孔丽|周园张|程家伟|邓彦婷|张欣欣|张振年|尚宏才|胡月
南京中医药大学整合医学学院,中国江苏省南京市栖霞区仙林路138号,邮编210023
**摘要**
**民族药理学相关性**
补阳还五汤(BHD)是中医中的经典方剂,在多项关于缺血性中风的研究中表现出神经保护作用。然而,BHD在恢复期促进神经恢复的具体机制,尤其是与轴突重塑相关的机制,尚未完全阐明。
**研究目的**
本研究旨在探讨BHD对缺血性中风具有益处的潜在分子和细胞机制。
**材料与方法**
采用高效液相色谱-紫外检测(HPLC-UV)方法对BHD中的主要化学成分进行了表征。通过阻断雄性C57BL/6小鼠的中脑动脉(MCAO)建立了缺血性中风模型。通过Longa评分、圆柱测试和平衡木测试评估功能恢复情况。脑组织损伤的量化包括2,3,5-三苯基四氮唑氯化物(TTC)染色、苏木精和伊红(HE)染色、TUNEL染色、尼氏染色、电子显微镜(EM)和激光散斑对比成像(LSCI)。为了探索机制,我们使用了网络药理学、转录组测序(RNA-seq)、免疫组化(IHC)、Western blot(WB)、免疫荧光、共免疫沉淀(Co-IP)、分子对接和表面等离子共振(SPR)分析。
**结果**
BHD通过增强轴突重塑显著缓解了缺血性中风后的神经缺陷。BHD治疗减少了梗死体积,抑制了神经元凋亡,并保持了缺血脑区的神经元完整性。它还改善了线粒体功能和能量代谢,表现为ATP水平升高和线粒体超微结构正常化。同时,BHD增加了线粒体向轴突区的募集,将线粒体动态与轴突修复联系起来。在机制上,BHD触发了PAK5/SNPH信号级联反应,从而增加了线粒体向受损轴突的募集,促进了轴突修复。这种触发作用由Akt介导。抑制Akt会消除BHD引起的神经保护和线粒体募集,突显了Akt/PAK5/SNPH通路在介导BHD治疗效果中的关键作用。
**结论**
BHD通过激活Akt/PAK5/SNPH通路来增强中风后的神经恢复,该通路促进了线粒体向受损轴突的募集并促进了轴突重塑。这些发现阐明了BHD在缺血性中风恢复期发挥神经保护作用的机制。
**引言**
中风是一种急性脑血管疾病,是全球导致残疾和死亡的主要原因之一(Zhang, W.等,2025)。临床上,中风分为两种主要类型:缺血性和出血性中风。缺血性中风是由于脑血管阻塞导致脑血流减少而引起的脑梗死(Campbell和Khatri,2020)。溶栓疗法目前被认为是缺血性中风的一线治疗方法(Yin, X.等,2025),但其临床应用受到大约4.5小时狭窄治疗时间窗口的严重限制(Yin, W.等,2025)。此外,即使在接受及时治疗的患者中,中风也常常导致长期预后不良,许多幸存者患有永久性神经功能障碍(Bai等,2022)。这突显了迫切需要不仅能在急性期保护神经元,还能在恢复期促进功能恢复的治疗策略。尽管已经对各种急性期干预措施进行了广泛研究,但它们的有限治疗时间窗口和不完全的功能恢复表明,迫切需要在中风后恢复期促进神经修复的策略。因此,寻找新的有效治疗方法以促进中风后的恢复变得尤为重要。
**传统中医(TCM)**
传统中医是一种起源于中国古代的医疗体系,具有数千年的历史,提供了独特的治疗经验和优势。受中医理论的启发,近年来出现了许多针对缺血性中风的有前景的治疗方法,展示了中医在这一领域的转化潜力(Dong等,2024;Wu等,2024)。补阳还五汤(BHD)是一种具有数百年历史的经典中药方剂。长期以来,它在治疗中风后遗症方面取得了显著疗效(Gao等,2021)。近年来,多项研究从多个角度证实了BHD可以促进缺血性中风后的神经功能恢复,包括激活Jak2/Stat3/cyclin D1和EGFR/PI3K/Akt/Bad/14-3-3信号通路以提供神经保护并促进海马神经发生(Chen等,2020),通过调节cAMP/PKA/CREB通路改善缺血性中风后的突触可塑性(Mo等,2024),以及通过抑制少突胶质细胞前体细胞中的Notch信号通路增强少突胶质细胞生成和随后的髓鞘再生(Zhuang等,2025)。此外,该方剂的各个草药成分也显示出对抗缺血性中风的治疗潜力。例如,黄芪(Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge)、红花(Carthamus tinctorius L.)和红芍(Paeonia lactiflora Pall.)可以通过其抗氧化、抗炎和抗凋亡作用改善缺血性中风后的神经缺陷(Ren等,2025;Wang等,2017;Wang等,2025)。当归(Angelica sinensis (Oliv.) Diels)通过激活p90RSK/p-Bad和p90RSK/CREB/BDNF信号通路对海马缺血-再灌注损伤具有神经保护作用(Cheng等,2020)。总体而言,这些研究强调了BHD及其各个草药成分在缺血性中风后提供神经保护和促进神经功能恢复的能力。然而,这些研究主要集中在抗氧化、抗凋亡或神经发生机制上,而在恢复期与神经修复密切相关的亚细胞器动态,特别是轴突重塑方面的探索仍不完整。
**线粒体募集**
线粒体募集是各种生物系统中广泛观察到的现象。在干细胞中,Oct4/Wnt/β-连环蛋白通路的激活诱导线粒体在核周聚集,促进间充质-上皮转化(Xiang等,2025)。在肿瘤微环境中,癌细胞可以从间充质干细胞中募集线粒体以满足其能量需求(Sahinbegovic等,2020)。而在神经元中,线粒体募集通常描述为驱动蛋白家族蛋白通过ATP酶活性将线粒体沿微管运输到轴突末端,而动力蛋白则介导线粒体向细胞体的逆向运输或重新定位。它们的协调活动维持了正常的神经元功能(Pekkurnaz和Wang,2022)。相关研究表明,增强神经元中的线粒体募集可以促进神经保护和再生(Liu等,2025)。特别是在缺血性中风中,线粒体募集与轴突重塑密切相关,这是缺血性中风后脑组织修复的关键过程(Zhang, Y.等,2025)。具体来说,轴突损伤会触发健康线粒体从其固定位置脱离,使其迁移到远端轴突,从而替换受损的线粒体,恢复轴突的能量平衡(Cheng等,2022)。这些发现强调了线粒体募集在轴突重塑中的关键作用,并表明它可能是促进中风后恢复期神经修复的一个有前景的干预目标。然而,BHD是否调节这一过程仍有待阐明。
**研究目的**
本研究旨在探讨BHD在缺血性中风中发挥治疗效果的潜在机制。重点关注中风后的亚急性至恢复期,我们的工作旨在阐明BHD的长期益处,并为超出急性治疗窗口的治疗策略提供依据。
**部分内容**
**药物制备**
本研究中使用的BHD购自南京中医药大学附属南京中医院。将七种药材黄芪(Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge)、当归(Angelica sinensis (Oliv.) Diels)、红芍(Paeonia lactiflora Pall.)、川芎(Ligusticum chuanxiong Hort.)、桃仁(Prunus persica (L.) Batsch)和红花(Carthamus tinctorius L.)混合。
**BHD减轻MCAO小鼠的脑梗死和神经损伤**
通过HPLC-UV分析对BHD的主要化学成分进行了表征。在负离子和正离子模式下鉴定出多种化合物(图1A、1B及表S1和S2)。其中,Albiflorin、Pratol、奎宁酸和Acacetin等化合物通过与参考标准的比较被确定为BHD的主要成分。
**讨论**
BHD广泛用于缺血性中风的治疗;然而,其确切的作用机制尚未完全了解(Ning等,2024)。通过构建MCAO模型并整合多种方法,我们的研究表明BHD通过促进线粒体募集来增强轴突重塑,从而减轻中风后的神经损伤。Akt/PAK5/SNPH通路在介导这一效应中起着关键作用(图10)。
**结论**
总之,我们的研究表明,BHD通过激活Akt/PAK5/SNPH通路来减轻缺血性中风后的神经元损伤,该通路促进线粒体向受损轴突的募集。具体来说,BHD促进Akt磷酸化,进而激活PAK5,最终导致SNPH介导的线粒体锚定释放。这一级联反应增强了线粒体向受损轴突的募集,从而促进轴突修复和功能恢复(图10)。
**作者贡献声明**
胡月:撰写、审稿与编辑、监督、项目管理。
张振年:撰写、审稿与编辑、监督。
尚宏才:撰写、审稿与编辑、监督。
张欣欣:撰写、审稿与编辑、验证。
程家伟:撰写、审稿与编辑、数据管理。
邓彦婷:撰写、审稿与编辑、验证。
孔丽:撰写、审稿与编辑、可视化、数据管理。
周园张:撰写、初稿撰写、验证。
**未引用参考文献**
Yin等,2025;Zhang等,2025。
**利益冲突声明**
作者声明没有利益冲突。
**数据可用性**
与本研究相关的所有数据均包含在文章及其补充材料中。
**致谢**
本研究得到了国家自然科学基金(项目编号82204934)、江苏省中医药科技发展项目(项目编号QN202001、YB2020027)、南京中医药大学自然科学基金支持项目(项目编号XPT82204934)、江苏省自然科学基金(项目编号BK20220469)和中国江苏省高等学校自然科学基金(项目编号)的支持。