子1.2诱导凋亡的小分子有机物与无机物1.2.1氧自由基氧自由基尤其是活性氧，具有很强的生物活性，易与生物大分子直接或通过一系列过氧化链式反响而破坏生物构造。大量证据显示氧自由基参与介导周围神经损伤引起细胞凋亡的过程。研究说明，内源性或外源性抗氧化剂可抑制细胞凋亡，活性氧升高或内源性抗氧化剂耗竭可导致细胞凋亡，氧自由基引发的膜脂质过氧化产物，是很强的细胞凋亡诱导剂，可通过破坏细胞膜，增加通透性导致钙内流，进而诱导凋亡16。脂质过氧化途径主要是直接改变细胞内环境，使细胞内a2+浓度超载，能量缺失，蛋白巯基被氧化，从而影响细胞信号传导系统，激发有关的调控基因导致细胞凋亡17。1.2.2一氧化氮由一氧化氮合酶(nitrixidesynthase，NS)催化合成的一氧化氮nitrixide，N是一种重要的信息物质，广泛存在于中枢和周围神经系统中。N参与多种生物活动的调节，包括神经递质的释放和再摄取，线粒体呼吸，DNA合成以及能量代谢。周围神经损伤后，神经元胞体内产生自由基及N，导致a2+和Na+通道关闭，细胞内a2+蓄积，引发细胞凋亡18。在N诱导神经细胞凋亡的过程中，伴随有线粒体呼吸链的可逆性抑制，这一抑制作用可能是通过N修饰线粒体重要膜蛋白而实现的19。最近的研究结果说明，N也有抑制背根神经节drsalrtganglin,DRG神经元凋亡和促进神经再生的作用，N对于神经细胞的双向调节作用可能与NS类型有关，来源于诱导型和神经元型NS的N有神经毒性作用，而来源于内皮型NS的N有神经保护作用20。1.2.3a2+细胞内a2+既是损伤因子，又充当第二信使16。1977年Kaiser等首次发现细胞内a2+浓度升高与凋亡有关21。a2+作为凋亡信号，通过直接调节某些a2+敏感蛋白激酶的活性，令其转移至细胞膜，通过使G蛋白磷酸化，胞内AP增加，激活胞核内核酸酶等方式启动细胞凋亡。也有人认为a2+耗竭可导致凋亡，如内质网a2+储存耗竭是一种细胞凋亡信号，可引起内质网内的Dnasel和核骨架蛋白酶等进入近核区或核基质，并引起生物小分子的释放来诱导凋亡。细胞内钙超载介导NDA受体过度刺激亦可引起细胞凋亡。Kaya等22通过动物实验证实a2+拮抗剂可以减少NDA诱导的RG凋亡，从而起到神经保护作用。此外，细胞内a2+浓度可以影响神经元对神经生长因子nervegrthfatr，NGF的依赖性。即当细胞内a2+浓度下降时，神经元对NGF的依赖性增加，此时去除NGF便可引起神经元凋亡；细胞内a2+浓度增加时，依赖性下降，去除NGF不易引起神经细胞凋亡23。1.2.4兴奋性氨基酸谷氨酸可诱导成熟神经元凋亡。轴突损伤后，受损神经元释放高浓度的谷氨酸，引起神经兴奋毒性增加，是导致神经细胞死亡的原因之一。也有人认为组织缺血或缺氧导致细胞外的谷氨酸蓄积，高浓度的谷氨酸过度刺激细胞外表的受体，尤其是NDA受体，引起细胞内的钙离子通道开放，造成细胞内钙离子超载19，从而引起一系列的细胞凋亡活动。有实验证实谷氨酸释放抑制剂或谷氨酸受体拮抗剂可保护运动神经元免于凋亡24。1.3抑制凋亡的基因和细胞因子3神经保护周围神经损伤后，保护和进步神经功能是临床治疗的关键和目的，挽救神经细胞、阻止细胞凋亡对于神经再生具有重要的意义。实验证明，谷氨酸盐、N抑制剂、神经营养因子(neurtrphifatr，NTF)、自由基去除剂、NDA拮抗剂等均能抑制细胞凋亡，促进神经细胞存活。3.2嗅鞘细胞外周神经损伤后，部分给予嗅鞘细胞有细胞保护作用。嗅鞘细胞的抗凋亡作用可能与以下因素相关：1嗅鞘细胞可分泌多种NTF，这种作用在移植后即开场，早于骨骼肌和雪旺细胞反响；2嗅鞘细胞还可改变微环境，有利于神经再生；3诱导雪旺细胞增生和挪动37。4中药的保护作用周围神经损伤后的修复与再生是多因子、多因素参与的生理过程，中药正是一种多因素复合物，有其独特的优势。中药有可能提供接近神经细胞生理需求与生长活性因子生长的环境，促进DNA和蛋白质合成，增加神经组织代谢。此外，中药还可以扩张血管，促进毛细血管增生，改善神经的缺血状态，从而抑制细胞凋亡，促进周围神经再生。目前中药的研究主要集中在单体、传统方剂及自拟方剂上，在临床和根底各个领域都获得了一定进展。4.1.1EGbEGb系银杏叶的提取物，来源广泛，价格低廉，具有较大的实用价值。EGb对神经损伤后脊髓运动神经元和背根神经节感觉神经元有一定的保护作用，其作用机制可能与EGb中含有内酯B，可降低a2+程度和对抗谷氨酸神经毒性有关；亦可能与其抑制神经元NS表达上调有关。作为神经损伤后的治疗辅助药物，EGb不但能促进神经再生，而且对神经元有保护作用41。4.1.3其他单体在小鼠坐骨神经损伤后神经再生的研究中，刘小君等45发现中药牛膝提取物神经再生素(nerveregeneratinfatr,NRF)能促进小鼠坐骨神经损伤后的修复及其功能的恢复。超微构造观察说明，实验组有髓神经纤维的髓鞘形态、厚度、成熟度均优于对照组，而变性纤维的数目少于对照组。刘宏鹏等46证明枸杞多糖可促进坐骨神经损伤的恢复。Suyanath等47发现积雪草乙醇提取物能显著促进受损坐骨神经的功能恢复和增加轴突生长速率，促进神经再生。李立军等48发现鹿茸多肽能促进神经再生。侯炳军49发如今损伤部分应用辣椒素，髓鞘和神经纤维间炎性细胞增多，神经纤维间有出血；动作电位埋伏期延长，动作电位峰值下降。4.2中药复方的保护作用周围神经再生所需的微环境不是单一因子的作用，而是多因子、多因素结合作用的生物共济环。从此意义上来讲，有效的中药复方制剂用于促进神经再生时，可提供比例更接近神经生长所需活性因子的环境。研究较为深化的有益气化瘀方、补阳还五汤、理气补血汤、补气通络方等。4.2.2补阳还五汤刘柏炎等53通过实验证实，补阳还五汤能进步神经干细胞的增殖和分化为神经元的才能，上调促碱性成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子及受体、NGF及受体、多聚唾液酸神经细胞黏附因子、生长相关蛋白43的表达，下调神经再生抑制因子A及受体的表达，促进神经功能恢复。底秀敏等54通过血清药理学方法观察补阳还五汤对体外培养的雪旺细胞生长情况的影响，结果显示药物组雪旺细胞生长形势及突起长度明显优于对照组。薛金伟等55发现补阳还五汤药浴可以明显改善神经损伤部分微循环，使毛细血管数目增多，抑制神经瘢痕形成，促进神经再生。石杜鹃等56亦发现补阳还五汤具有修复和保护神经元的作用。4.2.3理气补血汤理气补血汤可以促进雪旺细胞增殖和髓鞘形成，减缓失神经性肌萎缩和变性。在大鼠坐骨神经挤压伤的早期，理气补血汤可抑制成纤维细胞产生过多的胶原，防止神经束内和束间的纤维瘢痕形成57，58。5结语中药在非手术治疗周围神经损伤方面具有广阔的应用前景。但目前的研究仍存在以下缺乏：研究所涉及的中药或复方种类局限；研究内容零乱，在中药作用的有效性上缺乏微观指标；所研究复方多为验方，其配伍组成及配比缺乏客观的科学根据；缺乏对中药多种化学成分对人体综合作用的研究。因此在今后应充分开掘中医的理论资源和中药资源，利用现代医学的研究手段，多靶点、多方位探究中药治疗周围神经损伤的作用机制，并不断发现和补充中药新的药理作用，为临床效劳。