吳成挺，張青萍，吳鵬，周嬌嬌，李果，陳鑫源

1 廣西中醫(yī)藥大學(xué) 廣西南寧 530000

2 廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院 廣西南寧 530000

失眠是一個(gè)公共衛(wèi)生問(wèn)題，最初被認(rèn)為是一種癥狀，現(xiàn)在被定義為一種疾病[1]。其特征是難以入睡或維持睡眠，并伴有清醒時(shí)易怒或疲勞等癥狀，且影響到白天的正?；顒?dòng)。研究表明[2]，大約33%～50%的成年人會(huì)出現(xiàn)失眠癥狀。目前失眠的有效治療包括藥物、行為和認(rèn)知等。簡(jiǎn)單的行為干預(yù)在初級(jí)保健機(jī)構(gòu)中是可行的，但缺乏對(duì)這些技術(shù)的培訓(xùn)而限制了它們的使用。在藥物干預(yù)中，苯二氮卓受體激動(dòng)劑藥物使用最多，其次為褪黑素受體激動(dòng)劑和具有催眠效果的抗抑郁藥物、非典型抗精神病藥物等，但這些藥物均應(yīng)限制在最低必要?jiǎng)┝亢妥疃瘫匾掷m(xù)時(shí)間[3]。對(duì)于現(xiàn)代藥物長(zhǎng)期的治療下，患者往往會(huì)產(chǎn)生不良反應(yīng)及藥物的耐藥性，且部分藥物停藥后可能發(fā)生撤藥癥狀。然我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)對(duì)于失眠治療有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，因此本文基于信號(hào)通路探討中醫(yī)藥治療失眠，為中醫(yī)藥治療失眠提供更多理論依據(jù)。失眠屬中醫(yī)學(xué)“不寐”“目不瞑” “不得眠”等范疇，其基本病機(jī)為陽(yáng)盛陰衰，陰陽(yáng)失交，《黃帝內(nèi)經(jīng)》中提到“陰平陽(yáng)秘，精神乃治”，因此失眠的治療主要以調(diào)和陰陽(yáng)的平衡為主。

近年來(lái)，隨著細(xì)胞信號(hào)通路的興起，對(duì)與中醫(yī)藥調(diào)控細(xì)胞信號(hào)通路治療失眠的作用機(jī)制尚缺乏最新的綜述文章。本文重點(diǎn)對(duì)這些方面所涉及到的細(xì)胞信號(hào)通路予以綜述，整理中醫(yī)藥治療失眠的關(guān)鍵信號(hào)通路如，JAK - STAT、cAMP、TLR/NF-κB等，為進(jìn)一步闡明中醫(yī)藥防治失眠提供理論依據(jù)。

JAK/STAT通路

Janus激酶（JAK）/信號(hào)換能器和轉(zhuǎn)錄激活劑（STATs）是一組與許多細(xì)胞因子發(fā)揮和整合其功能的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，可將細(xì)胞外細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)到細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄變化，其作用與機(jī)體免疫反應(yīng)關(guān)系密切[4-5]。在JAK/STAT信號(hào)通路中主要由三個(gè)部分組成：①接收信號(hào)的酪氨酸激酶相關(guān)受體；②傳遞信號(hào)的酪氨酸激酶JAK；③產(chǎn)生效應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子STAT，其中JAK家族有 4 個(gè)成員：JAK1、JAK2、JAK3 和 TYK2。STAT家族有7個(gè)成員：STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b 和 STAT6[6]。該通路發(fā)揮作用的機(jī)制過(guò)程如下：（1）配體和受體之間的連接誘導(dǎo) JAK 的轉(zhuǎn)磷酸化；（2）活化的 JAK 導(dǎo)致結(jié)合受體的酪氨酸磷酸化，形成 STAT 的對(duì)接位點(diǎn)；（3）在這個(gè)對(duì)接位點(diǎn)，JAK 磷酸化 STAT，然后 STAT 與受體解離并通過(guò) SH2結(jié)構(gòu)域-磷酸酪氨酸相互作用形成同二聚體或異二聚體；（4）這些二聚體易位至靶基因啟動(dòng)子，調(diào)節(jié)靶基因的轉(zhuǎn)錄[7-8]。而轉(zhuǎn)錄因子STAT 通?？赏ㄟ^(guò)以下幾種機(jī)制調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄：①STAT 與其 DNA 靶位點(diǎn)結(jié)合以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄激活；②STAT蛋白可能與非STAT轉(zhuǎn)錄因子形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合物，觸發(fā)STAT介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄；③ STAT 與非 STAT DNA 結(jié)合元件結(jié)合，促進(jìn) STAT 依賴性轉(zhuǎn)錄；④STAT 和非 STAT 轉(zhuǎn)錄因子可以通過(guò)與獨(dú)立的 DNA結(jié)合位點(diǎn)簇結(jié)合來(lái)協(xié)同激活轉(zhuǎn)錄[6]。有臨床研究發(fā)現(xiàn)，睡眠不足可導(dǎo)致單核細(xì)胞數(shù)量增加、炎癥因子系統(tǒng)性調(diào)節(jié)、免疫功能障礙加重[7，9-11]。睡眠不足還可以激活自發(fā)性先天免疫和STAT家族蛋白[12]。據(jù)報(bào)道，JAK/STAT3 信號(hào)通路可在睡眠剝奪患者中被激活，并且可以在微環(huán)境中通過(guò)細(xì)胞因子在小膠質(zhì)細(xì)胞中進(jìn)行調(diào)節(jié)，由此可見JAK/STAT3通路直接參與調(diào)節(jié)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元細(xì)胞的活性[13-17]。

Li L[18]等人發(fā)現(xiàn)，溫膽湯中主要活性成分柚皮苷（NAR）可通過(guò)抑制JAK/STAT3通路活性，抑制小膠質(zhì)細(xì)胞BV-2細(xì)胞的增殖、遷移和炎癥，并增強(qiáng)其吞噬功能，來(lái)發(fā)揮保護(hù)BV-2細(xì)胞的作用。對(duì)于睡眠不足后免疫功能的紊亂具有一定的治療作用。章程鵬[19]等人發(fā)現(xiàn)睡眠剝奪會(huì)激活JAK2/STAT3信號(hào)通路，并且發(fā)現(xiàn)該通路的負(fù)性調(diào)節(jié)細(xì)胞因子SOCS3在睡眠剝奪下出現(xiàn)了顯著下降，而運(yùn)用了人參-石菖蒲藥液干預(yù)后SOCS3出現(xiàn)了上升，并且抑制了JAK2和STAT3蛋白的磷酸化，一定程度上阻斷了JAK2/STAT3信號(hào)通路的激活。說(shuō)明人參-石菖蒲藥對(duì)可能是通過(guò)SOCS-3為靶點(diǎn)來(lái)調(diào)控JAK/STAT信號(hào)通路，起到抑制炎性反應(yīng)，保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞達(dá)到促進(jìn)睡眠和改善記憶的作用。

cAMP通路

環(huán)磷酸腺苷（cAMP）是胞內(nèi)的第二信使，由腺甘酸環(huán)化酶 （AC）分解ATP產(chǎn)生，通過(guò)磷酸二酯酶（PDE）降解，其作用可以直接調(diào)節(jié)細(xì)胞的各種生物學(xué)過(guò)程或行為，包括細(xì)胞代謝、離子通道激活、基因表達(dá)、細(xì)胞生長(zhǎng)、分化和凋亡等[20]，在信號(hào)傳導(dǎo)中，其上游信號(hào)傳導(dǎo)分子主要包括G蛋白、G蛋白偶聯(lián)受體和 AC，而cAMP主要負(fù)責(zé)傳遞 G 蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)，其下游直接調(diào)控的靶蛋白可分為4類，目前的研究主要集中在cAMP 依賴性蛋白激酶A（PKA）和cAMP活化的交換蛋白（Epca）信號(hào)傳導(dǎo)，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，cAMP 能夠通過(guò)PKA-cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白（CREB）和 Epac等信號(hào)通路，參與睡眠、晝夜節(jié)律調(diào)控和學(xué)習(xí)記憶等多種功能[21-24]。

1 cAMP/PKA

cAMP 依賴性蛋白激酶 PKA 是絲氨酸-蘇氨酸蛋白 AGC 激酶家族的一個(gè)特征明確的胞質(zhì)全酶，并且是 cAMP信號(hào)傳導(dǎo)的效應(yīng)激酶，在許多細(xì)胞過(guò)程中起關(guān)鍵作用，參與控制多種細(xì)胞過(guò)程，包括代謝、細(xì)胞生長(zhǎng)、基因表達(dá)和細(xì)胞凋亡[25]。有研究表明cAMP/PKA通路不僅參與突觸可塑性和記憶存儲(chǔ)，而且還參與調(diào)節(jié)清醒和快速眼動(dòng) （REM） 睡眠[26]。例如，大鼠在清醒時(shí)皮質(zhì)、海馬、下丘腦和腦橋中的cAMP水平相對(duì)較高，但在非快速眼動(dòng) （NREM） 睡眠和 REM 睡眠中水平較低[27]。此外，增加cAMP活性的治療可促進(jìn)覺醒。相反，cAMP 活性降低已被證明會(huì)增加果蠅的休息時(shí)間[28-29]。

王慧[30]等人實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)氯苯丙氨酸（PCPA）模型失眠大鼠腦內(nèi)5-HT合成障礙，會(huì)導(dǎo)致大腦皮質(zhì)中cAMP和PKAmRNA的表達(dá)變化，應(yīng)用酸棗仁湯后可對(duì)上述變化產(chǎn)生明顯的干預(yù)作用。李璟怡[31]等人運(yùn)用慢性?shī)A尾刺激和PCPA腹腔注射復(fù)合因子制造肝郁失眠模型大鼠發(fā)現(xiàn)，造模后模型組大鼠海馬的cAMP及PKA基因及蛋白表達(dá)均明顯降低，而運(yùn)用了松郁安神方后可提高大鼠海馬的cAMP及PKA基因及蛋白的表達(dá)，發(fā)揮促睡眠作用。同時(shí)有實(shí)驗(yàn)證明 PKA的靶標(biāo)CREB的突變也可增加小鼠的睡眠時(shí)間[32]。CREB是一種活性依賴性轉(zhuǎn)錄因子，對(duì)突觸可塑性和記憶存儲(chǔ)很重要。有證據(jù)表明CREB也可能在哺乳動(dòng)物的睡眠/覺醒調(diào)節(jié)中發(fā)揮作用。皮質(zhì)中的磷酸化CREB水平在清醒時(shí)高于睡眠時(shí)，并且在一段時(shí)間的睡眠剝奪后升高[33-34]，這表明CREB對(duì)于維持清醒很重要。游秋云[35]等人采用改良多平臺(tái)水環(huán)境法建立自然老年24月齡Wistar大鼠快速動(dòng)眼期（REM）睡眠剝奪模型，發(fā)現(xiàn)該模型組大鼠大腦PVN部位cAMP和p-CREB水平均明顯降低，PDE活性明顯增高，而運(yùn)用酸棗仁湯后的大鼠下丘腦室旁核（PVN）部位cAMP和p-CREB水平均明顯提高，PDE活性明顯降低，提示酸棗仁湯能降低PDE的活性，激活cAMPPKA-CREB信號(hào)通路，增加cAMP和p-CREB在大腦下丘腦部位的表達(dá)，發(fā)揮安神健腦的作用。

2 cAMP/Epac

Epac是另一個(gè)重要的cAMP下游信號(hào)分子[36]。Epac有兩種同工型，Epac1和Epac2，它們充當(dāng)小GTP 酶效應(yīng)蛋白R(shí)ap1和Rap2的鳥嘌呤交換因子（GEF）[37-38]。Epac1 在全身表達(dá)，而 Epac2 主要在大腦、垂體、腎上腺和胰腺中表達(dá)[39-40]。有研究表明Epac 參與多種神經(jīng)元功能，包括神經(jīng)遞質(zhì)釋放[41]、神經(jīng)突生長(zhǎng)和神經(jīng)元/膠質(zhì)細(xì)胞分化[42-43]，以及更高的認(rèn)知功能，例如記憶、學(xué)習(xí)和社交互動(dòng)[44]。

SLB[45]等人采用改良多平臺(tái)水環(huán)境法建3個(gè)月大的雄性 Wistar大鼠睡眠剝奪模型，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)睡眠剝奪后對(duì)海馬或紋狀體的EPAC激活沒(méi)有影響。而酸棗仁湯治療失眠癥的療效確切，楊婷婷[21]等人為探討酸棗仁湯治療失眠的機(jī)制，灌服SPF級(jí)雄性成年大鼠不同濃度酸棗仁湯3天后進(jìn)行采血并離心制備其血清，研究其血清對(duì)NG2神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞分泌白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（BDNF）及cAMP/Epac信號(hào)通路的影響，發(fā)現(xiàn)30%酸棗仁湯含藥血清組IL-1β，TNF-α，BDNF，cAMP和Epac mRNA的表達(dá)均顯著增加。表明酸棗仁湯可影響NG2細(xì)胞分泌IL-1β，TNF-α和BDNF睡眠相關(guān)的物質(zhì)及cAMP/Epac信號(hào)通路參與睡眠調(diào)節(jié)。

從上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可推測(cè)，雖然對(duì)于睡眠剝奪后的大鼠未發(fā)現(xiàn)對(duì)海馬體或紋狀體的EPAC激活的影響，但激活其cAMP/Epac通路而影響其睡眠可能成為治療失眠的機(jī)制之一。

TLR/NF-κB通路

Toll樣受體（TLR）是一類跨膜識(shí)別受體，在啟動(dòng)先天性炎癥反應(yīng)和促進(jìn)適應(yīng)性免疫反應(yīng)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用[46]。大多數(shù) TLR 通過(guò)稱為髓樣分化因子88（MyD88）的銜接蛋白發(fā)出信號(hào)，但TLR3和TLR4除外，TLR3通過(guò)含有TIR結(jié)構(gòu)域的銜接子誘導(dǎo)干擾素-β（TRIF）發(fā)出信號(hào)，TLR4通過(guò)兩者發(fā)出信號(hào)[47]。MyD88和TRIF途徑都通過(guò)激活核因子-κB（NF-κB）和其他轉(zhuǎn)錄因子引發(fā)轉(zhuǎn)錄改變[48]。NF-κB是產(chǎn)生I型干擾素和促炎細(xì)胞因子的主要驅(qū)動(dòng)因素[49]，因此，TLR信號(hào)的啟動(dòng)會(huì)觸發(fā)炎癥并激活先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)[50-52]。但是并非所有的TLR都在細(xì)胞表面表達(dá)。其中識(shí)別細(xì)菌和病毒核酸的TLR3、7和9定位于細(xì)胞內(nèi)膜，并在吞噬溶酶體或內(nèi)體中被激活[53]。有研究顯示[54]，成年健康男性25h的睡眠剝奪足以誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子 TNF-α及其R1受體及其介質(zhì)TLR-4的瞬時(shí)和可逆基因組表達(dá)。而且免疫反應(yīng)的激活會(huì)使免疫物質(zhì)通過(guò)復(fù)雜的分子網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮睡眠調(diào)節(jié)作用[55]。由此可看出，睡眠剝奪后會(huì)引起炎癥反應(yīng)，而炎性物質(zhì)又會(huì)影響睡眠，可見免疫反應(yīng)與睡眠是相互影響的。

劉珊等[56]運(yùn)用PCPA腹腔注射制造睡眠剝奪大鼠模型檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，睡眠剝奪后的大鼠其外周血NF-κB、TRIF、TNF-α、IL-1水平以及中縫背核TLR4、MyD88的表達(dá)明顯升高，而運(yùn)用了天王補(bǔ)心丹懸濁液后上述指標(biāo)均明顯下降，并且經(jīng)過(guò)天王補(bǔ)心丹干預(yù)后大鼠睡眠潛伏期縮短，睡眠時(shí)間延長(zhǎng)，由此可推測(cè)天王補(bǔ)心丹改善失眠的作用機(jī)制可能是通過(guò)抑制TLR4通路，減輕機(jī)體的炎癥反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)的。

同時(shí)除了中藥方面影響TLR/NF-κB通路，中醫(yī)外治方面也同樣影響該通路，起到治療失眠的作用。郭尚函[57]等人實(shí)驗(yàn)證實(shí)腹腔注射PCPA的失眠大鼠脾組織中TLR4信號(hào)通路被激活，其關(guān)鍵基因TLR4、NF-κB的mRNA表達(dá)水平升高1倍，經(jīng)耳穴貼壓治療后大鼠睡眠得到恢復(fù)，TLR4信號(hào)通路的關(guān)鍵基因表達(dá)水平均有不同程度的下降，提示睡眠剝奪會(huì)引起大鼠機(jī)體免疫反應(yīng)，耳穴貼壓可能是通過(guò)下調(diào)TLR4信號(hào)通路關(guān)鍵基因mRNA表達(dá)水平，抑制炎癥反應(yīng)并間接改善機(jī)體睡眠的作用。何華香[58]、陳桂容[59]、張金媛[60]等人運(yùn)用PCPA造模失眠大鼠，發(fā)現(xiàn)失眠會(huì)激活大鼠TLR/NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)通路，引起炎癥反應(yīng)以及機(jī)體的免疫能力下降，經(jīng)電針干預(yù)后，大鼠失眠癥狀緩解，TLR/NF-κB通路相關(guān)基因表達(dá)受到了抑制，降低了炎癥反應(yīng)，其機(jī)體的免疫功能也可恢復(fù)至正常。

總結(jié)與展望

目前與失眠相關(guān)的信號(hào)通路研究較少，主要涉及的通路為p38 有絲分裂原活化蛋白激（p38MAPK）[61]、TLR/NF-κB、JAK/STAT、cAMP等。從上述文章中可以看出，失眠與機(jī)體免疫反應(yīng)關(guān)系較為密切，兩者可相互影響，其中JAK/STAT和TLR/NF-κB通路在機(jī)體的免疫反應(yīng)中占據(jù)著主導(dǎo)地位，而中藥及其中醫(yī)外治均可影響以上兩個(gè)通路起到調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)和治療失眠的作用，但目前關(guān)于JAK/STAT和TLR/NF-κB通路的藥物研究甚少，大多數(shù)研究集中于中醫(yī)外治調(diào)控TLR通路，降低炎癥反應(yīng)，從而治療失眠，望后續(xù)的研究可多集中于藥物，為擴(kuò)大我國(guó)傳統(tǒng)中藥治療失眠提供更多的理論依據(jù)。對(duì)于cAMP通路研究較多的下游通路在于cAMP-PKA-CREB，目前已有較多的研究證實(shí)了該通路可影響其睡眠，但目前關(guān)于中醫(yī)藥調(diào)節(jié)該通路治療失眠較多停留于cAMP-PKA通路，少數(shù)涉及至CREB轉(zhuǎn)錄因子，而CREB已被證實(shí)與睡眠具有一定的相關(guān)性，在后續(xù)的研究中可增多CREB轉(zhuǎn)錄因子相應(yīng)的研究。對(duì)于cAMP/Epac通路，雖然對(duì)于睡眠剝奪后的大鼠未發(fā)現(xiàn)對(duì)海馬體或紋狀體的EPAC激活的影響，但有研究證實(shí)含有酸棗仁湯的血清可影響NG2神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞分泌IL-1β，TNF-α和BDNF睡眠相關(guān)的物質(zhì)及cAMP/Epac信號(hào)通路參與睡眠調(diào)節(jié)，因此可推測(cè)激活其cAMP/Epac通路而影響其睡眠可能成為治療失眠的機(jī)制之一，目前對(duì)于調(diào)節(jié)該通路治療失眠只是個(gè)假設(shè)，希望今后有學(xué)者可證實(shí)這一假設(shè)是否成立。在上述的文章中我們可以看出酸棗仁湯可影響多個(gè)通路中基因的表達(dá)，也可證明中醫(yī)藥可調(diào)控多個(gè)信號(hào)通路治療失眠，但與睡眠相關(guān)的信號(hào)通路較為復(fù)雜又相互交錯(cuò)，目前的研究均只是在初步階段，后續(xù)的研究中可先從單一的通路著手，深入研究，以明確各個(gè)通路在睡眠的關(guān)鍵作用，最后再將各個(gè)相關(guān)通路交錯(cuò)整合在一起，形成完整的睡眠信號(hào)通路網(wǎng)絡(luò)，以便于后期藥物實(shí)驗(yàn)的發(fā)展。