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EGb761的生物学效应及神经保护作用研究进展

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关键词:egb761;生物学活性;神经保护作用

中图分类号: R282.71 文献标识码: A 文章编号: 1008-2409(2008)05-1015-03

EGb761为标准银杏叶提取物,是银杏叶制剂的第4代产品,主要有效成分为 2 4 %类黄 酮和 6 %萜内酯[1]。在临床上已被广泛应用于防治心血管疾病。随着对EGb761多 种生物学 活性作用的不断研究,近年来人们发现它同时具有保护神经细胞结构、代谢和功能的明显作 用,在防治神经细胞变性、脑血管等疾病中具有令人欣喜的应用前景。EGb761保护神经细胞 的作用机制有以下方面。

1 抗β-淀粉样蛋白作用

β-淀粉样蛋白(Amyloid beta protein,Aβ)是β-淀粉样前体蛋白(β-amyloidpr ecursor protein,APP)的代谢产物,当它在脑细胞内大量沉积,能产生神经毒作用,引发阿 耳茨海默(氏)病(Alzheimer's disease,AD)。

Bastianetto等[2]的研究表明,在Aβ毒性培养液中EGb761可通过激活α-分 泌酶途径 促进可溶性的β-淀粉样前体蛋白分泌酶(APPs)产生,一方面使可降低细胞内 Ca2+ 浓度并具有神经营养作用的APPs生成增加;另方面抑制Aβ形成,保护海马细胞 。同样是体外实验,Yao等[3] 则通过对培养的PC12神经细胞,证明EGb761具有剂量依赖 性的抑制Aβ及其衍生物的形成的作用;他们的随后研究进一步证明,给老年大 鼠使用EGb761,既可降低循环中游离胆固醇也可以抑制大脑APP和Aβ的产生[4]。

2 抗自由基损伤

尽管大脑重量只占成年人体重的2%,但它的耗氧量却是全身的20%。由于大脑的抗氧化 能力较低,因此在氧化应激反应时,超氧阴离子和过氧化氢等无法被快速清除而很容易遭受 自由基损伤。

Calapai等[5]的研究表明,口服EGb761可减少短暂性脑缺血沙土鼠海马区的神经元 坏死。在大脑中动脉栓塞诱导的局部脑缺血动物模型中具有同样效果,而且EGb761的 功效与降低 脑内活性氧密切相关,且是EGb761的主要成分黄酮的功劳。Kwon等[6]的研究表明 ,预先 给予EGb761,可明显减轻两侧大脑中动脉栓塞4min再灌注5d后出现的海马CAI细胞丢失 ,其机理是EGb761抑制了缺血再灌注损伤所致的线粒体内钙聚集、线粒体跨膜电位和线粒体 锰-过氧化物歧化酶样免疫反应。

3 抗凋亡

先前的研究已证明,细胞凋亡与神经变性性疾病发生有关,如AD、舞蹈病、进行性肌营 养病性肌萎缩和帕金森氏病。神经细胞凋亡可由多种情况引发,包括某些具有神经毒作用的 物质。

Kang等[7]的研究表明,与单独用神经毒素-百草枯培养的PC12细胞比较,培养 液中加入E Gb761可明显地逆转由百草枯造成的细胞活性降低、线粒体膜崩解和下调凋亡细胞数比率, 同时EGb761预处理还可明显提高酪氨酸羟化酶和Bcl-2细胞活性,以及降低细胞凋亡蛋白酶 活性。十字孢碱是一种非选择性的蛋白激酶抑制剂,可用于制作细胞凋亡模型 。在培养 基中和人神经母细胞瘤细胞内,十字孢碱可通过抑制蛋白激酶,激活细胞凋亡蛋白酶,触发 细胞死亡信号而导致皮质、海马和小脑的神经元死亡。Massieu等[8]在皮质神经元 和胶质细 胞混合培养基中加入十字孢碱和EGb761,以此进一步研究EGb761的神经保护作用机制。结果 表明,EGb761可对抗十字孢碱激活细胞凋亡蛋白酶的作用,从而阻断细胞凋亡级联过程,发 挥抗氧化活性,实现神经保护作用。体外实验还证明,EGb761有时间依赖 性地对抗 由羟基诱导的神经细胞凋亡性死亡,因为EGb761抑制Bcl-2mRNA表达和妨碍巯基结合于膜蛋 白上。这些抗神经细胞凋亡作用,是由EGb761的不同成分共同完成的,包括主要成分黄酮和 萜 类化合物[9]。Lu等[10]则观察了EGb761对老年小鼠六个脑区几个凋亡标 记物的影响,当他们 用EGb761治疗全脑缺血实验动物4d后发现,无论是年轻鼠,还是老年鼠,所有被测脑区中 的bax/Bcl-2比值均明显减低,因此认为EGb761是通过调节bax/Bcl-2比值实现神经保护 作用。

4 调节神经介质

中枢性的5-羟色胺和多巴胺在维持良性应激方面具有重要作用,与应激时的认知和行为 有关。近年的研究表明,EGb761可调节5-羟色胺和多巴胺的中枢传递,并可减轻随年龄增 长而表现出来对应激刺激的易损性。

Wu[11]曾报道,在使用N-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)前后 给予EGb761 ,可减少MPTP损伤小鼠大脑纹状体多巴胺含量,并且EGb761具有单胺氧化酶抑制剂样作 用, 可非选择性地抑制单胺氧化酶,防止MPTP代谢产生神经毒性物质,因此认为EGb761的神经保 护作用与此有关。Sasaki等[12]证明银杏内酯可激活小鼠海马、皮质和纹状体的 谷氨酸脱 羧酶活性,减轻因4-氧-甲基吡哆醇中毒引起的γ-氨基丁酸含量减少和谷氨酸脱羧酶活 性降低的变化。

5 舒张血管

脑功能不全常用来描述一种非特异性、年龄相关性的精神减退综合征,典型的症状包括 :记忆力减退、注意力不集中、能量减少、意识障碍、疲劳、下降、抑郁、焦虑、耳 鸣、头昏头痛等,这些症状与脑血流减少密切相关。而老化则可以造成多种血管系统的有害 变化,如血管弹性下降、血管蚀斑形成,以及与年龄相关的血管内皮细胞和平滑肌细胞信号 转导改变[13]。

Satoh等[14]研究表明,EGb761表现出浓度依赖性的扩张大鼠主动脉的作用, 且在所有年龄组,EGb761均能抵抗去甲肾上腺素造成的血管收缩,并对年轻鼠具有强烈的舒 张血管作用和对老年鼠具有血管收缩逆转作用。EGb761舒张血管的作用是因为 它能抑制 Ca2+通道,减少Ca2+内流,以及促进主动脉和血管平滑肌NO释放。当分别使用 一氧化氮合酶 抑制剂、Ca2+通道激活剂和K+通道抑制剂均可减弱EGb761舒张血管的作用[15 ]。

自从Huang等[16]的研究证实血管内皮细胞一氧化氮合成酶(eNOS)合成的NO 可舒张血管 平滑肌以来,人们对EGb761是否通过增强eNOS活性,发挥它的舒张血管作用进 行了许多 研究。Sasaki等[17]报道,EGb761对卒中易感性大鼠具有明显的降血压作用,与它 能增加eN OSmRNA表达有关。近来Koltermann等[18]的体内和体外实验研究表明,给予治 疗剂量的E Gb761 48h后,eNOS的活性和表达增加,以及磷酸化增强,以至于内皮型NO增多,认为这是E Gb761缓解心血管问题的分子基础。至于EGb761通过什么机制上调eNOSmRNA的 表达,有待进一步研究。

尽管EGb761被证明可通过抗β-淀粉样蛋白、抗自由基损伤、抗凋亡、舒张血管等途径 保护神经细胞功能,但是其详细作用机制仍不完全清楚。为了更好地开发这一传统中草药标 准提取物的生物学功效,还需要深入而广泛的研究和探索。

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(收稿日期: 2008-07-18)