神奇草药汤剂如何激活大脑修复奇迹？广州中医大学与东莞市中医院联合探析

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神奇草药汤剂如何激活大脑修复奇迹？广州中医大学与东莞市中医院联合探析

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https://m.medsci.cn/article/show_article.do?id=8f748490457b

缺血性中风的主要特点是脑动脉的狭窄或阻塞，导致大脑的血液和氧气供应不足，最终引发脑组织的坏死。目前的治疗主要涉及取栓和溶栓疗法，但受限于治疗药物成本高昂以及治疗时间窗口的限制，仅有少数患者能够接受到有效的治疗，这导致了大多数患者出现神经功能障碍。因此，研究缺血性脑卒中的发病机制，识别新的药物靶点，以及开发有效的治疗药物，对于缺血性脑卒中患者的康复具有至关重要的意义。

补阳还五汤（BYHWD）具备补气、活血、通络的功效。其主要治疗适应症为中风导致的气虚血瘀证，包括半身不遂、口眼歪斜等症状。在临床实践中，该方剂常用于脑血管意外后遗症、冠心病、小儿麻痹后遗症的治疗，以及因其他原因导致的偏瘫、截瘫、单侧上肢或下肢无力等气虚血瘀症状。BYHWD作为治疗缺血性脑卒中的经典方剂，在脑卒中患者中展现了显著的疗效。然而，其确切的作用机制尚待进一步阐明。

近期，一篇题为“Buyang huanwu decoction improves synaptic plasticity of ischemic stroke by regulating the cAMP/PKA/CREB pathway”的研究文章，从神经元突触可塑性的视角，深入探讨了BYHWD促进缺血性脑卒中后神经修复的作用机制。

实验方法

研究运用改进的缝合技术构建了大鼠MCAO模型。实验对象被分为对照组、模型组以及BYHWD（20g/kg）组。在实施相应处理后，对各组大鼠的大脑组织进行了采集。通过蛋白质组学分析，该研究进一步通过动物实验和细胞实验探讨了BYHWD对缺血性脑卒中的干预作用及其机制。实验动物被分为对照组、模型组以及不同剂量的BYHWD组（5g/kg、10g/kg、20g/kg）。此外，该研究还建立了稳定且可靠的（OGD/R）SH-SY5Y细胞模型，以观察实验结果并进行分析。

BYHWD减轻大鼠MCAO/R损伤

模型构建完成后，模型组与BYHWD组的大鼠体重均显著下降（图2A）。给药后的第三天，相较于模型组，其他治疗组的体重显示出统计学意义上的显著增长。与模型组在第一天的体重相比，第七天的体重虽有所上升，但未达到统计学差异显著性。结果揭示，BYHWD能够有效地提升MCAO大鼠的体重，并有助于其身体的恢复。

图2 BYHWD增强了MCAO大鼠的神经功能

BYHWD能有效减少脑梗死体积

TTC染色技术被应用于评估脑损伤的严重程度（图2B-C）。在该技术下，正常大鼠脑组织呈现红色，而遭受缺血再灌注损伤的区域则呈现白色。模型组大鼠的脑梗死体积显著增加。经过BYHWD（剂量为10g/kg和20g/kg）处理后，脑梗死体积有显著减少。表明BYHWD能够显著降低MCAO大鼠的脑梗死体积。

BYHWD改善缺血引起的病理变化

研究采用HE染色法对组织形态变化进行了评估（图2D）。结果显示，假手术组脑组织中，皮质和海马区域的神经元形态保持正常，细胞质丰富，细胞核清晰可见，排列有序。相比之下，模型组的缺血性皮质和海马区域脑组织基质疏松、水肿以及血管周围空间的扩大，特别是在皮质和海马的CA1区域，组织损伤尤为严重。此外，缺血性皮层和海马体中大量神经元丧失，剩余的神经元多数呈现细胞质和细胞核的萎缩。部分神经元无序聚集，出现破裂和肿胀现象。

BYHWD治疗后，缺血性皮质和海马区域中部分神经元的病理状态得到改善，细胞间空间缩小，固缩细胞数量减少。BYHWD（10g/kg和20g/kg）干预后，皮质和海马区域的神经元结构明显得到强化，细胞边界和细胞核的清晰度提高，完整和健康的细胞数量显著增加。进一步证实了BYHWD在减轻缺血再灌注引起的脑损伤方面的有效性。

BYHWD减轻突触变化和神经元损伤

透射电子显微镜被用于观察大脑皮质（图3A）与海马（图3D）区域突触的超微结构。在假手术组中，皮质区域的神经元细胞核呈现规则的椭圆形轮廓，核膜保持完整。观察到的突触数量较多，形态各异且结构完整，与海马区域的情况相似。然而，MCAO大鼠模型大脑表现出显著的神经元损伤，包括细胞体肿胀、聚集、细胞膜收缩变形以及核膜的不完整性。突触数量明显减少，许多突触结构出现溶解现象，突触轮廓变得不清晰。

药物治疗后，受损的突触显示出明显的恢复迹象，神经元细胞损伤有所减轻，线粒体数量增多。细胞核和小泡变得清晰可见，突触结构相对完整，突触数量显著增加。突触后致密区的厚度显著增加，突触接触的曲率也明显增加（图3B-C）。各组大鼠海马区域突触的超微结构与皮质区域相似。BYHWD显著改善了海马区域突触的损伤，突触后致密区的厚度和突触界面的曲率显著增加（图3E-F）。

图3 BYHWD改善了大鼠皮质和海马区突触的超微结构（n=3）

BYHWD能有效改善树突和树突棘的形态变化

Golgi染色法被应用于评估细胞体、树突及树突棘的形态变化（图4A-D）。结果显示，在20-60μm交点处的分布达到峰值，随后逐渐下降。分布图亦揭示，高剂量组的趋势与假手术组极为相似。相较于其他组别，模型组在各距离的交叉值均处于最低水平，这表明BYHWD具有改善树突形态的潜力（图4E-F）。Golgi-Cox染色揭示，脑缺血再灌注后，顶端与基底树突间的交叉点总数显著减少（图4G-H）。BYHWD（10g/kg和20g/kg）干预后，顶端与基底树突交叉的数量显著提升。此外，研究对V层神经元顶端与基底树突分支的总长度进行了测量（图4I-J）。模型组在脑缺血再灌注后，顶端与基底树突分支的总长度显著缩短。然而，BYHWD治疗组的顶端与基底树突分支的总长度显著增加。

同时，研究对每组前额叶皮层的第五层锥体神经元进行了探析。假手术组前额叶Ⅴ层锥体神经元的顶部与底部树突棘数量众多（图4K）。模型组树突棘数量较少，密度显著降低。与模型组相比，BYHWD低、中剂量组前额叶皮层Ⅴ层锥体神经元的顶端树突棘密度有所增加，基底树突棘密度未见显著变化。然而，大剂量BYHWD给药后，大鼠额叶皮层锥体神经元顶部与底部的树突棘密度显著增加。此外，神经元顶端与基底部分的成熟与未成熟树突棘密度亦显著增加（图4L-P）。

图4 BYHWD有效地增加了顶端和基部树突分支长度的总和

BYHWD可减少神经元凋亡

TUNEL技术被应用于检测神经元的凋亡情况（图5）。TUNEL阳性信号呈现为红色。在假手术组中，TUNEL阳性细胞数量有所减少，仅见少数细胞发生凋亡。相比之下，模型组的TUNEL阳性细胞数量显著上升。然而，在接受BYHWD治疗的组别中，TUNEL阳性神经元的数量明显减少，特别是在10g/kg和20g/kg剂量的BYHWD治疗下。

图5 BYHWD可减少大鼠缺血-再灌注后脑神经元的凋亡（n=3）