王志杰,周杰,沈燕
天津中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院,國家中醫(yī)針灸臨床醫(yī)學研究中心,國家中醫(yī)藥管理局腦病針刺療法重點研究室,天津市針灸學重點實驗室,天津 300381
阿爾茨海默?。ˋlzheimer disease,AD)是最常見的神經(jīng)退行性疾病,具有特征性病理學變化,起病隱匿、病情呈進行性發(fā)展。AD病理事件主要是β-淀粉樣蛋白(Aβ)過度沉積形成淀粉樣蛋白斑塊、Tau蛋白過度磷酸化以神經(jīng)原纖維纏結(jié)(NFT)方式聚集,以及神經(jīng)元丟失現(xiàn)象[1-2]。此外,細胞自噬失調(diào)[3-4]、神經(jīng)炎癥反應[5]、血腦屏障結(jié)構(gòu)和功能障礙[6-7],以及脂質(zhì)代謝異常[8-10]可從不同方面導致上述病理事件的發(fā)生并可互為病因。臨床上,艾灸能有效防治AD,其相關(guān)作用機制研究日益增多。筆者對近年來相關(guān)文獻進行整理和分析,為臨床治療及進一步研究提供借鑒。
根據(jù)臨床認知功能減退、記憶力下降、學習障礙等癥狀,AD可歸屬于中醫(yī)學“癡呆”“健忘”“呆證”等范疇,病機以腎虛髓海不足為本、痰濁瘀血阻滯腦竅為標,屬虛實夾雜、本虛標實之證,病位在腦,與心、肝、脾、腎等密切相關(guān)。隨著臨床實踐及研究的深入,現(xiàn)代醫(yī)家對AD的辨治不斷加以完善。向歲等[11]根據(jù)“腦腸軸”學說,在“腦腸相通”思想指導下,主張通過中醫(yī)干預腸道激素、腸道微生物調(diào)整腸道功能防治AD?!澳X為元神之府”、神明所出之處,癡呆有精神情志活動改變的表現(xiàn),“藏象學說”重視“整體觀念”,基于“心藏神、肺藏魄、肝藏魂、脾藏意、腎藏志”,認為AD應從五臟整體論治[12]?!靶?腎軸心系統(tǒng)”學說認為,心為君主之官,心腎水火既濟而相互平衡的關(guān)系及心-腎系統(tǒng)的聯(lián)系在人體生理病理活動中起到核心作用,故可通過補腎活血防治AD[13]。此外,“氣血學說”[14]、“絡病學說”[15]、“熱毒論”[16]、“五行學說”[17]等在一定程度上對防治AD及臨床護理均具有指導作用。
艾灸的溫熱刺激可調(diào)整人體經(jīng)絡、激發(fā)陽氣、調(diào)補氣血。督脈為陽經(jīng)之海,入腦絡腎,腦為髓海而賴腎精充養(yǎng)。因此,艾灸多從督脈取穴進行干預,以補益陽氣、疏通腦絡、益精填髓、調(diào)節(jié)神志;且艾灸可調(diào)整氣機,使痰濁得祛、瘀血得通,腦髓得以充養(yǎng),有效防治AD[18]。
腦內(nèi)Aβ斑塊及Tau蛋白纏結(jié)等錯誤折疊蛋白的沉積是AD的神經(jīng)病理學標志[19]。經(jīng)典淀粉樣蛋白級聯(lián)假說認為,Aβ沉積可導致腦內(nèi)大量斑塊形成,不僅直接產(chǎn)生神經(jīng)元毒性作用,也可誘發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應[20];此外,Aβ過度沉積也可引發(fā)Tau蛋白過度磷酸化,以NFT方式聚集,從而導致炎癥反應、突觸結(jié)構(gòu)和功能障礙、神經(jīng)元損傷,使患者出現(xiàn)認知功能障礙、記憶力減退及行為異常等[21]。
艾灸可減少Aβ生成和沉積[22]。崔瑩雪等[23]研究發(fā)現(xiàn),艾灸“關(guān)元”可通過調(diào)控淀粉樣前體蛋白(APP)代謝途徑,抑制實驗小鼠APP、β-分泌酶1(BACE1)蛋白表達,從而減少Aβ生成和過度沉積,延緩認知功能及記憶力下降,阻礙AD病理進展。余靜等[24]在雙側(cè)“心俞”“腎俞”行麥粒灸對AD小鼠進行早期干預,結(jié)果小鼠大腦額葉皮層及海馬區(qū)Aβ1-40蛋白表達明顯減少,表明艾灸早期干預可延緩AD病理進展。王靜蓉等[25]研究發(fā)現(xiàn),艾灸“關(guān)元”“長強”“命門”可改善AD大鼠的學習記憶能力,其作用機制與抑制海馬GSK-3β活性,降低p-Tau S396、T231表達有關(guān)。這些研究表明,艾灸調(diào)節(jié)腦內(nèi)蛋白異常如Aβ過度沉積及Tau蛋白過度磷酸化,是抑制AD病理進程的有效機制,尤其早期干預體現(xiàn)了中醫(yī)“治未病”思想,不僅安全有效,且在治療上具有時間優(yōu)勢。
血腦屏障(BBB)是具有高度選擇性的半透性結(jié)構(gòu)和化學屏障,由排列在腦微小血管的高度特化的內(nèi)皮細胞膜構(gòu)成,可防止腦內(nèi)異源性物質(zhì)入侵,維持大腦內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。BBB相關(guān)的周細胞可通過低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白1/載脂蛋白E亞型特異性清除Aβ聚集體,BBB結(jié)構(gòu)和功能障礙使Aβ無法正常從大腦轉(zhuǎn)運至外周循環(huán)進行清除,也誘發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥和氧化應激反應,損傷神經(jīng)元,并增強β-分泌酶和γ-分泌酶的活性,促進Aβ生成,同時這些病理結(jié)果可破壞BBB,彼此形成損害循環(huán),加速AD病理進程[6-7]。周翠等[26]研究發(fā)現(xiàn),溫和灸“百會”“腎俞”“印堂”可減輕BBB損傷,保護其結(jié)構(gòu)和功能完整性,有效改善AD大鼠的學習記憶能力,其機制與抑制基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-2和MMP-9表達有關(guān)。可見,BBB的完整性在保護大腦內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定、減少腦內(nèi)異常蛋白的生成和沉積中起到關(guān)鍵作用,艾灸可減少BBB損傷,抑制AD病理進程,但缺乏其具體機制研究,屬今后防治AD的研究靶點。
細胞自噬在AD病理過程中具有雙重作用:早期可充當保護者的角色,影響Aβ生成、分泌和清除及Tau蛋白過度磷酸化和清除;后期細胞自噬功能障礙反而加速AD病理進程。有報道,雷帕霉素可通過抗氧化應激和抗炎作用,減少Aβ生成,同時可提升細胞自噬水平,促進腦內(nèi)Aβ、磷酸化Tau蛋白的降解和清除,從而改善認知功能,艾灸+自噬抑制劑3-MA使艾灸改善認知功能作用下降,故推測艾灸可通過改善細胞自噬水平延緩AD進展[27]。鐘倩等[28]以艾灸督脈(隔附子餅灸“百會”,溫和灸“風府”“大椎”)對AD轉(zhuǎn)基因小鼠事件相關(guān)電位P300的影響評價認知功能時發(fā)現(xiàn),其結(jié)果與雷帕霉素組類似。
2.3.1 抑制細胞自噬相關(guān)的PI3K/Akt/mTOR信號通路激活
PI3K/Akt/mTOR信號通路的激活可抑制細胞自噬,促進細胞凋亡。張利達等[29]研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)艾灸干預后,APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD小鼠海馬區(qū)PI3K、Akt、p-Akt、mTOR、p-mTOR蛋白表達均有所下降,自噬泡增多,Aβ聚集減少,說明艾灸可通過抑制PI3K/Akt/mTOR信號通路的激活誘導細胞自噬,從而促進Aβ降解和清除。
2.3.2 抑制細胞自噬相關(guān)的p38 MAPK信號通路異常激活
抑制神經(jīng)元中的p38α MAPK可增強細胞自噬水平,促進BACE1降解,減少Aβ生成和沉積[30]。吳洋洋等[31]研究發(fā)現(xiàn),對APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD小鼠進行實按灸“百會”,雀啄灸“大椎”“風府”干預,結(jié)果小鼠腦部Aβ1-42蛋白表達下降、海馬區(qū)自噬泡增多、p38 MAPK和Bcl-2蛋白表達下降、自噬蛋白Beclin-1表達上升,說明艾灸可通過抑制p38 MAPK通路的異常激活增強細胞自噬水平,加速Aβ1-42蛋白降解和清除,延緩AD病理進程。
神經(jīng)元丟失也是AD主要病理標志[32],其丟失引起的腦損傷會導致認知功能障礙、學習記憶力減退及情緒異常變化[2]。
2.4.1 抑制神經(jīng)元異常凋亡和死亡
神經(jīng)元的嚴重丟失是AD巨大而不可逆的病理學特征,可促進其發(fā)生和發(fā)展,因此降低細胞異常壞死性凋亡途徑的激活是其關(guān)鍵[33-34]。王述菊等[35]研究發(fā)現(xiàn),溫和灸AD模型大鼠“腎俞”“足三里”“百會”,可減輕促凋亡蛋白Bax、Caspase-3表達,上調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2表達,從而改善Aβ聚集所致AD大鼠學習記憶能力下降。熱休克蛋白(HSPs)對維持蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)和抗細胞凋亡至關(guān)重要[36-37]。杜艷軍等[38]對AD模型大鼠溫和灸“百會”“腎俞”,可明顯上調(diào)海馬CA1區(qū)HSP70、HSP90表達,從而抑制Aβ聚集產(chǎn)生毒性作用,減少腦內(nèi)細胞凋亡,減輕神經(jīng)元丟失。
有報道,AD等神經(jīng)退行性疾病可檢測到細胞周期的異?;顒樱珹β聚集產(chǎn)生的神經(jīng)毒性作用可誘發(fā)有絲分裂后神經(jīng)元異常的細胞周期再進入,在神經(jīng)元死亡中起核心作用[39-41]。有研究以溫和灸“百會”“腎俞”預刺激,發(fā)現(xiàn)可減少AD模型大鼠細胞周期蛋白CDK2、cyclinA和cyclinB表達,上調(diào)p21/cip蛋白表達,有效抑制細胞周期,延長細胞壽命,從而抑制AD相關(guān)病理改變,延緩AD病理進程[42-43]。
2.4.2 促進神經(jīng)營養(yǎng)因子表達
神經(jīng)營養(yǎng)因子如膠質(zhì)細胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子、神經(jīng)生長因子(NGF)和腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)對大腦中特定神經(jīng)元群體的存活、維持和再生十分重要,可通過多種信號通路保護神經(jīng)元。有報道,艾灸“百會”“腎俞”“足三里”預處理AD模型大鼠,可顯著提升海馬CA1區(qū)BDNF、NGF及TrkA、TrkB受體表達,從而改善腦內(nèi)神經(jīng)元損傷,起到保護腦細胞作用[44-45]。ERK/CREB信號通路可促進BNDF蛋白表達[46]。杜艷軍等[47]研究發(fā)現(xiàn),艾灸干預可通過激活ERα依賴的ERK/CREB信號通路,減少Aβ生成,改善AD大鼠認知功能減退、學習記憶力下降和神經(jīng)元丟失。
2.4.3 抑制神經(jīng)膠質(zhì)細胞炎癥
神經(jīng)膠質(zhì)細胞介導的持續(xù)的炎癥反應是AD神經(jīng)退行性過程和認知功能障礙主要貢獻者[5]。星形膠質(zhì)細胞擔負著神經(jīng)膠質(zhì)細胞的大部分功能,可通過為神經(jīng)元提供營養(yǎng)和代謝支持來維持大腦穩(wěn)態(tài),同時星形膠質(zhì)細胞對神經(jīng)系統(tǒng)存在毒性作用,可通過釋放炎癥因子促進AD病程[48-49]。集中在淀粉樣斑塊周圍的小膠質(zhì)細胞增殖和激活是AD顯著特征,小膠質(zhì)細胞活動受損釋放炎癥因子、補體成分、趨化因子及自由基等炎癥介質(zhì),以及對Aβ的反應改變可增加AD風險;另外,小膠質(zhì)細胞可通過吞噬突觸介導突觸丟失,以及加劇Tau蛋白病理變化損傷腦部神經(jīng)元,促進AD發(fā)展[50-51]。研究表明,早期麥粒灸介入治療可抑制星形膠質(zhì)細胞標志蛋白GFAP及小膠質(zhì)細胞特異性蛋白Iba-1表達,說明艾灸可抑制膠質(zhì)細胞增殖、激活所誘發(fā)的神經(jīng)炎癥反應,保護神經(jīng)元,從而延緩AD病理發(fā)展[52]。
2.4.4 促進神經(jīng)元修復和再生
姜美馳等[53]研究發(fā)現(xiàn),艾灸能有效減少炎癥因子白細胞介素(IL)-1表達,抑制炎癥介質(zhì)前列腺關(guān)鍵酶COX1、COX2合成,促進受損神經(jīng)元恢復和再生,提高AD大鼠學習記憶能力,進而增加IL-2表達,提升機體免疫力,從而防治AD。
突觸可塑性是一種神經(jīng)元連接強度的活動依賴性變化,被認為是與學習和記憶能力有關(guān)的重要組成部分[54],而突觸可塑性的細胞和分子機制失衡與AD患者大腦區(qū)域神經(jīng)退化等病理發(fā)展相關(guān)[55-56]。BDNF廣泛表達于中樞神經(jīng)系統(tǒng),在維持突觸結(jié)構(gòu)和功能完整性及其穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮核心作用[57],是調(diào)節(jié)海馬突觸可塑性和記憶儲存的關(guān)鍵分子[58]。突觸素存在于突觸前囊泡膜中,為鈣離子結(jié)合蛋白,參與神經(jīng)遞質(zhì)釋放,可促進神經(jīng)再生及修復,與突觸結(jié)構(gòu)可塑性密切相關(guān),可作為評價突觸結(jié)構(gòu)和功能完整性的關(guān)鍵指標。
林瑤等[59]研究發(fā)現(xiàn),艾灸可上調(diào)AD模型小鼠海馬內(nèi)突觸素、BDNF、p-TrkB表達,其機制可能是通過激活BDNF/TrkB通路,調(diào)節(jié)突觸可塑性。鈣離子穩(wěn)態(tài)失調(diào)可誘導突觸缺陷,影響突觸可塑性并促進Aβ斑塊和NFT的沉積,在AD發(fā)病機制中起著重要作用[60]。楊淑荃等[61]研究發(fā)現(xiàn),壓灸百會聯(lián)合多奈哌齊片與單用多奈哌齊片相比,可有效調(diào)節(jié)血清鈣離子水平,改善輕、中度AD患者認知功能及日常生活自理能力。
脂質(zhì)作為細胞膜的基本成分,在維持大腦功能中發(fā)揮重要作用,脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)的破壞(如膽固醇等代謝異常)與神經(jīng)系統(tǒng)疾?。ㄈ鏏D等)有關(guān)。脂聯(lián)素作為脂肪細胞因子,在脂質(zhì)代謝調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用,因此可通過促進脂肪酸氧化和抑制脂質(zhì)合成調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝,達到降脂作用。趙彩嬌等[62]艾灸AD大鼠“神闕”“足三里”預刺激,結(jié)果顯示,大鼠血清脂聯(lián)素含量及脂肪組織中脂聯(lián)素mRNA、脂聯(lián)素受體表達水平均顯著升高。三羧酸循環(huán)(TCA)是有氧代謝和3種營養(yǎng)素(糖、脂肪和蛋白質(zhì))相互轉(zhuǎn)化的主要代謝途徑。Ha等[63]研究發(fā)現(xiàn),艾灸和艾煙都可通過調(diào)節(jié)TCA和脂肪酸代謝改善AD動物的學習記憶能力。
AD是代表性的神經(jīng)退行性疾病,其發(fā)病原因復雜,涉及眾多機制途徑。作為中醫(yī)傳統(tǒng)治療方法,艾灸可不同途徑、不同靶點、多層面干預AD病理進程。上述研究表明,艾灸可通過直接調(diào)控Aβ、Tau蛋白等異常沉積,或通過保護BBB結(jié)構(gòu)和功能完整性、調(diào)節(jié)細胞自噬水平、影響突觸可塑性、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝異常等間接干預Aβ、Tau蛋白等異常降解和清除,以及通過抑制神經(jīng)元異常凋亡和死亡、促進神經(jīng)營養(yǎng)因子表達、抑制炎癥反應、促進神經(jīng)元修復和再生等途徑防止神經(jīng)元丟失,參與AD防治。目前研究尚有一定局限性:①缺乏艾灸操作效應因素,如灸法、灸量、頻率、時間等與AD防治效果相關(guān)性的比較;②艾灸防治AD的不同機制研究證據(jù)不足;③缺乏AD不同證型的辨證取穴處方;④相關(guān)機制研究以動物模型為主,不能作為最終依據(jù),臨床研究證據(jù)不足。建議今后應在循證醫(yī)學理論指導下,加強研究設計的嚴密和多樣性,以有效指導艾灸對AD的防治,并補充相關(guān)領(lǐng)域研究的不足。