摘要：背景缺口中医临床用大黄治疗“癫狂”“中风”逾千年，现代动物实验显示其醇提物可缩小 MCAO 梗死体积，但分子靶点与作用环节不详。谷氨酸兴奋毒性是脑损伤共同最后通路；若能“上游”抑制突触前 Glu 释放，既可保留生理传递，又可降低毒性，概念上优于 NMDA 受体
一、论文信息速览
期刊：Neuropharmacology, 2005 Jul;49(1):103-11
DOI：10.1016/j.neuropharm.2005.02.003
PMID：15992585
作者：顾建文
研究类型：Original Research（电生理 + 神经药理学）
二、故事缘起——把“中药神经保护”从经验拉到突触前
背景缺口中医临床用大黄治疗“癫狂”“中风”逾千年，现代动物实验显示其醇提物可缩小 MCAO 梗死体积，但分子靶点与作用环节不详。谷氨酸兴奋毒性是脑损伤共同最后通路；若能“上游”抑制突触前 Glu 释放，既可保留生理传递，又可降低毒性，概念上优于 NMDA 受体拮抗剂。科学假设大黄素（emodin）通过干预突触前机制 → 减少 Glu 释放 → 减轻兴奋毒性，从而发挥神经保护作用。
三、实验策略——“一块切片，三套刺激，四组拮抗”
脑片制备（原文 Methods 第 1–2 段）动物：Sprague–Dawley 大鼠，14–21 d，雌雄不拘，共 78 只。切片：振动切片 400 µm，32 °C 孵育 ≥ 1 h，ACSF 成分 (mM)：NaCl 124, KCl 3, KH₂PO₄ 1.2, MgSO₄ 1.3, CaCl₂ 2.4, NaHCO₃ 24, glucose 10，持续通 95 % O₂/5 % CO₂。记录模式玻璃微电极 3 M NaCl，阻抗 2–5 MΩ；置于 CA1 锥体细胞层，记录场兴奋性突触后电位（fEPSP）。双极钨丝刺激电极置于 Schaffer collateral/commissural 纤维，刺激强度调至诱发 40–50 % 最大 fEPSP 斜率，0.033 Hz 维持。给药与洗脱大黄素浓度梯度：0.3、1、3、10、30 µM（0.1 % DMSO 载体）。拮抗实验：① 8-CPT 1 µM（A1 受体选择性拮抗剂）
② Adenosine deaminase (ADA) 1 U/ml（降解腺苷）
③ DNQX 50 µM + AP5 100 µM（阻断 AMPA/NMDA 受体，用于孤立 IPSP）观察终点fEPSP 斜率（mV/ms）双脉冲易化（PPF）：50 ms 间隔，第二峰/第一峰比值微小 EPSP（mEPSP）：0.5 µM TTX 灌流，记录 5 min，MiniAnalysis 软件计数频率/幅度单突触 IPSP：在 DNQX+AP5 背景下记录，排除 Glu 成分
四、结果逐图拆解
图 2A：浓度-效应曲线
图 2B：PPF 增强
对照 PPF 1.25 ± 0.04 → 30 µM 大黄素 1.68 ± 0.07（P理论框架：若药物增加 PPF，则作用位点为突触前（释放概率 Pr ↓）；若降低 PPF 或不变，则可能 Postsynaptic。结果支持“突触前抑制”。图 3：mEPSP 频率 ↓，幅度不变
频率：4.2 ± 0.3 Hz → 2.1 ± 0.2 Hz（−50 %，P幅度：0.95 ± 0.03 mV → 0.96 ± 0.04 mV（P>0.05）经典解释：频率下降 + 幅度不变 = 囊泡释放概率降低，而非 Postsynaptic 受体密度/亲和力变化。图 4：IPSP 不受干扰
在 DNQX+AP5 背景上，30 µM 大黄素对单突触 IPSP 斜率 102 ± 6 %（P>0.05）。表明药物选择性作用于兴奋性末梢，不干扰 GABA 能抑制性传递，避免“过度抑制”带来的副作用。图 5：机制验证——A1 受体介导
8-CPT 1 µM 或 ADA 1 U/ml 共灌流，可完全阻断大黄素诱导的 fEPSP 抑制（恢复至 98 ± 3 %）。说明大黄素并非直接作用于 Ca²⁺通道，而是通过“增加胞外腺苷水平 → 激活 A1 受体 → Gi/o 蛋白 → 抑制 N/P 型 Ca²⁺通道 → 囊泡释放概率 ↓”。五、机制深化——腺苷能刹车系统
腺苷 A1 受体信号通路A1-Gi/o-AC↓-cAMP↓-PKA↓-N型Ca²⁺通道关闭→囊泡融合概率↓。
大黄素可能作用环节：
① 抑制腺苷再摄取（ENT1/ENT2）；
② 抑制腺苷脱氨酶（ADA）；
③ 变构增强 A1 受体与 G 蛋白偶联效率。
作者后续实验（J Pharmacol Sci 2007）证实①为主。与神经退行性疾病的关联
AD、PD、ALS 患者脑内腺苷水平下降，A1 受体密度减少；
大黄素作为“腺苷增敏剂”可恢复“生理性刹车”，区别于完全阻断 Glu 受体的“暴力刹车”。
六、研究局限与后续进展
局限仅体外脑片，缺乏在体电生理及行为学；未直接测定 Ca²⁺成像或囊泡池动力学；未区分 N/P/Q 型 Ca²⁺通道亚型；未评估星形胶质细胞腺苷代谢酶（CD39、CD73）贡献。后续 20 年追踪2007 J Pharmacol Sci：大黄素抑制 ENT1，↑胞外腺苷 2.3 倍。2008 J Neural Transm：精神分裂症模型，大黄素改善 PCP 诱导的前脉冲抑制缺陷（A1 依赖）。2019 Biosci Rep：SH-SY5Y 细胞，大黄素阻断锌诱导神经毒性（腺苷/Nrf2 双通路）。2021 Front Pharmacol 综述：大黄素被列为“天然缺血性脑损伤保护剂”第一梯队。2024 Transl Stroke Res：大黄素纳米胶束靶向缺血区，AQP4/NLRP3 双抑制，梗死体积↓42 %（mNSS↓，A1 受体 KO 小鼠无效）。七、临床转化视角
剂量窗大鼠 50 mg/kg 灌胃，脑内峰浓度≈15 µM，高于 IC50（5.2 µM），提示口服可达活性剂量。
人体等效剂量（HED）≈8 mg/kg，即 480 mg/60 kg，处于《中国药典》大黄日剂量 3–15 g 下限，安全性良好。制剂改良磷脂复合物提高亲脂性，脑靶向系数提升 3.4 倍；纳米晶体解决水溶性差、光敏降解问题；与 ENT1 抑制剂双靶复方，降低剂量、延长半衰期。适应症扩展
急性缺血性脑卒中（脑保护）、癫痫持续状态（抑制过度兴奋）、阿尔茨海默病（恢复腺苷能 tone）、术后认知功能障碍（POCD）。
八、可立即落地的课题设计
在体电生理：小鼠海马 CA1 局部场电位（LFP）+ 自由活动，验证大黄素对癫痫点燃模型 theta/γ 节律的保护作用（A1 受体 KO 对照）。钙成像：GCaMP6f 转基因小鼠，双光子记录突触前 Ca²⁺瞬变，明确 N 型 vs P/Q 型通道贡献。行为学：Morris 水迷宫、新物体识别，检测大黄素对脑缺血后认知障碍的改善（A1 受体拮抗剂阻断）。结构-活性：合成 12 种大黄素衍生物，测定 ENT1 抑制活性与 A1 受体变构增强活性，申请专利。临床前 PK/PD：Beagle 犬脑微透析，建立 IC50-Ca²⁺抑制-fEPSP 保护三层次 PK/PD 模型，为 IND 申报准备。九、一句话总结
大黄素以“温和上调腺苷-A1 受体刹车”的方式，选择性降低突触前谷氨酸释放，为“精准下调兴奋毒性”提供了首个植物来源、低毒、可口服的先导分子，也为中药神经保护从“经验”走向“突触前靶点精准干预”奠定了可复现、可拓展、可转化的电生理与分子基础。
来源：医学顾事
