芳香开窍中药对血脑屏障通透性的调节作用及其机制研究进展

描述：血脑屏障的天然屏障作用，在保护脑组织的同时也限制了众多药物的入脑转运。芳香开窍类中药能 够开窍醒脑、调节血脑屏障通透性，体现出引药上行 和脑保护的特性。该文以常见芳香开窍中药冰片、麝 香、苏合香、安息香和...

[摘要]血脑屏障的天然屏障作用，在保护脑组织的同时也限制了众多药物的入脑转运。 芳香开窍类中药能够开窍醒脑、调节血脑屏障通透性，体现出引药上行 和脑保护的特性。 该文以常见芳香开窍中药冰片、麝香、苏合香、安息香和石菖蒲为代表，综述了近年来芳香 开窍中药对血脑屏障通透性调节作用的研究进展，并对 其调节机制进行了探讨。此外，结 合近年来芳香开窍中药在现代制剂中的应用， 笔者认为后续研究应拓宽此类中药的应用， 将 其芳香开窍的特性与现代药剂学的新剂 型、新技术相结合，为脑部疾病的治疗提供新的思 路与方法。

血脑屏障（blood-brain barrier，BBB）是血液与脑组织之间的一道天然屏障，是机体保 持脑内环境稳定的重要结构基础和生理机制。BBB 可以通过调节血液和脑组织之间的物 质 交换阻止有害物质入脑， 但同时也限制了许多药物的脑内转运， 使药物在脑内难以达到适宜 的浓度而不能满足脑部疾病治疗的要求。

中医学认为：“心藏神、主神明、主血脉”，“心窍通则神明有主，神志清醒”。凡以开窍 醒神为主要功效，常用于治疗闭证神昏的药物，称开窍药， 又因其大多具有芳香、辛香之 气，故称为芳香开窍药。该类药：“芳香之性走窜”，易透过 BBB；引药上行，能促进药物跨 过 BBB 入脑，增加药物在脑内的浓度；且具有脑保护功能。本文以常见芳香开窍中药冰片、 麝香、苏合香、安息香和石菖蒲为代表，综述了近年来芳香开窍中药对 BBB 通透性的调节 作用及其机制的研究进展。

1 芳香开窍中药对 BBB 通透性的影响

1.1 冰片

冰片（borneol）是龙脑香科植物龙脑香 Dipterocarpus tubinatus Gaertn.f. 的树脂和挥 发油加工品提取获得的结晶。冰片最早见于《名医别录》，称为龙脑香，其别称有龙脑、冰 片脑、梅花脑、天然冰片、梅片等，属芳香开窍类药物，其性 微寒、味辛苦，归心、肺、 脾经。中医谓其作用特点为“独行则势弱，佐使则有功”。《本草纲目》记载冰片能“通诸窍， 散郁火”。

1.1.1 本身易透过 BBB

冰片相对分子质量为 154.24，是一种小分子脂溶性单萜类物质。梁美荣等发现大鼠在 灌服冰片 5 min 后，脑内冰片的浓度即与血清中相同，质量分数达到 10 μg·g-1。李伟荣等 给小鼠灌胃天然冰片 5 min 后即在脑内测得冰片，60 min 后浓度达到峰值。证实冰片极易 透过 BBB，其脑内浓度与血清浓度有较高的比值。

1.1.2 能够引药上行，促进药物透过 BBB

冰片不仅本身能透过 BBB， 还可与其他药物合用， 促进药物经不同途径给药后的入脑量。

1.1.2.1 注射 冰片与亚砷酸、尼莫司汀、克林霉素、舒络、甲氨蝶呤、头孢曲松、栀子 苷、尼莫地平等药物合用，能够促进这些药物经注射给药跨 BBB 入脑，提高它们在脑组织 的含量。 此外， 以冰片修饰脂质体、 固体脂质纳米粒后静脉给药， 也能实现对包载药物的“引 药上行”作用。

高晨等研究表明， 大耳白兔灌胃给予冰片可以显著提高随后经耳缘静脉注射的甲氨蝶呤 在脑脊液中的 Cmax，AUC0-t 和 AUC0-∞，使甲氨蝶呤的 BBB 透过率提高了 82.1%；证实 冰片可以促进甲氨蝶呤透过 BBB，增加其在脑脊液中的浓度。喻斌等通 过大鼠灌服冰片不 同间隔时间后尾静脉注射栀子苷， 考察冰片处理对大鼠栀子苷脑内浓度的影响； 发现冰片处 理后可提高栀子苷脑内的 Cmax 和 AUC，延长 MRT，缩短 tmax，其中间隔 15 min 组对栀 子苷脑内相对生物利用度和脑靶向指数的提高作用最明显； 证实冰片处理后可提高栀子苷入 脑量和入脑速度，且冰片灌胃 15 min 后 BBB 开放最明显。

吴红兵等制备了 10%冰片修饰的齐多夫定棕榈酸酯脂质体，小鼠尾静脉注射后，与溶 液剂相比， 脑内齐多夫定的绝 对摄取量由普通脂质体组的 1.43 倍增加到冰片修饰组的 1.96 倍（P

1.1.2.2 口服 冰片合用口服药物， 亦可促进药物入脑。 吴雪等考察了冰片对灌服羟基红 花黄色素 A（HSYA）透过 BBB 的影响；结果表明，HSYA 配伍冰片后，AUC 脑/AUC 血显著 升高（P

1.1.2.3 鼻腔给药 药物经不同给药途径进入脑内的量不同， 鼻腔给药本身可以提高药物 的入脑量，这是因为药物经鼻吸收入脑的途径有 2 种：一是经嗅黏膜吸收后直接入脑，二是 经呼吸区黏膜吸收进入体循环后再经 BBB 转运入脑。药物与冰片合用经鼻腔给药，还可进 一步促进药物的经鼻入脑转运。刘煜德等探讨了冰片对川芎嗪经鼻腔给药吸收入脑的影响， 结果表明，芎冰喷雾剂组较川芎喷雾剂组中的川芎嗪能更迅速的入脑并达到更高的峰浓度； 与芎冰灌胃剂组相比，芎冰喷雾剂组的吸收、分布和消除都更迅速。Lu 等将京尼平苷与冰 片合用，鼻腔给予大鼠后发现合成冰片和天然冰片均能增加京尼平苷在脑部的吸收。          1.1.3 降低 BBB 通透性体现脑保护作用

在生理状态下，冰片通常具有提高 BBB 通透性的作用，而在病理状态下，冰片则可通 过降低 BBB 通透性体现出一定的脑保护作用。刘亚敏、夏鑫华等证实冰片可以显著性降低 局灶性缺血再灌注大鼠脑内的伊文思蓝（Evans blue，EB）含量。

1.2 麝香

麝香为麝科动物林麝 Moschus berezovskii Flerov、马麝 M. sifanicus Przewalski 或原麝 M. moschiferus Linnaeus 成熟雄体香囊中的干燥分泌物。 麝香首载于 《神农本草经》 ， 其“香 芳烈，为通关利窍之上药”（《本草经疏》），“通关透窍，上达肌肤，内入骨髓，与龙脑相 同，而香窜又过之”（《医学入门》）。麝香性辛、温，味苦，归心、脾经，能够开窍醒神， 用于各种闭证神昏。

1.2.1 本身可透过 BBB，具有脑保护作用

陈文垲等[25]发现麝香的主要有效成分麝香酮经尾静脉注入大鼠体内 5 min 后，脑中浓 度已达到峰值，表明麝香酮能够通过 BBB 进入脑组织，并有相当浓度的分布。且与其他主 要脏器相比，麝香酮在脑中较为稳定、代谢慢，说明麝 香酮对脑具有一种特殊的亲和性， 能够醒脑开窍、归经入脑。此外，在病理状态下，麝香也表现出一定的脑保护作用，能对抗 脑缺血后脑水肿、BBB 通透性加大、 脑体比值和脑组织含水量增加、病理组织改变等病理 性损伤。

1.2.2 调节药物的 BBB 通透性

与冰片类似，在生理病理不同状态下，麝香对药物透过 BBB 的作用不同。倪彩霞等发 现，麝香全药与麝香石油醚提 取部位对小鼠生理状态下的 BBB 具有一定的开放效应，能显 著提高正常小鼠脑组织中的伊文思蓝 EB 含量。而对于小鼠缺血再灌注损伤模型，尾静脉注 射 EB，显 示麝香全药与麝香石油醚提取部位均能显著性降低小鼠脑组织中 EB 的含量，表 明麝香能够对抗不完全缺血再灌注损伤模型小鼠 BBB 通透性的异常升高，表现出病 理状态 下 BBB 功能的保护作用。

1.3 苏合香

苏合香是由金缕梅科植物苏合香树 Liquidambar orientalis Mill.的树干渗出的香树脂经 加工精制而成。苏合香“走窜，通窍开郁，辟一切不正之气”（《本草备要》），“气香窜， 能通诸窍脏腑”（《本草纲目》）。 苏合香辛、温，归心、脾经，可开窍醒神，辟秽，用于 中风痰厥、猝然昏倒、惊痫等。出自《太平惠民和剂局方》的苏合香丸是中医芳香开窍的著 名温开方。临床常 用于治疗脑血管意外、脑震荡等病所致突然昏厥。

苏合香多配伍使用，关于其促进药物透过 BBB 的研究不多。刘萍等观察中药苏合香对 联用药舒必利口服给药后对血 中与脑内舒必利浓度的影响，结果表明，大鼠连续口服给药 1 周后舒必利合用苏合香组的大鼠脑中和血中舒必利浓度明显高于单用舒必利组， 与单用舒 必利组相比， 舒必利与苏合香合用组的舒必利脑浓度上升 39%；说明苏合香能够增加 BBB 的通透性，促进舒必利透过 BBB。

1.4 安息香

安息香为安息香科植物白花树 Styrax tonkinensis（Pierre） Craib ex Hart.、安息香树 S. benzoin Dryand.或苏门答腊安息香树 S. paralleloneurum Perkins.的树脂；《本草经疏》 记载：“安息香，气平而芬香，性无毒气厚味薄，阳也。入手少阴经，少阴主藏神，神昏则 邪恶鬼气易侵，芬香通神明而辟 诸邪，故能主鬼症恶气也。”安息香味辛、苦，性温，归心、 脾经；具有开窍清神、行气活血、止痛的功效；用于治疗中风痰厥、气郁暴厥、中恶昏迷等。

安息香能够迅速进入血液，并能通过 BBB 进入大脑。与麝香相似，在生理和病理状态 下，苏合香对 BBB 的通透性具有不同调节作用。对小鼠，安息香全药组能显著提高正常小 鼠脑内 EB 含量（P

1.5 石菖蒲

石菖蒲 Tatarinow Sweetflag Rhizome 为天南星科多年生草本植物石菖蒲 Acorus tatarinowii Schott 的干燥根茎，始载于《神农本草经》，味苦、微辛，性温，具芳香之气， 行散之力较强。

方永奇等[31]发现石菖蒲挥发油中顺式甲基异丁香酚、榄香素、β-细辛醚、α-细辛醚 4 个成分能够进入脑组织。吴雪等发现石菖蒲水提液能显著提高 HSYA、葛根素和川芎嗪等药 物的 AUC 脑/AUC 血。说明石菖蒲能够有效提高 BBB 的通透性，促进药物透过 BBB 进入脑 组织。

综合芳香开窍类中药冰片、麝香、苏合香、安息香及石菖蒲对 BBB 通透性的影响，可 知此类药物主要在 3 个层次调节 BBB 的通透性：①本身可自由 通过 BBB，发挥芳香开窍作 用的成分主要为脂溶性、相对分子质量小的成分，容易跨过 BBB 进入脑组织；②生理状态 下与其他药物合用，引药上行，促进其他药 物跨 BBB 入脑；③病理状态下降低 BBB 的通透 性，表现出对脑组织的保护作用。

2 芳香开窍中药调节 BBB 通透性的机制

BBB 通透性的变化受多种因素的影响。近年来关于芳香开窍类中药影响 BBB 通透性机 制的研究主要集中在以下几个方面，见图 1。

2.1 影响神经递质及其受体

冰片可以通过影响 5-羟色胺（5-HT）等神经递质而调节 BBB 通透性。①影响 5-HT，王 刚等研究了合成冰片影响 BBB 促进槲皮素入脑的情况，加入了 5-HT 抑制剂后，脑组织中槲 皮素的含量显著下降； ②影响氨基酸类递质， 天然冰片能够在生理和病理条件下影响小鼠脑 内氨基酸类神经递质的含量；王道刚研究指出，冰片可以降低水合氯醛麻醉大鼠海马 GABA 的表达、增加 β-内啡肽（β-EP）的表达，是冰片“开窍”的可能作用机 制。

麝香可以影响大鼠纹状体氨基酸递质的表达， 增加天门冬氨酸、 谷氨酸、 甘氨酸及 GABA 的含量。

苏合香开窍作用的机制可能与抑制儿茶酚胺的分泌有关。 有研究表明， 苏合香可以抑制 由乙酰胆碱、 藜芦定碱刺激引起的牛肾上腺髓质细胞儿茶酚胺的分泌， 并呈现一定的剂量依 赖关系。

中药石菖蒲不但可以影响 5-HT 等神经递质水平外，还可以影响 N-甲基-D-天冬氨酸受 体（NMDA）受体核心期刊目录 2013，从而调节 BBB 通透性和功能。①影响 5-HT 含量， 谢婷婷等通 过研究中药石菖蒲对脑内单胺类神经递质 5-HT 水平的影响，发现石菖蒲可显 著增加小鼠脑内 5-HT 含量，推测石菖蒲可能通过上调脑内 5-HT 水平，促进 BBB 开放；② 拮抗 NMDA 受体与其配体的结合，NMDA 受体是兴奋性氨基酸的特异性受体之一，其介导 的兴奋性毒性是脑损伤发生的重要机制，匡忠生等发现石菖蒲水提成分能拮抗大鼠脑皮质 NMDA 受体与其配体的结合，提示石菖蒲有效成分可抑制兴奋性氨基酸毒性作用， 该作用可 能是其醒脑开窍、治疗脑损伤的重要机制之一。

2.2 抑制 P-糖蛋白

P-糖蛋白（P-gp）是一种常见的转运 ATP 酶，具有去除异源物质的功能，是药物摄入 脑内的主要屏障之一。有研究表明，冰片、苏合香、安息香和石菖蒲均可通过影响 P-gp 的 功能来调节 BBB 通透性。

冰片可以增加长春新碱和槲皮素的脑内药物浓度，发挥与 P-gp 经典竞争性抑制剂维拉 帕米相似的作用。其 可能作用机制为：当冰片透过 BBB 后，亲和力大的冰片与 P-gp 结合 后被泵出细胞外，并且抑制了 5-HT 与 P-gp 结合，亲和力小的 5-HT 与 P-gp 结 合的少，在 细胞内蓄积， 含量增加， 进一步介导 BBB 开放； 当冰片与槲皮素等药物同时存在时， 与 P-gp 结合力大的冰片被泵出细胞外， 而与 P-gp 结合力小 的槲皮素则在细胞内蓄积，进而提高其 脑组织含量。

杨洋等通过体外研究发现芳香开窍药物苏合香、安息香和石菖蒲的主要成分安息香醛、 香草醛和 β-细辛醚对 P-gp 外排功能有明显抑制作用，显示抑制 P-gp 功能为这类药物提高 BBB 通透性的可能机制。

2.3 调节一氧化氮水平

缺血性脑损伤重要的病理基础是 BBB 的破坏，主要体现在对微血管内皮细胞、星型胶 质细胞足突、 基底膜及周围神经元的影响观察冰片对脑微血管内皮细胞内诱导型一氧化氮合 酶（iNOS）表达量的影响，发现生理状态下 iNOS 表达无增强，而病理状态下 iNOS 表达明 显减弱，显示出对 BBB 和脑组织的保护作用。Liu 等也发现冰片可降低缺血再灌注大鼠脑内 iNOS 的表达。刘赫等研究表明，对四氯化碳致肝性脑病大鼠，地苏合剂能够明显降低血清 NO 含量、NOS 活性，表明苏合香也能够通过此途径表现出脑保护作用。

2.4 抗炎

倪彩霞等发现冰片可降低缺血侧脑组织中血管内皮生长因子（VEGF）含量，麝香则有 降低 VEGF 与基质金属蛋白酶 MMP-9 含量的趋势。徐秋英等研究发现人工麝香可能通过抑 制缺血再灌注后大鼠脑组织 MMP-9 的表达，降低脑组织 BBB 基底膜细胞外基质的降解和 BBB 的通透性，减轻脑缺血后脑水肿。王文等发现在对乙酰氨基酚/扑热息痛所致的急性肝 衰竭（ALF）模型中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）水平明显增高，且与脑中 EB 含量的显著升高 一致， 提示 TNF-α 可能是导致 ALF 时 BBB 通透性增加的重要细胞因子。 倪彩霞等证实冰片、 麝香、苏合香、安息香能显著降低血清中 TNF-α 含量，对抗 BBB 通透性增大。          2.5 抗自由基损伤

脑损伤时产生大量自由基，导致血管内皮细胞损伤、BBB 遭破坏、神经元损伤等。研究 表明冰片、麝香及石菖蒲具抗自由基损伤功能。冰片注射液能 通过降低 MCAO 模型大鼠脑 组织丙二醛（MDA）含量、提高超氧化物歧化酶（SOD）及乳酸脱氢酶（LDH）活力，表现 出对实验性脑缺血的保护作用。麝香酮可明显增加完全缺血再灌流大鼠脑组织 SOD 含量， 降低 MDA 含量，降低缺血、缺氧造成的组织兴奋性氨基酸（excitatory amino acids，EAA） 含量，抑制 EAA 所导致的兴奋性神经毒性。石菖蒲也可降低 MDA 含量、提高 SOD 活性， 对抗 β-淀粉肽 25-35（Aβ25-35）诱导的海马神经元自由基损伤。

综上，芳香开窍类中药调节 BBB 通透性的机制主要集中在影响神经递质、调节 P-gp、 调节 NO 水平、抗炎、抗自由基损伤几个方面，以实现其或“辛香走窜”、“醒脑开窍”、引药 上行”及脑保护作用。

3 展望

常见的芳香开窍药，如冰片、麝香、苏合香、安息香和石菖蒲，能够醒脑开窍、引药上 行，同时具有脑保护作用。但是，过度的剂量或/及长期服用，同样可能会引起毒性。有文 献报道冰片有生殖毒性、鼻黏膜毒性、大剂量神经抑制及致死；麝香具有胚胎毒性、视网膜 神经毒性、肝脏及脾脏毒性；过量或长期使用苏合香、石菖蒲均具有毒性，大量的石菖蒲有 胚胎毒性及中枢神经毒性。 而关于此类中药对脑及血脑屏障毒性的研究报道甚少， 有待继续 探讨。可见，无论是单独使用、还是复方配伍、抑或制剂研究，此类中药的应用均应在安全 范围内。

目前， 关于芳香开窍类中药的研究众多， 但是主要集中在复方配伍、 部分机制研究方面。 除了冰片，芳香开窍类中药促进其他药物透过 BBB 的研究及机制的探讨不多。随着社会的 发展， 单纯的配伍并不能有效地满足脑部疾病治疗要求。 已有研究者将冰片制备成经鼻给药 的微乳， 或者制备冰片修饰的脂质体、 纳米粒， 以提高其脑内靶向性及脑部疾病的治疗效果。 笔者认为，将传统芳香开窍药性与现代制剂技术相结合，研究新的递药系统，势必能拓宽芳 香开窍药的应用、为脑部疾病的治疗提供新的研究策略。