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Modern biological basis of Chinese medical theory that “kidney nourishes marrow and brain is sea of marrow”

中医“肾生髓,脑为髓海”现代生物学基础探讨



全 文 :#专论 #
中医 /肾生髓 o脑为髓海 0现代生物学基础探讨
李 林 3 o魏海峰 o张 兰 o楚 晋 o赵 玲
k首都医科大学 宣武医院 药物研究室 教育部神经变性病学重点实验室 o北京 tsssxvl
≈摘要   /肾生髓 o脑为髓海 0的理论指导中医临床应用补肾中药来防治痴呆和提高记忆能力已经有数千年
的历史 ∀然而 o这一理论的生物学基础尚未有系统的论述 ∀作者近 ts年来应用拟痴呆动物模型和细胞模型等开
展了补肾中药防治老年性痴呆的一系列研究 ∀结果表明 o补肾中药在老年痴呆防治中具有非常重要的地位 ~不同
补肾中药的益脑髓功效存在较大差别 ~补肾中药在多种拟老年性痴呆和脑老化动物模型和细胞模型的作用特点是
增强细胞能量代谢 !神经营养因子表达和胆碱能神经元数量与功能 o减少神经毒素生成 ∀基于此 o认为中医所指的
/脑髓 0 o其现代生物学基础是脑内神经元和神经营养因子 ~脑内神经营养因子减少 !神经元大量萎缩和丢失而造成
/髓海不足 0 o可引起认知功能下降 o进而可发生痴呆 ~中药 /补肾填髓 0的现代生物学基础是促进神经元细胞能量
代谢和利用 o激活内源性神经营养因子生成增多 o同时抑制神经毒素的生成 o从而减少神经元死亡 o促进神经元存
活与再生 ∀
≈关键词   肾生髓 ~脑为髓海 ~老年性痴呆 ~补肾 ~中药 ~生物学基础
≈中图分类号   • u{x1x ≈文献标识码   „ ≈文章编号   tsst2xvsukussyltz2tv|z2sx
≈收稿日期   ussy2st2tt
≈基金项目   国家重点基础研究发展规划项目 kŠussssxzstso
Šussv≤…xtztswl~国家自然科学基金项目 kvsvwss|so vswzut{wl~北
京市自然科学基金项目 kzsxsssto zsvustvo z||ustsl~北京市科技项
目 k⁄suswssvssssvtl~北京市重点科技实验室项目 k|xt{|syssl~北
京市中医药重点学科项目 k京中重 Œ∂ tyl
≈通讯作者   3 李林 o ר¯} k sts l yvtvuzz|o ƒ¤¬} k sts l
yvswu{s|o∞2°¤¬¯} ¬¯± ¬¯|zƒ «²·°¤¬¯q¦²°
祖国医学认为 /肾生髓 o脑为髓海 0 o/肾 0与脑功能存在
密切的联系 ∀肾虚证是导致 /髓海不足 0的重要原因 o通过
/补肾填髓 0可以防治衰老引起的记忆力下降 o起 /益脑髓 0
作用 ∀在该理论指导下 o中医临床应用补肾中药来防治痴呆
和提高记忆力已有数千年的历史 ∀然而 o这一理论的现代生
物学基础尚未有系统的论述 o/补肾 0与 /益脑髓 0之间的现
代生物学关系尚不清楚 ∀作者近 ts年来致力于应用中药防
治老年性痴呆 k„ ½¯«¨ ¬° µ¨π¶§¬¶¨¤¶¨o „⁄l的研究 o观察了补肾
中药对老年性痴呆和脑老化多种动物和细胞模型病理生理
学改变的防治作用 o为探讨 /肾生髓 o脑为髓海 0中医理论的
现代生物学基础积累了大量资料 ∀
1 肾与脑相关的理论渊源
/肾 0与脑相关的理论源于 5素问 # 阴阳应象大论 6 /肾
主骨生髓 0 !5灵枢 # 海论 6之 /脑为髓之海 0等记载 ∀ 5灵枢
#经脉 6云 }/人始生 o先成精 o精成而脑髓生 ∀0唐容川 5内经
精义 6记载 } /益肾生精 o化为髓 o而藏之于脑中 ∀0因此 o肾 !
精 !髓 !脑是肾与脑相关的 w个重要环节 ∀肾主藏精 !肾中精
气足则髓盈 o上注于脑 ∀脑为元神之府 o具有精神和全身机
能活动的统帅作用 ∀随着年龄的增长 o肾中精气渐衰 o无以
灌注 o致脑髓空虚则神无所归 o记忆衰减 o致老年人痴呆 ∀中
医有 /善忘 !神呆 !文痴 !痴呆 0等描述 ∀如王清任在 5医林改
错 6中曾提出 /年高无记性者 o脑髓渐空也 0 o5灵枢 # 决气 6
又有 /脑髓消 0的记载 ∀ 5医学心悟 6亦有 /肾主智 o肾虚则智
不足 0的记载 ∀ 5灵枢 # 海论 6指出 } /髓海不足 o则脑转耳
鸣 o胫酸眩冒 o目无所见 o懈怠安卧 ∀0
2 补肾中药在老年性痴呆防治中的重要地位
从 t||x年开始 o作者通过大量文献检索 o从中医临床治
疗老年期痴呆 k包括阿尔茨海默病和血管性痴呆 l或脑萎缩
的 ys多个复方中选择使用频率靠前的 y类 vv味中药进行
筛选 o包括补肾益智类 z味 !健脾补气类 y味 !祛痰开窍类 x
味 !活血化瘀类 x味 !清热解毒类 w味 ~应用过氧化氢 k‹u ’u l
致神经细胞损伤模型 !线粒体呼吸链复合体 Œ∂ 抑制剂叠氮
钠拟 „⁄细胞模型 !蛋白磷酸酶抑制剂冈田酸 k’„l致 ·¤∏蛋
白磷酸化细胞模型 o发现在 v种细胞模型上均能起拮抗作用
的药物只有补肾中药山茱萸 k≥≥≠ l≈t  ~在 u种细胞模型上能
起拮抗作用的有 z味药 o其中山茱萸 !制首乌 !枸杞子为补肾
药 o占 wvh ∀在自制补肾健脑中药复方参乌胶囊物质基础的
研究和山茱萸的研究中 o观察了 |种单体或总成分在与 „⁄
相关的 {个指标上的作用 o结果发现补肾中药何首乌有效部
位二苯乙烯苷 !山茱萸有效部位环烯醚萜苷 !淫羊藿有效部
位总黄酮的效果最好 }即何首乌二苯乙烯苷改善了 x项指标
#z|vt#
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中 国 中 药 杂 志
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k包括增强神经细胞代谢 !延长神经细胞突起 !抑制 Β2分泌酶
活性 !减低 Β2淀粉样蛋白致炎反应 !增加脑血流量 lo山茱萸
环烯醚萜苷改善了 w项指标 k包括增强神经细胞代谢 !抑制
·¤∏蛋白过度磷酸化 !减低 „Β致炎反应 !增加脑血流量 lo淫
羊藿黄酮改善了 v项指标 o包括减少淀粉样蛋白 k„Βl形成 !
抑制 Β2分泌酶活性 !增加脑血流量 ≈ u  ∀这些发现进一步证
实了补肾中药在 „⁄防治中的重要地位 ∀
3 不同补肾中药填髓功效不同
采用著名数学药理学和统计学专家孙瑞元教授的正交 τ
值法 o对本室以往研制的防治老年性痴呆的 |yt合剂 k含 ts
味中药 l≈v 进行主药分析 o以便精简处方 ∀首先把 ts味药按
正交设计进行不同的组合 o编为 tu个组 o每组含 w ∗ x味药 o
在  2胆碱受体阻滞剂东莨菪碱小鼠模型 k模拟胆碱能损
伤 l!蛋白质合成抑制剂环己亚酰胺小鼠模型 k模拟神经营养
减低 l!∆2半乳糖小鼠模型 k模拟老化和氧化应激 lv种拟痴
呆动物模型上进行试验 o然后进行统计学分析 ≈w  ∀结果表
明 o同为经典的补肾中药 o何首乌 !淫羊藿在组方中改善模型
动物学习记忆能力 !减轻自由基损伤等作用非常显著 o而熟
地黄的作用却不明显 ∀因此 o删除了原方中熟地黄等作用不
明显的 w味中药 o保留了 y味中药 o以制首乌为君药 !淫羊藿
和人参为臣药 o组成了新复方参乌胶囊 k|yu胶囊 l∀结果提
示不同补肾中药的补髓功效是存在较大区别的 ∀ 5本草纲
目 6中就进行了 /补精 !补髓 !填骨髓 !填精髓 0等作用的分
类 o把地黄归于 /填骨髓 0 !而何首乌归于 /填精髓 0 ∀现代研
究证实熟地黄有良好的保护骨髓 !促进骨髓细胞造血生血作
用 ∀熟地黄含多糖成分较多 o可能与其 /填骨髓 0作用有关 ~
而淫羊藿 !何首乌等含黄酮类 !多酚类成分多 o可能与其 /填
精髓 0有关 ∀
4 中医 /补肾填髓 0理论在老年性痴呆防治中的生物学基础
作者应用补肾中药复方或有效成分对 „°°转基因拟 „⁄
小鼠模型 !„Β脑室注射小鼠模型 !线粒体呼吸链复合体 Œ∂
抑制剂叠氮钠 k‘¤‘v l微泵恒速灌注拟 „⁄大鼠模型 !自然衰
老大鼠 !∆2半乳糖皮下注射致脑老化及痴呆小鼠模型 !高胆
固醇饮食拟 „⁄大鼠模型等多种动物模型进行了研究 o结果
发现神经元能量代谢下降 !神经营养因子及其受体减少 !氧
化应激和炎性反应增强 !胆碱能神经元数量减少或功能减退
是这些模型的重要特征 ∀以补肾中药何首乌和淫羊藿为主
药的参乌胶囊 !何首乌二苯乙烯苷和山茱萸环烯醚萜苷对这
些模型的病理生理改变有良好的改善作用 ≈xo y  o从药物反证
的角度诠释了 /肾生髓 o脑为髓海 0中医理论的现代生物学基
础 ∀
411 增强神经元能量代谢 线粒体是生物细胞能量代谢的
重要细胞器 ∀线粒体呼吸链抑制剂 ‘¤‘v微泵恒速灌注 vs §
导致大鼠神经元能量代谢障碍和学习记忆能力减低 ~参乌胶
囊能够改善该模型大鼠的上述异常变化 ≈zo{  ∀山茱萸单体成
分 x2羟甲基糠醛能够拮抗 ‘¤‘v致神经细胞线粒体跨膜电位
下降 ≈|2tt  o升高转 „⁄患者线粒体 ⁄‘„融合细胞的线粒体膜
电位 ≈tuotv  ∀链尿佐菌霉素致糖尿病脑病大鼠模型脑内存在
葡萄糖利用下降和学习记忆功能降低 o参乌胶囊可逆转上述
变化 ≈tw  ∀用基因芯片方法研究发现 o∆2半乳糖模型小鼠海
马组织中与能量代谢相关的基因如线粒体 „×°¤¶¨2ƒs基因 !
糖原磷酸化酶 k°¼ª°l基因表达下调 ~何首乌二苯乙烯苷可
有效对抗 ∆2半乳糖模型小鼠的上述变化 ≈tx2t{  ∀由此认为 o
中医理论中所说的 /肾精 0表现在脑中主要是神经元的能量
供应 ~„⁄主要由于 /肾精亏虚 0引起 o可能是由于脑神经元能
量代谢障碍 k早期改变 l而引起一系列变化 o最终发生脑功能
的损害 o而致痴呆 ∀
412 增强神经营养作用 神经营养因子对促进神经细胞的
分化 !生长及存活具有重要作用 ∀作者研究发现 o自然衰老
大鼠海马区神经元数量减少 o神经生长因子 k‘Šƒl和神经营
养因子 v k‘×vl及其受体表达显著减少 ~参乌胶囊处理组海
马神经元数量 !‘Šƒ和 ‘×v及其受体较模型组增多 ≈t|ous  ∀
在 ∆2半乳糖致脑老化模型小鼠模型脑源性神经营养因子
k…⁄‘ƒl含量减少 o参乌胶囊和何首乌二苯乙烯苷可明显增
加 …⁄‘ƒ在海马区的表达 ≈utouu  ∀在线粒体抑制剂叠氮钠拟
„⁄大鼠模型 o可见海马区 …⁄‘ƒ及其受体含量减少 ~参乌胶
囊可增强其表达 ∀在糖尿病复合脑缺血模型大鼠 o海马区
‘×v及其受体 ×µ® ≤表达降低 ~参乌胶囊可有效增加其含
量 ≈uv  ∀大鼠双侧颈总动脉结扎 u个月造成慢性脑缺血 o出现
海马区神经元数量减少 o‘×v表达下降 o学习记忆功能下降 ~
应用参乌胶囊和何首乌二苯乙烯苷均能有效拮抗上述变
化 ≈uwoux  ∀在隔海马穹窿伞切断大鼠模型 o山茱萸环烯醚萜苷
k≥≥≠ 2…ul能明显增强模型大鼠内侧隔核 !海马齿状回多形
层 !内嗅皮层 r下托区 ‘Šƒ的表达 ≈uy2u{  ∀
413 抑制神经毒素的产生 在 „⁄发病机制中 oΒ淀粉样蛋
白 k„Βl!过度磷酸化的 ·¤∏蛋白 !神经炎性因子 !氧自由基 !
兴奋性氨基酸 !钙离子超载等对神经元细胞有毒性作用 o可
造成神经元死亡 ∀在作者的研究中 ots月龄 „°°转基因小
鼠出现脑皮层和海马区淀粉样斑块数量增多 !„Β含量增高 ~
参乌胶囊和何首乌二苯乙烯苷可减少斑块和 „Β形成 o并且
抑制 Β2分泌酶或早老蛋白 2tk代表 Χ2分泌酶 l的表达 ≈u|ovs  ∀
在体外实验中 o何首乌二苯乙烯苷和淫羊藿黄酮能够抑制 Β2
分泌酶活性 ∀将 „Β直接注入大鼠海马或小鼠侧脑室 o引起
脑内小胶质细胞增多 o前炎性因子 Œ2tΒoŒ2y和肿瘤坏死因
子 2Αkבƒ2Αl含量增高 o以及氧化应激反应增强 ~参乌胶囊 !
何首乌二苯乙烯苷能够抑制该模型动物的上述异常反
应 ≈vtovu  ∀二苯乙烯苷还可抑制高胆固醇血症所致脑内 „Β
生成增多 ≈vv  ∀线粒体呼吸链抑制剂叠氮钠微泵恒速灌注 vs
§导致大鼠神经元海马区 „Β形成增多和 ·¤∏蛋白过度磷酸
化 ~参乌胶囊能够拮抗该模型大鼠 „Β和 ·¤∏蛋白的异常变
化 ∀在神经细胞培养中 o山茱萸 x2羟甲基糠醛能够抑制由叠
氮钠引起神经细胞 „Β形成增多 o抑制蛋白磷酸酶抑制剂 ’„
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导致的 ·¤∏蛋白过度磷酸化 ≈tt  o拮抗转 „⁄患者线粒体 ⁄‘„
融合细胞模型的氧化应激反应和钙离子调节紊乱 ≈tuotv  ∀参
乌胶囊和何首乌二苯乙烯苷口服给药能够减轻 ∆2半乳糖致
痴呆小鼠模型脑内脂质过氧化反应 o增强抗氧化能力 ≈utovw  ∀
参乌胶囊含药血清可明显降低线粒体呼吸链抑制剂所致大
鼠脑皮层神经细胞内钙离子超载 ≈vx  ∀何首乌二苯乙烯苷可
拮抗谷氨酸对原代培养大鼠海马神经元的细胞损伤 ≈vy  ∀
414 提高胆碱能神经元数量和功能 „⁄患者脑内胆碱能
神经元大量丢失 o因此导致学习记忆功能明显减退 ∀作者发
现在线粒体呼吸链抑制剂叠氮钠拟 „⁄大鼠模型 o大脑皮
质 !海马胆碱乙酰基转移酶 k≤«„×l活性和  2胆碱能受体结
合力减低 o参乌胶囊可减轻该模型的胆碱能损伤 ≈vzov{  ∀在自
然衰老大鼠 o参乌胶囊可减缓海马区胆碱能神经元数量的减
少 o并有效防止老年大鼠海马区胆碱乙酰基转移酶与乙酰胆
碱酯酶活性的比值降低 ≈v|ows  ∀将鹅膏蕈氨酸 k兴奋性氨基
酸 l注入大鼠基底前脑造成胆碱能神经元损毁 o可见学习记
忆功能减退 !海马区和皮层  2胆碱能受体结合力下降 ~参乌
胶囊能够改善该模型大鼠的学习记忆功能 ≈wt  o何首乌二苯
乙烯苷可提高模型大鼠海马区和皮层  2胆碱能受体结合
力 o同时改善其学习记忆功能 ≈wu  ∀通过切断大鼠隔海马穹
隆伞 o造成胆碱能神经通路阻断 !胆碱能系统功能低下 o模拟
„⁄胆碱能功能减退和神经元死亡 ~山茱萸环烯醚萜苷 k≥≥≠ 2
…ul能明显减少内侧隔核区和海马齿状回多形层神经元的丧
失 o提高模型大鼠的学习记忆能力 ≈uy2u{  ∀
5 小结
基于以上研究结果 o从实验研究角度证实补肾中药在中
药治疗 „⁄中处于最重要地位 o这与中医治疗 „⁄的主要治
则 /补肾填髓 0不谋而合 ∀补肾中药填精益脑髓功效存在偏
重 o为补肾中药功效的分类提供了新的依据 ∀作者提出新的
观点 }中医所指的 /脑髓 0o其现代生物学基础是脑内神经元
和神经营养因子 ~脑内神经营养因子减少 !神经元大量萎缩
和丢失而造成 /髓海不足 0 o可引起认知功能下降 o进而可发
生痴呆 ~中药 /补肾填髓 0的现代生物学基础是促进神经元
细胞能量代谢和利用 o激活内源性神经营养因子生成增多 o
同时抑制神经毒素的生成 o从而减少神经元死亡 o促进神经
元存活与再生 ∀这可以说是 /治本 0 ∀中药参乌胶囊 !何首乌
和山茱萸可以起到这种作用 o体现出与西药相比具有很大的
优势 ∀
≈参考文献  
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≈wt  李 斌 o李 林 o叶翠飞 q中药复方 |yu对基底前脑损毁大鼠
学习记忆及兴奋性的影响 ≈ q中国新药杂志 oussso|kttl}
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呆大鼠模型脑内胆碱能系统的影响 ≈  q中国药学杂志 o
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中 国 中 药 杂 志
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床观察 ≈ q河北中医 o ussuo uwkttl} {yxq
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片的制备及体外溶出度研究 ≈  q中国药学杂志 o ussvo v{
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v. ∆επαρτµ εντ οφ πηαρµ αχψ, Τηε ΓενεραλΗοσπιταλοφ Σηενψανγ Μιλιταρψ Ρεγιον, Σηενψανγ ttssty, Χηινα)
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