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

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。然而，由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。

图1 论文首页

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）

结论

总之，BYHWD及其含药血清能够激活cAMP/PKA/CREB信号传导途径，提升MCAO大鼠脑组织或OGD/R细胞中cAMP、PKA、p-Creb1蛋白的表达量，并进一步调节BDNF、Syt1、Syn1和Psd95等下游蛋白的表达，从而改善细胞突触可塑性并减轻细胞凋亡。

参考文献：

Mo J, Liao W, Du J, Huang X, Li Y, Su A, Zhong L, Gong M, Wang P, Liu Z, Kuang H, Wang L. Buyang huanwu decoction improves synaptic plasticity of ischemic stroke by regulating the cAMP/PKA/CREB pathway. J Ethnopharmacol. 2024 Dec 5;335:118636. doi: 10.1016/j.jep.2024.118636