学术研究报告
主要作者与发表信息
本研究由北京中医药大学中药学院的Jinfeng Shang、Wanting Wei、Bohong Wang、Ran Wei、Jingjuan Wang、Xin Liu等，以及首都医科大学附属北京中医医院药学的Yiran Cui合作完成。其中Jinfeng Shang和Wanting Wei为共同第一作者，通讯作者为Yiran Cui、Jingjuan Wang和Xin Liu。该研究成果发表于民族药理学领域的重要期刊《Journal of Ethnopharmacology》，并于2026年4月24日在线发表。
学术背景与研究目的
本研究聚焦于缺血性脑卒中（ischemic stroke, IS）治疗领域中的一个关键难题——“无复流现象”（no-reflow phenomenon, NRP）。在临床上，即使成功开通了堵塞的大血管，仍有相当一部分患者的脑部微循环无法得到有效恢复，导致预后不良。NRP的发生与“气虚血瘀”这一核心病理机制密切相关，表现为微循环功能障碍，而星形胶质细胞终足（astrocyte end-foot）的肿胀是触发NRP的关键早期事件。脑心通胶囊（Nao-Xin-Tong capsule, NXT）是在经典名方“补阳还五汤”基础上发展而来的现代制剂，具有益气活血的功效，已临床应用超过三十年，但其是否通过缓解星形胶质细胞终足肿胀来改善NRP，其深层机制尚不明确。因此，本研究旨在探索NXT是否能通过调控NF-κB/MMP9/AQP4和NF-κB/CXCL12/CXCR4这两条关键的信号通路，来减轻脑缺血再灌注损伤（cerebral ischemia-reperfusion injury, CIRI）后的星形胶质细胞终足肿胀，从而阐明其“益气活血”的科学内涵。
详细研究流程
该研究采用了体内动物实验与体外细胞实验相结合的设计，系统性地评价了NXT的药效并探索了其作用机制。
在药物质量控制环节，研究者利用高效液相色谱法（HPLC）对NXT中的关键药效成分毛蕊异黄酮葡萄糖苷（calycosin-7-glucoside, CG）和丹酚酸B（salvianolic acid B, SAB）进行了含量测定，并通过薄层色谱法（TLC）对黄芪甲苷IV和丹参酮IIA进行了定性鉴别，确保了实验用药的质量稳定性与一致性。
体内实验 采用短暂性大脑中动脉栓塞（transient middle cerebral artery occlusion, tMCAO）大鼠模型模拟CIRI。首先进行药效学研究，大鼠被随机分为6组：假手术组（Sham）、模型组（tMCAO）、NXT高剂量组（220.0 mg/kg, NXT-H-1）、NXT中剂量组（110.0 mg/kg, NXT-M-1）、NXT低剂量组（55.0 mg/kg, NXT-L-1）和阳性药银杏叶提取物片组（21.6 mg/kg, PCD-1）。所有药物组均在水前连续灌胃给药5天，每日两次。24小时后处死取材，通过激光散斑血流成像检测脑血流量（cerebral blood flow, CBF），进行神经功能缺损评分，测量脑组织含水量评估脑水肿，利用TTC染色计算脑梗死率，并通过HE和Nissl染色观察大脑皮层的病理损伤。透射电子显微镜（transmission electron microscopy, TEM）则用于观察微血管形态和星形胶质细胞终足的肿胀程度。研究还通过生化试剂盒和酶联免疫吸附试验（ELISA）测定了血清及脑皮层中的钾离子（K+）、谷氨酸（Glu）和炎症因子（IL-6, TNF-α, IL-1β）的含量。
根据药效结果筛选出最优剂量后，进入机制研究阶段。大鼠被随机分为10组，包括Sham组、tMCAO组，以及分别给予NF-κB激活剂PMA（2 mg/kg）、NF-κB抑制剂PS-341（0.5 mg/kg）、MMP9激动剂LM（10 mg/kg）和MMP9抑制剂A（10 mg/kg）的干预组及其各自的NXT中剂量（110 mg/kg）联用组。通过联合给药，探究NXT的作用是否依赖于NF-κB和MMP9信号。此阶段的核心分析手段包括：为筛选关键通路而进行的转录组学分析，用于验证蛋白-成分直接结合能力的分子对接、分子动力学模拟、细胞热转变分析（CETSA）和药物亲和力反应靶标稳定性分析（DARTS），以及用于定量检测蛋白和mRNA表达的蛋白质印迹（Western blot）和逆转录定量聚合酶链反应（RT-qPCR），同时利用免疫荧光观察蛋白表达与定位。
体外实验 则采用人星形胶质细胞U251 MG建立氧糖剥夺/复氧（oxygen-glucose deprivation/re-oxygenation, OGD/R）模型。同样先进行药效研究，分为对照组（Control）、模型组（OGD/R）、NXT含药血清高（2%）、中（1%）、低（0.5%）剂量组及阳性药依达拉奉组（6 μM），通过CCK-8法检测细胞活力以筛选最佳作用浓度。随后的机制研究同样设立10组，包括对照组、模型组，以及PMA（100 nM）、PS-341（50 nM）、LM（10 μM）和A（10 μM）单独及与NXT中剂量血清联用组，并通过Western blot和RT-qPCR等技术检测各组细胞中信号通路相关蛋白和基因的表达。
主要研究结果
药效学研究结果显示，NXT呈剂量依赖性地改善CIRI。具体而言，与模型组相比，NXT各剂量组均能显著恢复脑血流量、降低脑梗死率和脑含水量，并改善神经功能评分，其中以中剂量组（NXT-M-1）效果最为显著。 TEM观察进一步显示，NXT-M-1组大鼠脑内微血管收缩和变形明显改善，星形胶质细胞终足的相对面积显著减小，线粒体结构损伤得到缓解。同时，NXT-M-1组还能显著降低血清和脑组织中升高的K+、Glu以及促炎因子IL-6、TNF-α和IL-1β的水平，表明NXT能有效减轻神经炎症和血管通透性。
转录组学分析揭示了NXT对tMCAO大鼠大脑皮层的基因表达谱具有广泛的调节作用。通过KEGG通路富集分析，关键的差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs）显著富集于NF-κB信号通路，这为后续的机制验证指明了方向。
机制验证实验证实了NXT的作用靶点与通路。Western blot、RT-qPCR和免疫荧光等实验结果一致表明，tMCAO和OGD/R损伤显著激活了NF-κB通路，表现为NF-κB p65的磷酸化（p-NF-κB p65）水平升高与核转位增加，进而上调其下游靶基因MMP9和AQP4的表达，导致AQP4极性丧失。同时，NF-κB的活化也促进了CXCL12及其受体CXCR4的表达。NXT干预能够有效抑制NF-κB p65的核转位，下调MMP9表达，恢复AQP4的极性分布，并抑制CXCL12/CXCR4轴的激活。 使用NF-κB激活剂PMA会加剧上述病理变化，而NXT能逆转PMA的损伤效应；当NXT与NF-κB抑制剂PS-341联用时，则表现出协同增效作用。分子对接和分子动力学模拟等实验验证了NXT中的关键成分3-羟基丹参酮、毛蕊异黄酮葡萄糖苷等与NF-κB蛋白具有高亲和力的直接结合，CETSA和DARTS实验也从生物物理层面证实了这种结合。
结论与研究价值
本研究清晰地阐明，脑心通胶囊通过协调抑制NF-κB介导的MMP9/AQP4信号轴失调和CXCL12/CXCR4信号轴介导的神经炎症，有效缓解了星形胶质细胞终足肿胀，从而改善了脑缺血后的无复流现象。这一发现不仅从现代病理生理学角度验证了NXT“益气活血”的传统功效，更将其定位为一种针对CIRI的多靶点治疗策略，具有重要的科学价值和应用前景。它为解决临床上大血管开通后微循环障碍这一瓶颈问题提供了新的治疗思路和扎实的实验证据。
研究亮点
本研究的创新之处在于，它将中医理论中的“无复流现象”与具体的分子信号网络NF-κB/MMP9/AQP4和NF-κB/CXCL12/CXCR4紧密联系起来，并首次证明了经典方剂NXT正是通过调节这些通路来发挥对神经血管单元的保护作用。研究采用了从整体动物、组织、细胞到分子层面的多层次、系统性的研究设计，将药效评价与深入的药理学机制探索完美结合，逻辑链条完整，论证有力。