丁苯酞(dl-3-n-butylphthalide, NBP)即消旋-3-正丁基苯酞，与芹菜籽中提取的左旋芹菜甲素结构相同，为其人工合成的消旋体。自2004年起丁苯酞被广泛应用于治疗缺血性卒中及其后遗症。越来越多的证据显示，丁苯酞对神经退行性疾病、脑创伤、神经免疫疾病等也能发挥保护作用^[1-4]。近年来，NBP的作用机制及临床应用研究取得明显进展。

1 NBP的作用机制 1.1 保护线粒体

线粒体是细胞内氧化应激的源头和细胞凋亡的场所，因此保护线粒体是神经保护的关键策略。有研究发现，NBP能显著提高Na⁺/K⁺-ATP酶活性，保证正常的线粒体膜电位，从而维持线粒体的结构和功能^[5]。此外，NBP还能提高线粒体复合体I、线粒体复合体V及ATP合酶的活性，保证对细胞的能量供应^[6]。

1.2 抗氧化应激

氧化应激损伤是脑卒中、帕金森病(Parkinson’s disease, PD)、阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease, AD)等多种神经系统疾病的共同病理过程。NBP能减轻缺氧、线粒体毒性物质等刺激所致的氧化应激损伤^{[7, 8]}。脑缺血时会产生丙二醛等活性氧(reactive oxygen species, ROS)产物，给予NBP能减少自由基积聚，增加SOD、GSH等抗氧化酶含量，提高机体对自由基的清除能力^[9]。

1.3 抗凋亡

神经细胞凋亡是多种脑损伤的共同过程。研究表明，NBP可减轻缺血、创伤及神经毒性物质等损伤导致的神经元凋亡^[10-12]。在甲基苯丙胺诱导的SH-SY5Y细胞损伤模型中，NBP处理能逆转凋亡相关蛋白cleaved caspase-3/caspase-3和Bcl-2/Bax的比值变化，减轻细胞损伤^[12]。JNK-caspase-3等信号通路参与NBP的抗凋亡作用^[11]。

1.4 抗炎

Zhao等^[13]通过腹腔注射LPS建立系统性炎症模型，研究脑内炎症因子表达及小胶质细胞激活情况。结果发现LPS造模后小鼠小胶质细胞明显激活，TNF-α、IL-1β等炎症因子显著增加，而给予NBP处理能够减轻炎症因子表达变化、缓解小胶质细胞激活。NF-κB被认为是促炎基因的“开关”，多项研究提示NF-κB信号通路是NBP控制神经炎症的关键通路^{[3, 10]}。

1.5 调控自噬

自噬异常是退行性疾病蛋白异常聚集的主要病理生理机制之一，自噬稳态的维持对血管性疾病同样具有重要意义。在血小板源性生长因子诱导的血管平滑肌细胞过度增殖模型中，细胞自噬水平受损，而NBP能够通过诱导自噬，上调Beclin-1、LC3-II等水平，抑制细胞增殖，从而改善心肌重塑^[14]。

1.6 抗血小板聚集

体外实验显示，NBP能够减少ADP、胶原、凝血酶等生理性致聚剂诱导的血小板聚集，且呈浓度依赖效应。进一步研究机制，发现NBP能通过抑制磷脂酶A2磷酸化、减少TXA₂合成及释放^[15]。此外，NBP还能通过增加cAMP浓度、抑制血小板聚集。对NBP进行结构修饰，能显著提高NBP的抗栓能力^[9]。

1.7 改善脑微循环

NBP及其衍生物能促进NO或H₂S释放，扩张血管，开放侧枝循环^{[9, 16]}。在脑微血管内皮细胞糖氧剥夺的细胞模型中，给予NBP处理能够增加HIf-1α及Bcl-2表达水平，减轻细胞损伤，促进血管新生^[17]。还有一项临床试验观察到，缺血性卒中患者服用NBP后循环内皮祖细胞数量显著增加^[18]。

2 NBP在各种神经系统疾病中的作用 2.1 缺血性卒中

NBP的靶点多样，除保护线粒体、改善侧枝循环、抑制血小板聚集等作用，还具有抗氧化应激、抗凋亡、抗炎等优点，可作用于脑缺血病理的多个环节，是其临床转化成功的重要原因^{[7, 11]}。

NBP对缺血性卒中的疗效已被多个临床试验证实。一项多中心、双盲、随机对照研究结果显示，NBP组和阿司匹林组在治疗后第21天有效率分别为74.7%和60.9%，差异具有统计学意义^[19]。一项纳入了7个随机对照试验、796名患者的系统评价，指出丁苯酞能有效改善缺血性卒中患者的神经功能缺损程度，且未见严重不良反应^[20]。

进展性脑梗死具有高致残率和高死亡率的特点，严重影响卒中患者预后。Zhang等^[21]将304例进展性脑梗死患者随机分为对照组和治疗组，对照组采用“阿司匹林+瑞舒伐他汀+银杏叶提取物+胞磷胆碱”治疗，治疗组在常规治疗基础上加用NBP(200 mg, tid)，治疗持续21 d。结果发现，两组治疗前基础评分相当，而治疗组在治疗后第7、14、21、30天NIHSS评分显著低于对照组，Barthel Index评分显著高于对照组。即使到治疗后第90天，治疗组日常生活能力仍优于对照组。

另外，还有多项研究探讨NBP与其他神经保护药联用治疗卒中的意义，如NBP与依达拉奉、血栓通等药物联用对改善卒中患者症状具有协同效果，可提高治疗的有效率^{[22, 23]}。此外，学者们还致力于修饰或改造NBP以直接增强其疗效。目前已获得NBP闭环衍生物、开环衍生物及类似物数十种，其中NBP闭环衍生物6a、NBP新型拟似物5d等在临床前研究中显现出神经保护作用，这些衍生物从基础到临床转化的研究值得期待^{[24, 25]}。

2.2 神经退行性疾病 2.2.1 AD

AD的发病机制涉及多种学说，如胆碱能系统功能障碍、β淀粉样蛋白沉淀、tau蛋白过度磷酸化等。Lei等^[26]研究发现，NBP能够缓解Aβ25-35导致的线粒体功能障碍及ROS积聚，降低凋亡相关蛋白表达。有研究显示，采用Aβ海马内注射建立AD大鼠模型，NBP保护药组海马C1区凋亡细胞数量较造模组显著减少^[27]。在多种转基因AD动物模型中，NBP同样发挥神经保护作用。NBP(15 mg/kg)灌胃18周能够改善3xTg-AD转基因小鼠的学习记忆能力，减少大脑Aβ斑块沉积，降低Aβ水平^[28]。APP/PS1转基因小鼠的研究则显示，NBP组小鼠的tau蛋白磷酸化水平显著低于对照组小鼠^[29]。几项小样本临床试验提示，NBP治疗能提高AD患者认知及生活能力^[30]。

2.2.2 PD

PD病因未明，涉及括线粒体功能障碍、自噬异常、氧化应激及炎症等机制。体外研究表明，NBP可以减轻线粒体损伤，降低氧化应激水平，减少SNCA聚集，具有良好的细胞保护作用^[31]。在鱼藤酮诱导的PD大鼠模型中，NBP治疗组黑质多巴胺能神经元数量及纹状体多巴胺能纤维含量均显著多于较对照组，旋转行为表现也较对照组改善^[8]。我们最近的研究证实，NBP对MPTP诱导的PD模型小鼠同样具有保护作用^[32]。NBP组小鼠的小胶质激活程度较MPTP组显著减轻，机制研究提示NBP可能通过抑制NF-κB、MAPK等通路抑制小胶质细胞过度激活，从而缓解神经炎症对多巴胺能神经元的毒性损伤。目前国内已开展多项丁苯酞治疗PD的临床试验, 初步研究结果提示，NBP能改善PD患者运动症状及非运动症状，但有待高质量大样本的随机对照双盲试验加以验证。

2.2.3 肌萎缩侧索硬化

肌萎缩侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)是上下两级运动神经元同时受累的慢性进行性神经变性疾病。用SOD1-G93A转基因小鼠模拟ALS发病，当运动症状出现时给予NBP(60 mg/kg)灌胃，结果发现NBP可以延缓ALS疾病进展，减少运动神经元丢失，改善运动症状，延长小鼠生存期^[33]。NBP组小鼠脑内小胶质细胞及星形胶质细胞数量较对照组下降约70%，TNF-α表达水平也显著下降，该研究还提示NBP对ALS的保护作用可能与其下调NF-κB、上调Nrf2通路有关。我国首项关于NBP治疗ALS的临床试验已于2015年立项(注册号ChiCTR-IPR-15007365)，其研究结果将证实，NBP的疗效及安全性。2018年，NBP还获得美国FDA颁发的治疗ALS的罕见病药物资格认定^[34]。

2.3 脑创伤

创伤性脑损伤(traumatic brain injury, TBI)是导致人类伤残乃至死亡的主要原因之一。NBP能明显缓解TBI急性期的炎症及凋亡水平，减少亚急性期脑挫伤体积、细胞死亡数量，长期给药还能促进神经新生及血管新生，从而改善TBI小鼠的运动感觉障碍及抑郁倾向^[10]。在另一项重物坠落的小鼠脑创伤模型中，机械损伤所致的神经行为学障碍、脑水肿也被NBP部分逆转，其保护作用可能与上调Nrf2-ARE通路、减轻氧化应激相关^[2]。最新的研究还发现，NBP对脑震荡模型大鼠也具有神经保护作用，且采用TiO₂纳米颗粒包被的NBP的疗效要优于普通NBP^[35]。

2.4 神经免疫性疾病

多发性硬化是中枢神经系统常见的慢性自身免疫性疾病，病因未明，与炎症激活、坏死性凋亡等机制有关。目前该病的机制研究多采用实验性自身免疫性脑脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis, EAE)模型。有研究报道，EAE小鼠的脊髓组织血管周围有大量炎症细胞浸润，超微结构的电镜检查发现轴突水肿及失连接，而NBP处理可减轻EAE小鼠的组织病理学改变^[4]。NBP处理组小鼠脊髓的炎症因子及坏死性凋亡标志蛋白表达均较模型组小鼠显著下降，过表达坏死性凋亡相关基因PGAM5则NBP保护作用受抑制，说明NBP延缓EAE进展部分依赖于PGAM5通路。NBP的抗炎、抑制免疫作用在实验性自身免疫性肌炎、系统性炎症模型等疾病模型中也得到验证，提示NBP对免疫炎症相关的神经系统疾病具有治疗前景^{[13, 36]}。

3 总结与展望

随着国内外学者的不断深入研究，NBP的作用机制得到充分认识，包括针对缺血性疾病的抗血小板聚集、改善脑微循环作用以及广谱的线粒体保护、抗凋亡、抗炎、减少氧化应激等作用。目前NBP已经在我国临床应用多年，其疗效及安全性已经通过了大量的临床实验证实。NBP对神经退行性疾病、脑脊髓创伤、神经免疫性疾病等的保护作用在动物研究中已有显现，尚需要临床研究验证。作为一种多靶点的神经保护药，NBP对治疗各种神经系统疾病的具有巨大的应用前景。