天麻素镇痛机制的研究进展
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Edible and medicinal mushrooms2013,21(2):85~86
天麻素镇痛机制的研究进展
陆永利
(三峡大学医学院生理学教研室,湖北宜昌443002)
关键词天麻素;镇痛机制;研究进展
天麻干品是兰科植物天麻(Gastrodia elata Blume)的干燥块茎,也称赤箭芝、合离草、定风草及白龙皮等。我国古典医书中一直将天麻作为名贵中药材。中医临床上长期用天麻来治疗头昏目晕、癫痫抽搐和偏头痛等疾病,疗效显著。鉴于中医理论研究的滞后,天麻的药用研究和发展受到一定的限制。天麻的主要成分之一天麻素(Gastrodin),作为单体,易于用西药的理论体系来分析研究。目前实验和临床已证明天麻素单独使用也能发挥明显的药效。因此,越来越多的国内外学者对天麻素的研究产生兴趣。目前在国内,天麻素注射液被广泛运用于临床,各种血管神经性疼痛是其最主要的治疗病症之一。本文就天麻素的镇痛机制及研究进展做一综述。
1天麻素的代谢和分布
天麻素是天麻的主要有效成分之一,分子式为:C13H18O7,分子量:286.28,化学名称4–羟甲基苯–β–D吡喃葡萄糖苷。为白色针状结晶,熔点154~155℃。易溶于水、甲醇、乙醇,不溶于氯仿和醚。其主要代谢产物为天麻苷元(gastrodigenin,p-hydroxybenzyl alcohol,HBA)。郭正平等[1]用氚标记华西医科大学药学院人工合成的天麻素和天麻苷元,发现天麻素由于脂溶性差,难以通过血脑屏障,主要通过其代谢产物天麻苷元进入血脑屏障发挥作用。但是近来有研究表明,天麻素也能通过血脑屏障进入中枢神经系统发挥药理作用,而代谢产物天麻苷元在脑脊液和血浆中的浓度却非常低[2]。因此,对天麻素的代谢途径和分布尚需做进一步的研究。
2天麻素的镇痛作用及机制
郭学廷等[3]研究显示:与氟桂利嗪治疗偏头痛相比,天麻素能显著改善偏头痛症状,缩短疗程,并且没有明显的不良反应。对治疗糖尿病、冠心病等引起的各种病理性疼痛也有一定的效果。与临床应用相比,目前关于天麻素镇痛机制的研究不多,揣测可能涉及以下几个方面。
2.1抑制星形胶质细胞的激活星形胶质细胞激活后能产生大量的细胞因子,包括疼痛相关因子。在动物实验中,天麻素可以减轻长春新碱诱导的大鼠化疗疼痛反应,使其痛阈值明显增高,且镇痛效果与天麻素的剂量有关,大剂量时效果更明显。在天麻素组,能够观察到大鼠脊髓腰段GFAP(胶质纤维酸性蛋白)表达低于其他对照组[4]。GFAP是星形胶质细胞的特异性标志物,它的减少意味着天麻素能通过抑制星形胶质细胞的激活进而产生镇痛作用。
2.2抑制某些神经因子降钙素基因相关肽(CGRP)是人体内一种重要的生物活性肽,在中枢和外
862013年第21卷第2期
周神经系统的伤害性信息传递中起重要作用,与脊髓和脊髓上水平疼痛,如三叉神经痛、偏头痛、炎性痛和神经性疼痛有明显关系。实验表明,在培养的大鼠三叉神经节细胞上,中浓度(5mmmol/L和10mmmol/L)的天麻素可能通过EPK1/2途径以减少CGRP的上调,从而降低疼痛信息的传入和整合[5];而低浓度和高浓度天麻素的效果皆不明显,其机制还有待于进一步探讨。
2.3电生理机制研究背根神经节(DRG)是躯体初级感觉神经元细胞体的聚集处,直径较小的神经元则为伤害性感受的Aδ和C类纤维。电压门控钠离子通道的主要功能是维持细胞膜的兴奋性及传导。神经元的异常兴奋是神经性疼痛产生的主要原因之一,感觉神经元的钠通道参与了伤害性疼痛信息的传导。在STZ(链脲佐菌素)诱导的糖尿病痛性神经病病变模型中,高糖可以显著增强DRG(背根神经节)小细胞电压门控钠电流。天麻素可以消除高糖的这种作用[6]。电压门控钾电流除了稳定神经元的静息电位之外,还决定动作电位及其时程;电压门控钾电流参诱导中枢敏感化,介导伤害性疼痛。高糖抑制大鼠DRG电压门控钾电流,尤其是延迟整流性钾电流。这种抑制作用可以被天麻素所阻断[6]。天麻素对异常钠钾电流的恢复作用可能是天麻素镇痛效果的电生理基础。
2.4脊髓兴奋性氨基酸在神经病理性疼痛中常出现“上发条”现象,即由持续的、重复的C纤维刺激所产生的递增、低频率依赖的兴奋性增高,其时程仅持续数秒至数分钟。有时出现的长时程增强作用,则是由高频刺激引起的长时间兴奋性增高。“上发条”现象主要反映在GABA能作用减弱和NMDA受体的激活上[7]。天麻素可能通过拮抗由缺氧引起的神经细胞NMDA受体NR1亚基mRNA表达的增加,发挥其神经保护作用[8];天麻素的代谢产物天麻苷元可以与细胞膜上苯二氮草受体结合,增强GABA 的作用[1]。通过对GABA作用的增强和NMDA作用的抑制,天麻素拮抗神经病理性疼痛的“上发条”现象,则可能是天麻素治疗神经性疼痛的机制之一。
关于天麻素治疗疼痛机制的研究目前还非常有限,尚有许多未知的领域需要进行更深入的探索。
参考文献
[1]郭正平,谭天秩,钟裕国,等.天麻素及天麻甙元作用机理的研究[J].华西医科大学学报,1991(1):79-82.
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[3]郭学廷,聂永霞.天麻素治疗偏头痛的近期疗效[J].中华全科医学,2011,9(4):579.
[4]郑卫红,张金芝,郑世玲.天麻素对化疗痛大鼠的作用及其在脊髓水平的作用机制[J].中国药理学与毒理学杂志.2012,
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trigeminal ganglion.Y ao Xue Xue Bao[J].2011,46(12):1451-1456.
[6]Wei Sun,Bei Miao,Xiu-Chao W ang,et al.Gastrodin Inhibits Allodynia and Hyperalgesia in Painful Diabetic Neuropathy Rats by
Decreasing Excitability of Nociceptive Primary Sensory Neurons.PLoS One.2012,7(6):1-15.
[7]徐建国.神经病理性疼痛治疗靶点和药物[C].2006.
[8]付蕾,毛艳华,高远,等.天麻素对大鼠皮层缺氧神经细胞NR1亚基mRNA表达的影响.中国中药杂志.2008,33(9):
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