劉 浩，姜 婧，史術峰,汪子棟，田會玲，王 順，任菁鈺，楊佳一，李志剛△

(1.北京中醫(yī)藥大學,北京 100029; 2.北京中醫(yī)藥大學第三附屬醫(yī)院,北京 100029)

“通督啟神”針法由李志剛教授首次提出，根據《素問》《靈樞》《難經》《金匱要略》等記載，結合臨床實踐提出“督脈-腦-神”一體化系統(tǒng)，以“通督”為手段，達“啟神”之目的，廣泛用于治療各種與“腦”相關的多種中樞神經系統(tǒng)疾病,如阿爾茨海默病、抑郁癥和脊髓損傷等[1]。根據其連接的不同儀器，可分為“通督啟神”手針、“通督啟神”脈沖電針和“通督啟神”音樂電針。具體操作為(實驗小鼠)：選取“人中穴”向鼻尖方向快速點刺，不留針；點刺結束后，取“百會穴”向下、“印堂穴”向上平刺進針，進針深度為0.5 cm，膠帶固定,針刺過程中每隔5 min行90°小幅度捻轉，20 min/次，每日1次，共15 d。而后提出“通督啟神”脈沖電針，針柄連接韓式電針儀，疏波，頻率為2 Hz，電壓為2 V，電流強度為0.1 mA，強度以小鼠頭部微顫為宜。由于脈沖電針發(fā)出的是周期性重復波形，在治療后期出現機體耐受而療效衰減。因此，在脈沖電針的基礎上，針柄連接ZJ-12H型音樂電針治療儀，選用健腦益智類音樂處方，組成“通督啟神”音樂脈沖電針。為探究“通督啟神”針法治療阿爾茨海默病(AD)的現代生物學機理，團隊進行了一系列動物實驗，并取得了一定的研究進展。本研究整理其團隊近5年研究“通督啟神”針法治療AD的實驗研究文獻，綜述如下。

1 腦能量代謝和腦血流量

1.1 提高腦的能量代謝

大腦是人體能量代謝最豐富的器官。平均而言，成年人的大腦只占總體重的2%。然而，在靜息清醒狀態(tài)下，其接收約15%的心輸出量，利用約20%的身體總耗氧量和25%的身體總葡萄糖。生理條件下，葡萄糖是成人大腦必需和主要的能量底物，而AD患者大腦皮質的神經元出現變性、丟失和萎縮，伴有葡萄糖代謝降低[2]。其認知功能損害在一定程度上是由于海馬區(qū)對葡萄糖的攝取率低所致，反復的低血糖發(fā)作會增加AD患病風險，而向大腦的特定區(qū)域增加葡萄糖的可利用性可以積極地調節(jié)認知功能，如在動物實驗中，向海馬、紋狀體、杏仁核和內側隔核顯微鏡下注射葡萄糖可增強大腦記憶加工功能[3]。研究表明，腦內葡萄糖代謝受損，尤其是硫胺代謝和胰島素抵抗的改變，可促進Aβ積累和Tau過度磷酸化，加重神經退行性變和突觸的缺失[4]，并可誘發(fā)多種致病因素，如線粒體功能障礙、氧化應激、炎癥因子、興奮性中毒、細胞凋亡和蛋白激酶過度激活，這些協(xié)同作用于AD患者大腦，造成病理功能障礙[5]。

FDG-PET(Fluorodeoxy glucose positron emission tomography，FDG-PET)可實時觀察大腦各部位葡萄糖代謝的功能狀態(tài)，已經被列為AD的診斷標準[6]。課題組通過小動物FDG-PET技術，研究發(fā)現“通督啟神”脈沖電針法可明顯提高SAMP8及APP/PS1小鼠的大腦皮層(額葉、顳葉、頂葉)和海馬神經元的葡萄糖代謝水平，改善其空間學習和記憶能力，其療效作用優(yōu)于膽堿酯酶抑制劑多奈哌齊[7-10]。而后進一步研究發(fā)現，在提高皮層、額葉和海馬葡萄糖攝取率方面，“通督啟神”脈沖電針療法聯合多奈哌齊治療AD效果更佳[11]。

1.2 腦血流量

大腦葡萄糖代謝的重要性不言而喻，但腦的糖原儲存量只有0.1%，僅夠維持大腦幾分鐘的正?；顒?，腦組織主要依靠循環(huán)血液不斷供給葡萄糖以維持其正常功能。

腦血管功能受損是AD發(fā)病的關鍵環(huán)節(jié)[12-13]。研究表明，AD患者早期腦血流量顯著降低[14]，腦血管信號網紊亂及神經血管損傷可造成腦灌注量減少[15]，導致中樞缺血缺氧，直接造成神經元損傷，啟動神經退化進程，促進神經元Tau蛋白磷酸化及APP表達提升，上調腦內β-淀粉樣蛋白(Amyloid β-protein，Aβ)水平[16]，導致認知功能受損[17-18]。

在功能方面，團隊成員丁寧采用動脈自旋標記(ASL)結合磁共振成像技術觀察SAMP8小鼠海馬及前額皮層腦血流量，研究結果顯示：“通督啟神”脈沖電針法能夠顯著提升SAMP8小鼠海馬及前額皮層腦血流量，良性調節(jié)認知相關腦區(qū)灌注，防止神經元損傷，減輕Aβ沉積，延緩神經退化進程，保護認知相關腦區(qū)功能的完整性，從而改善認知功能[19-20]。而在腦血管結構方面，課題組加吾拉等采用透射電鏡結果顯示，“通督啟神”脈沖電針法能保護APP/PS1小鼠海馬微血管的結構功能[21]。

綜上所述，團隊通過FDG-PET和ASL-MRI技術，在活體狀態(tài)下，證實“通督啟神”針法能夠顯著提升AD小鼠海馬及前額皮層腦血流量，改善其葡萄糖攝取率，保護微血管的結構和功能，對AD的治療起積極作用。

2 神經膠質細胞和神經炎癥反應

AD的神經炎性反應學說自1994年首次提出就一直備受關注，過度激活的神經膠質細胞產生炎癥因子和神經毒素，參與Aβ的產生和沉積，導致Tau 蛋白過度磷酸化及氧化應激等。一系列研究結果顯示：“通督啟神”針法可阻抑AD模型小鼠海馬區(qū)以及額葉的小膠質細胞(Microglial Cell，MG)、 星形膠質細胞(Astrocytes，AS)活化，阻斷其介導的免疫炎性反應，以防止神經元變性壞死。具體如下。

2.1 抑制神經膠質細胞活化

AD患者腦內神經元凋亡，其程度與小膠質細胞活化數量成正相關[22]。小膠質細胞活化所介導的神經炎性反應可直接導致神經元突觸損失，造成神經元凋亡，并加重Tau病理改變[23-24]。起初，小膠質細胞可吞噬Aβ，維持腦組織的穩(wěn)態(tài)，保持細胞外清潔；當Aβ持續(xù)積累，超過小膠質細胞的吞噬能力，小膠質細胞依賴髓系細胞觸發(fā)受體2(TREM2)和載脂蛋白E(APOE)，變成“水壩樣”狀態(tài)，并包裹Aβ，從而保護神經元；隨著病情進展，Tau蛋白在受損的神經元中積累、磷酸化，誘導小膠質細胞進入非建設性的炎癥狀態(tài)，它們破壞突觸，分泌神經毒性細胞因子，助長Tau的病理性擴散[25-26]。運用分子生物學研究方法，發(fā)現“通督啟神”脈沖電針法可有效抑制小膠質細胞活化，減少其炎癥反應過程中釋放的主要促炎因子TNF-α，改善 APP/PS1小鼠學習記憶能力，且音樂電針在改善額葉皮層炎性反應方面優(yōu)于脈沖電針，對AD有更好的治療效果[27]。為進一步探究，采用免疫組化及WB技術，發(fā)現“通督啟神”脈沖電針法可以上調海馬區(qū)TREM2與其相關蛋白DAP12(DNAX-activating protein 12，DAP12)的表達[28]。TREM2分布于小膠質細胞膜表面，其激活一方面能有效抑制小膠質細胞活化，另一方面能激活小膠質細胞內表達的跨膜信號接頭蛋白DAP12，進一步降低MG炎性因子釋放，減少神經元的損傷與凋亡。此外，“通督啟神”脈沖針法還可抑制SAMP8小鼠海馬區(qū)星形膠質細胞的活化，且音樂電針有明顯優(yōu)于脈沖電針的趨勢[29]。

2.2 減輕神經炎癥反應

AD病理學研究發(fā)現，MG和AS在Aβ斑附近釋放大量的促炎因子、抗炎因子、趨化因子以及其他相關因子，導致神經炎癥，促進AD的發(fā)生、發(fā)展[30]。運用分子生物學研究方法，發(fā)現“通督啟神”脈沖針法可以有效降低海馬區(qū)的炎癥相關因子COX-2、TGF-β1、TNF-α、IL-1、NLRP3、ASC、Caspase-1及HMGB1，從而抑制小膠質細胞活化，減少Aβ的沉積，減輕海馬的神經損傷，改善腦內炎性狀態(tài)[31-34]。

這些炎性因子在AD的不同階段作用不同，在腦脊液外周血清中的含量也不同，導致研究難度大，國際上研究結果不統(tǒng)一。因此，為進一步研究膠質細胞、炎性因子和AD之間的相互作用，探尋“通督啟神”針法調節(jié)神經膠質細胞活化和其產生的炎性因子，還需要進一步研究來闡明其作用機制。

3 Aβ生成與清除

Aβ假說在AD當前研究中最為廣泛流行與接受。Aβ神經毒性作用是AD腦部病理改變的中心環(huán)節(jié)，其形成的淀粉樣沉淀可激活小膠質細胞和星形膠質細胞，釋放炎癥因子，促發(fā)炎癥反應，誘導 Tau 蛋白異常磷酸化以及神經纖維纏結，損傷神經突觸結構和神經元，導致神經元凋亡等一系列病理反應。一系列實驗結果顯示：“通督啟神”針法可降低SAMP8和APP/PS1小鼠海馬區(qū)、大腦皮層及血清中的Aβ1-40和Aβ1-42水平[11,35-38]，而患有阿爾茨海默病的轉基因小鼠表現出與額葉萎縮相關的早期認知能力下降，這種變化甚至比海馬體中的發(fā)生得更早[39],而“通督啟神”針法在減少額葉淀粉樣蛋白含量方面，音樂電針療法比脈沖電針更有效[40]。此外，研究發(fā)現電針對更具有神經毒性的Aβ1-42改善更加明顯[41]。進一步研究還發(fā)現，音樂電針在降低Aβ蛋白方面優(yōu)于脈沖電針[42]。具體機制如下。

3.1 APP代謝及Aβ的產生

AD三大神經病理學特征，即大腦的海馬和皮質出現細胞外淀粉樣斑塊、細胞內神經原纖維纏結(NFT)和大量神經元缺失。淀粉樣斑塊也稱老年斑，主要由Aβ構成。APP可被α、β和γ分泌酶裂解。正常生理情況下，淀粉樣前體蛋白(APP)經α分泌酶產生可溶性無毒的sAPPα和C38(CTF-α)，正常情況下，該代謝途徑占優(yōu)勢；病理狀態(tài)下，APP 經過β分泌酶的剪切生成 sAPPβ和C99(CTF-β)，C99再經膜內γ分泌酶剪切生成AICD(CTF-γ)和具有神經毒性的 Aβ1-40、Aβ1-42片段并被釋放到胞外[43]，聚集形成淀粉樣斑塊，導致Tau蛋白過度磷酸化，形成神經元纖維纏結，從而導致突觸功能障礙[44]，最終造成AD產生。因此，抑制β和γ分泌酶或者激活α分泌酶，均能減少AD患者腦部的Aβ濃度，是一直以來研究AD的關鍵治療靶點[45]。“通督啟神”針法正是圍繞這幾點而形成系統(tǒng)性研究，具體如下。

3.2 減少Aβ生成

3.2.1 上調α分泌酶表達 α分泌酶在APP水解途徑中，其生成物沒有毒性。研究表明，α通路和β通路可能會競爭底物APP，APP在正常大腦中優(yōu)先被α分泌酶切割，而在AD中平衡則轉向β通路。因此提高α分泌酶的活性或表達，可以減少APP經β和γ分泌酶水解途徑產生Aβ沉積，使得APP的代謝向α分泌酶方向傾斜，是目前治療AD的方案之一，如司來吉蘭、他汀類藥物，均可增加α酶的活性改善AD[46]。ADAM10是ADAM家族中最早被確認具有α分泌酶功能的蛋白酶，研究結果顯示：“通督啟神”脈沖電針法可上調ADAM10和ADMA17在SAMP8小鼠大腦皮層的表達，從而發(fā)揮治療AD的作用[47]。

3.2.2 抑制β分泌酶 BACE1是人體最主要的β分泌酶，在神經系統(tǒng)內高表達，是大腦產生Aβ的關鍵酶和限速酶。AD患者BACE1表達上調，通過抑制BACE1表達可減少Aβ沉積，緩解認知障礙。但是由于其口服生物利用度、較長的半衰期及血腦屏障穿透而難以達到理想治療目的。通過RT-PCR和免疫組化技術，研究發(fā)現，“通督啟神”脈沖電針法可以通過抑制SAMP8小鼠大腦皮層BACE1的表達，降低Aβ水平[35]。

3.2.3 抑制γ分泌酶 γ分泌酶屬于膜內切割蛋白，其空間結構非常復雜，由4個亞基按照1∶1∶1∶1復合組成，分別為早老素PS(presenilin)、單次跨膜蛋白NCT(nicastrin)、膜整蛋白APH1(anterior pharynx defective-1)和發(fā)夾結構蛋白PEN2(presenilin enhancer-2)[48]。這4個亞基關系密切，共同調節(jié)γ分泌酶活性，如APH1保持PS的空間結構穩(wěn)定，PEN2促進NCT成熟并參加PS二聚體的水解，NCT保持γ分泌酶復合體結構穩(wěn)定[49]。而PS1作為γ分泌酶催化亞基，是γ分泌酶的活動中心[50]。大量研究表明，PS1基因突變會導致γ分泌酶的活性增強[51]，導致對APP剪切過程中Aβ含量的增加。另一方面，NCT作為γ分泌酶的底物受體，其表達水平可影響底物APP的進入量，可影響其水解產物Aβ1-40和Aβ1-42[52]。團隊通過免疫組化及WB技術發(fā)現，“通督啟神”脈沖電針法可以通過抑制SAMP8小鼠海馬區(qū)PS1和NCT的表達，抑制γ分泌酶的催化，減弱其對APP的剪切，降低海馬區(qū)Aβ水平，改善認知功能[53]。

3.3 促進Aβ清除

大腦中的Aβ清除包括主要有3種途徑[54]：①酶降解，即被相關Aβ酶在腦內降解，如腦啡肽酶(NEP)、胰島素降解酶(IDE)、內皮素轉換酶(ECE)及纖維蛋白溶酶；②細胞吞噬，如小膠質細胞、星形膠質細胞和巨噬細胞等；③轉運出腦，即透過血腦屏障進入循環(huán)系統(tǒng)被肝腎代謝或經腦脊液吸收進入淋巴系統(tǒng)清除。

低密度脂蛋白受體相關蛋白(LRP1)位于血腦屏障基底側，是介導Aβ外向轉運的最主要的轉運體之一，研究已從細胞水平證實腦微血管內皮細胞攝取Aβ主要依賴于LRP1[55]。團隊研究結果顯示：“通督啟神”脈沖電針法可以提升APP/PS1小鼠大腦皮層微血管的LRP1水平，促進Aβ轉運出腦，從而降低腦部Aβ的表達[56]。值得一提的是，研究報道指出Aβ需要與載脂蛋白E(Apoliprotein E，ApoE)形成復合物后才能與LRP1結合運輸出腦[57]，故團隊進一步研究發(fā)現，“通督啟神”脈沖電針法可以提升皮層APOE的表達，促進Aβ與LRP1結合，加快Aβ的轉運出腦[58]。除此之外，其研究還發(fā)現，“通督啟神”脈沖電針法可以有效降低額葉高度糖基化終產物受體(RAGE)的表達水平，減少Aβ向腦內轉運[59]。RAGE與LRP1功能相反，大量分布于AD患者的腦微血管細胞膜上，其主要介導Aβ由血入腦的跨BBB運輸[60]。

而在Aβ酶降解方面，NEP、IDE和ECE均是主要的Aβ降解酶，控制Aβ的降解速率。研究結果顯示：“通督啟神”脈沖針法可以提升SARMP8小鼠大腦皮層Aβ降解酶NEP、IDE及ECE的表達，改善AD學習記憶障礙[61-62]。

綜上所述，“通督啟神”針法可上調AD小鼠α分泌酶的表達,抑制β、γ分泌酶活性、促進Aβ酶在腦內降解及增加Aβ轉運相關蛋白的表達，最終減少腦內Aβ水平，緩解神經毒性作用。

4 抗衰老與抗氧化

AD病理過程中，Aβ、Tau蛋白和炎癥因子均能引起氧化應激，導致自由基水平增高而損傷腦組織。清除腦組織自由氧、延緩衰老是目前防治AD的基本策略之一。超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)二者含量的變化可以反應病理情況下自由基的釋放與清除及其對組織細胞的損傷程度。團隊研究結果顯示：“通督啟神”脈沖電針法能夠升高SAMP8小鼠SOD活性，減少血清MDA含量，延緩神經元的凋亡，此外音樂電針更為顯著[63]。

在抗衰老方面，Klotho基因與抗氧化、抗衰老密切相關，AD鼠模型與同齡對照鼠比較，Klotho在海馬、前額皮層和小腦均出現明顯下降[64]，Klotho表達降低會導致LRP-1降低和RAGE增加，從而增加Aβ在腦內沉積，此外Klotho蛋白可以通過氧化還原系統(tǒng)調節(jié)谷氨酸和Aβ，突觸可塑性有長時程增強作用，可升高海馬N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體亞單位GluN2B的突觸數量[65]，保護原代海馬神經元和海馬神經細胞，增強學習和記憶能力?！巴ǘ絾⑸瘛泵}沖電針法可上調抗Klotho衰老基因及蛋白的表達，延緩腦衰老，改善學習記憶能力[66]。

5 小結

中醫(yī)學理論的“督脈-腦-神”一體化系統(tǒng)聯系緊密：《素問》記載：“督脈者……，上額交巔，入絡腦”；《類證治裁》曰：“腦為元神之府，精髓之海，實記性所憑也”。其中“通督啟神”針法的主要穴位為百會、印堂和人中，《針灸大成》記載：“百會主心煩悶， 驚悸健忘，忘前失后，心神恍惚”“人中主失笑無時，癲癇語不識尊卑，乍哭乍喜”。印堂位于兩眉正中，功能寧心安神。三穴合用，達通督啟神之功，在治療AD上具有多靶點、 多層次和綜合良性的獨特優(yōu)勢，腦循環(huán)方面，其可提升AD小鼠海馬及前額皮層腦血流量，保護微血管的結構和功能，改善其葡萄糖攝取率。免疫系統(tǒng)方面，其能抑制AD小鼠海馬區(qū)以及額葉的小膠質細胞、星形膠質細胞活化，減輕其介導的免疫炎性反應，防止神經元變性壞死。此外，其能上調抗Klotho衰老基因及蛋白的表達，延緩腦衰老；提升SOD活性，減少血清MDA含量而抗氧化。在病理方面，其可上調AD小鼠α分泌酶表達,并抑制β、γ分泌酶活性、促進Aβ酶在腦內降解及增加Aβ轉運相關蛋白的表達。這些作用綜合表現為減少腦內Aβ水平、緩解神經毒性作用和改善認知功能， 最終達到治療AD的目的。

在未來的基礎研究中，可結合膽堿能神經損傷、胰島素信號轉導異常、線粒體功能及結構損傷等方面探尋“通督啟神”針法治療AD的作用機理。此外，還可進一步研究“通督啟神”針法的手針、脈沖電針和音樂電針各方面的實驗效應及其間的相互差異以適合AD的類型及階段。除了驗證性研究，更應該注重“通督啟神”針法作用的效應性和應用性研究，擴大“通督啟神”針法的疾病種類及治療范圍。