关于加味天麻钩藤饮改善高血压合并血管性认知障碍机制的研究报告

本研究由朱晓杰（第一作者，在读硕士）、李纳川、陈梓昕、丁璐、张红晓、王相召、张元熙、吴蕙宏及刘子旺（通信作者，主任医师，博士生导师）共同完成，研究团队主要来自北京中医药大学东直门医院，合作单位包括北京中医药大学第三附属医院及中国中医科学院济南医院。该研究于2026年6月3日在《中国实验方剂学杂志》（Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae）进行了网络首发（DOI: 10.13422/j.cnki.syfjx.20260907），其研究论文题目为《加味天麻钩藤饮对高血压合并血管性认知障碍大鼠NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路介导的小胶质细胞焦亡的影响》。

一、 研究的学术背景

本研究立足于神经科学、血管病学及中医药学交叉领域，聚焦于血管性认知障碍（Vascular Cognitive Impairment, VCI）这一重大公共卫生问题。VCI是由脑血管疾病及其危险因素导致的一系列认知损害综合征，是仅次于阿尔茨海默病的第二大常见痴呆病因。高血压是导致VCI的核心血管危险因素之一，其相关的脑小血管病是认知功能下降的主要病理基础。目前，现代医学对高血压合并VCI的共病缺乏疗效确切的药物，主要手段为控制血压和对症改善认知，存在局限性。

从病理机制上看，慢性脑灌注不足引发的神经炎症是连接高血压与认知损伤的关键环节。近年来，细胞焦亡（Pyroptosis）——一种由炎症小体介导的程序性细胞死亡方式，在VCI发病中的作用日益受到关注。其中，NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路是介导细胞焦亡的核心信号轴。小胶质细胞（Microglia）作为中枢神经系统的主要免疫细胞，其发生焦亡会释放大量白细胞介素-1β（IL-1β）、白细胞介素-18（IL-18）等促炎因子，加剧神经炎症，损害神经元突触结构与功能，最终导致认知障碍。

在中医理论中，高血压与VCI分属“眩晕”、“头痛”与“健忘”、“呆病”范畴，但其病机密切相关，常责之于肝肾阴虚、肝阳上亢、风阳上扰、痰瘀阻络，导致“络伤髓虚”。天麻钩藤饮是治疗肝阳上亢型高血压的经典方剂。本课题组在前期研究中发现，该方可通过PI3K/Akt信号通路发挥神经保护作用。本研究在此基础之上进行加味（增加熟地黄、山茱萸），旨在增强益精填髓之功，并基于PI3K/Akt通路与NLRP3炎症小体激活存在密切关联的现代研究认识，提出新的科学假说：加味天麻钩藤饮可能通过抑制NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路，减轻小胶质细胞焦亡，从而改善高血压合并VCI。因此，本研究旨在从“小胶质细胞焦亡”这一新视角，深入探讨加味天麻钩藤饮改善高血压合并VCI的作用机制，为其临床应用提供实验依据。

二、 研究的详细工作流程

本研究设计严谨，流程环环相扣，主要包含以下几个关键步骤：

1. 动物模型制备与分组：研究选用72只自发性高血压大鼠（SHR）和12只京都威斯特大鼠（WKY）。采用“单侧颈总动脉永久性结扎联合高盐饮食”的方法构建高血压合并VCI大鼠模型。此方法能模拟人类慢性脑低灌注状态，并加重高血压相关的血管内皮损伤。造模成功后，将60只SHR模型大鼠随机分为5组：模型组、尼莫地平组（阳性对照药，9.375 mg·kg⁻¹·d⁻¹）、加味天麻钩藤饮低剂量组（7.81 g·kg⁻¹·d⁻¹）、中剂量组（15.625 g·kg⁻¹·d⁻¹）和高剂量组（31.25 g·kg⁻¹·d⁻¹），每组12只。另设12只仅分离颈动脉但不结扎的SHR大鼠作为假手术组，以及12只正常WKY大鼠作为空白对照组。从造模后第4天开始，进行为期12周的灌胃干预。

2. 表型评估与行为学检测：在干预期间及结束后，通过多维度指标评估药物效应。

   • 血压监测：每10天采用非侵入性尾套法测量大鼠收缩压、舒张压和平均动脉压，动态观察药物对血压的调控作用。
   • 认知功能评估：
     • Morris水迷宫实验：进行为期4天的定位航行训练，记录逃避潜伏期；第5天进行空间探索实验，记录穿越原平台位置的次数、在目标象限的游泳路程和时间，以此评价大鼠的空间学习与记忆能力。
     • 新物体识别实验：通过记录大鼠对熟悉物体和新颖物体的探索时间，计算辨别指数（DI），评估其学习记忆和非空间认知功能。

3. 组织病理学与形态学观察：行为学测试结束后，取大鼠海马组织进行深入分析。

   • 苏木精-伊红染色：观察海马CA1、CA3、DG区神经元的病理形态变化，如细胞排列、核固缩、空泡变性等。
   • 高尔基染色：这是一种经典的神经元形态学观察技术。研究对海马组织进行高尔基浸染、切片，在显微镜下观察神经元树突棘的形态，并使用ImageJ软件定量分析树突棘密度，以评估突触结构的可塑性。

4. 分子与细胞机制探究：这是本研究的核心，旨在从炎症和细胞死亡角度揭示药物作用靶点。

   • 炎症因子检测：采用酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测大鼠血清和海马组织中促炎因子IL-1β和IL-18的含量。
   • 小胶质细胞焦亡检测：采用免疫荧光双标技术，共定位小胶质细胞标志物Iba1和焦亡执行蛋白GSDMD，直观观察并定量分析海马区内发生焦亡的小胶质细胞数量。
   • 关键通路蛋白表达检测：采用蛋白质免疫印迹法（Western Blot）检测海马组织中与焦亡通路相关的蛋白（NLRP3、Caspase-1、GSDMD）以及与突触功能密切相关的蛋白（突触素Synapsin、突触后密度蛋白95 PSD95）的表达水平。

5. 数据分析：所有计量资料以均值±标准差表示。采用SPSS 25和GraphPad Prism 10.6软件进行统计分析。多组间比较采用单因素方差分析（One-way ANOVA），组间两两比较根据方差齐性选用LSD检验或Dunnett's检验。以P<0.05为差异具有统计学意义。

三、 研究的主要结果

研究结果系统性地从宏观行为到微观分子层面，验证了加味天麻钩藤饮的疗效及其潜在机制。

1. 对血压和认知功能的改善作用：与空白组和假手术组相比，模型组大鼠血压持续处于高水平，水迷宫实验中穿越平台次数、平台象限路程以及新物体识别指数均显著降低，证实模型大鼠成功出现了高血压和认知功能障碍。与模型组相比，加味天麻钩藤饮中、高剂量组和尼莫地平组均能显著降低大鼠的收缩压、平均动脉压和舒张压，并明显增加水迷宫穿台次数、平台象限路程，提高新物体识别指数。低剂量组虽有改善趋势，但效果不稳定或未达统计学显著性。这表明加味天麻钩藤饮（尤其是中、高剂量）能有效控制血压并改善模型大鼠的学习记忆能力。

2. 对海马组织病理和突触结构的保护作用：HE染色显示，模型组海马CA1区神经元排列紊乱、细胞层变薄、核固缩深染、出现空泡变性等严重病理损伤。而加味天麻钩藤饮中、高剂量组和尼莫地平组能显著减轻这些病理改变。高尔基染色结果显示，模型组海马神经元树突棘密度显著低于空白组和假手术组，提示突触结构受损。经加味天麻钩藤饮高剂量和尼莫地平干预后，树突棘密度得到显著恢复。这些结果从组织形态学上证实，药物对海马神经元及其突触连接具有保护作用，这可能是其改善认知功能的物质基础。

3. 对神经炎症和小胶质细胞焦亡的抑制作用：ELISA检测发现，模型组大鼠血清和海马中的促炎因子IL-1β和IL-18水平显著升高。免疫荧光结果显示，模型组海马区Iba1与GSDMD共定位的荧光强度（即发生焦亡的小胶质细胞数量）显著增强。给予加味天麻钩藤饮（低、中、高剂量）和尼莫地干预后，IL-1β、IL-18水平及小胶质细胞焦亡数量均被显著抑制。这一系列结果表明，模型大鼠海马区存在强烈的神经炎症和小胶质细胞焦亡，而加味天麻钩藤饮能有效抑制这一过程。

4. 对NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路及突触蛋白的调控作用：Western Blot蛋白表达分析是连接现象与机制的关键。结果显示，与空白组和假手术组相比，模型组海马组织中焦亡通路关键蛋白NLRP3、Caspase-1、GSDMD的表达量显著上调，而突触功能相关蛋白Synapsin和PSD95的表达量显著下调。这从分子水平证实，模型大鼠海马内焦亡通路被激活，同时突触完整性遭到破坏。药物干预后，加味天麻钩藤饮中、高剂量组和尼莫地平组能显著下调NLRP3、Caspase-1、GSDMD的蛋白表达，并同时上调Synapsin和PSD95的蛋白表达。低剂量组对Caspase-1和GSDMD有下调作用，但对NLRP3、Synapsin和PSD95的影响未达显著水平。

结果的逻辑关系：行为学（认知下降）和病理学（神经元损伤）的结果，引导研究者探究其背后的细胞事件（小胶质细胞焦亡增加）和分子事件（炎症因子释放、焦亡通路激活、突触蛋白减少）。而药物干预后，在改善行为表型和病理结构的同时，恰好逆转了这些细胞和分子事件。这种从“表型”到“细胞事件”再到“分子通路”的逐层验证，构成了一个完整、自洽的证据链。

四、 研究的结论与意义

本研究得出结论：加味天麻钩藤饮能够改善高血压合并血管性认知障碍大鼠的血压水平和学习记忆能力。其作用机制可能与抑制NLRP3/Caspase-1/GSDMD信号通路，从而减轻小胶质细胞焦亡，进而保护海马神经元突触结构和功能有关。

研究的价值：

• 科学价值：首次从“小胶质细胞焦亡”的角度，阐明了加味天麻钩藤饮防治高血压合并VCI的新机制。它将中医“络伤-毒邪-髓虚”的病机认识与现代医学的神经炎症、程序性细胞死亡理论相结合，为中医药治疗复杂脑病提供了创新的生物学解释。研究明确了该复方作用于NLRP3炎症小体上游或本身，从而抑制下游焦亡级联反应的具体靶点。
• 应用价值：为临床使用加味天麻钩藤饮治疗高血压及其相关的认知障碍提供了扎实的临床前实验依据。研究表明，该方不仅降压，还能通过多靶点（抗炎、抗焦亡、保护突触）发挥神经保护作用，体现了中医药“异病同治”和整体调节的优势，为开发防治VCI的中药新药或优化现有治疗方案提供了思路。

五、 研究的亮点

1. 研究视角新颖：将当前神经炎症研究的热点——“细胞焦亡”引入到中医药防治VCI的机制研究中，选题具有前沿性和创新性。
2. 病证结合模型特色鲜明：采用SHR大鼠（模拟高血压病）结合“颈动脉结扎+高盐饮食”（模拟慢性脑低灌注），构建了贴近临床的高血压合并VCI“病证结合”动物模型，增强了研究结果的临床相关性。
3. 研究体系完整深入：研究设计涵盖了从整体动物行为（血压、认知）、到组织病理（HE染色）、细胞形态（高尔基染色）、免疫细胞状态（免疫荧光）、炎症因子水平（ELISA）直至关键信号通路蛋白表达（Western Blot）的多层次、多维度验证，证据链坚实。
4. 中西医理论有机结合：研究不仅验证了药效，更尝试用现代分子生物学语言阐释经典方剂“平肝潜阳、益精填髓”功效的科学内涵，是中西医结合研究的良好范例。
5. 剂量效应关系明确：设置了低、中、高三个剂量组，结果表明中、高剂量效果更为显著，为临床用药剂量的选择提供了参考。

六、 其他有价值的探讨

在讨论部分，作者对模型组血压后期与假手术组趋同的现象进行了合理解释，认为是SHR品系特性及机体侧支循环代偿的结果，体现了对实验数据的深入思考。同时，作者将中医“络病”理论与现代“神经血管单元”功能障碍相联系，并指出方中核心药对天麻与钩藤的配伍可能增加有效成分脑内分布的药代动力学依据，进一步丰富了处方的科学基础。这些讨论提升了研究的深度和学术价值。