楊 杰,王 平,王 廣,李 莉,方 潔,紀(jì) 可,譚云霞,劉福貴,劉 玲,△

(1. 湖北中醫(yī)藥大學(xué)老年腦健康中醫(yī)藥防護技術(shù)與新產(chǎn)品研發(fā)教育部工程研究中心,武漢 430065;2. 湖北中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床學(xué)院,武漢 430061;3.湖北省中醫(yī)院,武漢 430061;4.湖北民族大學(xué),湖北恩施 430000;5. 河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,鄭州 450000)

血管性癡呆(vascular dementia,VaD)是繼阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)之后第二常見的癡呆癥[1],其患病率高,發(fā)病機制不明,尚無特效藥。在發(fā)達國家中VaD病例數(shù)約占總癡呆癥病例數(shù)的15%～20%,發(fā)展中國家占比約為30%[2]。目前國內(nèi)外專家指出VaD的防治仍以防為主,約90%的卒中和30%的癡呆可以預(yù)防[3-4]。臨床上常用的多奈哌齊、美金剛以及新研發(fā)藥物甘露特納膠囊僅能部分緩解VaD癥狀,且存在各種不良反應(yīng)[5-6]。因此,進一步探索VaD的發(fā)病機制、優(yōu)化VaD的治療模式勢在必行。

VaD屬于中醫(yī)學(xué)“呆病”范疇,“痰濁蒙竅證”是呆病的常見證型,中醫(yī)學(xué)在辨證論治思想指導(dǎo)下確立“益精填髓”“祛痰開竅”的治法,遣方用藥講究標(biāo)本兼顧,具有綜合治理、經(jīng)濟實惠、多靶點調(diào)控等優(yōu)勢。本文基于中西醫(yī)對VaD的認識,從“痰”和“氧化應(yīng)激”的角度入手,衷中參西,多維度梳理和探討中醫(yī)藥從“痰”論治VaD的科學(xué)性,從而為臨床防治VaD提供新的思路和科學(xué)依據(jù)。

1 氧化應(yīng)激是VaD發(fā)病的重要機制

VaD多繼發(fā)于腦血管病,其發(fā)病機制錯綜復(fù)雜,尚未明確[7]。線粒體是大腦認知功能活動的能量源泉,腦血管病和各種危險因素導(dǎo)致神經(jīng)元缺血、缺氧,誘導(dǎo)線粒體生物氧化功能和形態(tài)異常,導(dǎo)致大量活性氧(reactive oxygen species,ROS)釋放,最終造成神經(jīng)元氧化應(yīng)激(oxidative stress,OS)損傷,損害認知功能。臨床研究表明,VaD患者血清中氧化產(chǎn)物丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量和炎性因子水平明顯升高,而谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-PX)、血紅素加氧酶(heme oxygenase,HO)-1等酶活性明顯降低[8-10];基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn),VaD動物模型海馬組織中神經(jīng)元廣泛死亡,神經(jīng)元內(nèi)線粒體形態(tài)異常,ROS增多[11],即VaD中存在OS損傷。線粒體對血液和氧氣的高敏感程度決定了氧化應(yīng)激損傷是VaD發(fā)病的重要機制,故“線粒體-氧化應(yīng)激”損傷機制是探求VaD發(fā)病機制的突破口。

1.1 線粒體功能異常導(dǎo)致氧化應(yīng)激

線粒體是多任務(wù)細胞器,在機體內(nèi)直接或間接參與多種生理、病理功能,包括生物氧化產(chǎn)能、鈣離子調(diào)節(jié)、細胞生長和程序性死亡等[12]。

ROS產(chǎn)生過多導(dǎo)致OS。即使在正常生物氧化過程中,也存在少量電子脫離氧化呼吸鏈,形成ROS。少量的ROS可調(diào)節(jié)抗氧化蛋白體系,預(yù)防氧化損傷[13],但ROS生成過多,超出生理調(diào)節(jié)水平便會改變線粒體通透性,使ROS生成更多,進而損傷蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸等生命物質(zhì),過多的ROS還可激活免疫系統(tǒng)誘導(dǎo)炎性反應(yīng)使損傷范圍擴大[14]。

鈣振蕩失調(diào)引起線粒體功能異常誘發(fā)OS。在各種細胞外信號的刺激下,胞漿中鈣離子濃度增減可形成波動變化(即“鈣振蕩”),從而誘導(dǎo)不同的生物學(xué)效應(yīng)[15]。在VaD發(fā)病時,缺血、缺氧誘導(dǎo)大量谷氨酸等神經(jīng)遞質(zhì)釋放,持續(xù)激活N-甲基-D-天冬氨酸受體(N-methyl-D-aspartate receptor,NMDAR),引起神經(jīng)元內(nèi)鈣離子濃度增加,神經(jīng)元過度興奮,最終導(dǎo)致突觸結(jié)構(gòu)破壞,認知受損[16]。位于線粒體上的外膜陰離子通道蛋白(voltage dependent anion channel protein,VDAC)是線粒體鈣離子轉(zhuǎn)運的關(guān)鍵蛋白[17-18],研究證實,缺血、缺氧和再灌注可激活線粒體相關(guān)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜(mitochondria-associated endoplasmic reticulum membrane, MAM)上募集的三磷酸肌醇受體(inositol 1,4,5-triphosphate receptor,IP3R)/G蛋白偶聯(lián)受體75蛋白(G Protein-Coupled Receptors 75)/VDAC通路蛋白,介導(dǎo)鈣離子大量進入線粒體內(nèi),致膜電位異常,OS發(fā)生,神經(jīng)元損害[19]。

1.2 線粒體形態(tài)異常導(dǎo)致氧化應(yīng)激

分裂和融合是線粒體動力學(xué)的主要表現(xiàn)。分裂旨在增加線粒體數(shù)量,增加產(chǎn)能;融合在于穩(wěn)定線粒體形態(tài),優(yōu)化線粒體功能。形態(tài)研究表明,VaD動物模型大腦神經(jīng)元內(nèi)可見線粒體膨脹、破裂,呈空泡狀,因此線粒體形態(tài)異常是OS發(fā)生的直接原因。

線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔(mitochondrial permeability transition pore, MPTP)持續(xù)開放導(dǎo)致OS。MPTP位于線粒體內(nèi)膜,是控制物質(zhì)交換的重要蛋白通道,其通透性低,通過電壓改變和蛋白修飾可使其通透性增高。研究表明MPTP長時間完全開放使ROS和大量基質(zhì)代謝產(chǎn)物溢出,進而導(dǎo)致線粒體形態(tài)破壞、OS發(fā)生[20]。在VaD神經(jīng)元模型中存在相同變化,電鏡下可見神經(jīng)元內(nèi)線粒體腫脹、破裂、膜電位紊亂,進而影響線粒體功能,導(dǎo)致細胞質(zhì)中檢測出ROS、MDA等OS產(chǎn)物[21],由此可見MPTP持續(xù)開放可能是VaD神經(jīng)元OS損傷的重要環(huán)節(jié)。嗜環(huán)蛋白(cyclophilin protein,Cyp)D是MPTP的組成蛋白之一, CypD與其他蛋白相互作用可調(diào)控MPTP的通透性,環(huán)孢素(cyclosporine,Cs)A可將CypD從MPTP中置換出來從而有效降低MPTP的通透性,減輕OS損傷[22],但此結(jié)果目前仍然存在爭議,有學(xué)者認為CypD并不是MPTP通透性的必要條件蛋白,因此針對MPTP通透性的特異性靶點還需要進一步探索[17, 23]。

線粒體分裂、融合失衡導(dǎo)致OS。動力相關(guān)蛋白(dynamin-related protein,Drp)1和線粒體分裂加工蛋白(Mitochondrial fission process protein, MTFP)1是線粒體分裂的關(guān)鍵蛋白。線粒體增殖時Drp1活化并轉(zhuǎn)位至線粒體內(nèi)膜上協(xié)同MTFP1介導(dǎo)線粒體分裂,隨后線粒體融合蛋白(Mitofusion 1, Mfn)1、Mfn2和視神經(jīng)萎縮癥蛋白(Optic atrophy, Opa)1介導(dǎo)線粒體融合,維持正常的線粒體形態(tài)和功能。研究表明大量ROS可持續(xù)激活Drp1,導(dǎo)致線粒體持續(xù)分裂,結(jié)構(gòu)異常,OS發(fā)生,而Drp1抑制劑可逆轉(zhuǎn)此過程[24-25]。該結(jié)論在VaD神經(jīng)元模型中得到驗證,持續(xù)激活的Drp1可能是導(dǎo)致線粒體形態(tài)異常,神經(jīng)元OS損傷的原因[26-27]。據(jù)此有學(xué)者研究證實哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(Mammalian target of rapamycin,mTOR)信號通路與VaD神經(jīng)元內(nèi)線粒體形態(tài)異常有關(guān),雌激素受體可能通過調(diào)節(jié)Rictor元件進而調(diào)節(jié)mTORC2信號通路,控制線粒體分裂與融合的動力學(xué)平衡,改善OS,防止神經(jīng)元損傷[28]。

2 中醫(yī)從“痰”認識VaD

VaD屬于中醫(yī)學(xué)“呆病”范疇,無論病理虛實,痰濁蒙竅、神機失用是“呆病”的重要病機。中醫(yī)學(xué)對痰濁致呆的認識淵源已久,《雜病源流犀燭·痰飲源流》云“人身非痰不能滋潤也。而其為物,則流動不測,故其為害,上至巔頂,下至涌泉,隨氣升降,周身內(nèi)外皆到,五臟六腑俱有”[29]。痰之所動,隨氣機流注全身,臟腑失調(diào),氣機紊亂,上至巔頂,蒙蔽清竅,神機失用,發(fā)為呆病。

2.1 “痰”是VaD發(fā)病的關(guān)鍵

痰為濁陰邪氣,具有有形和無形之分,有形者多為肺、脾、腎三臟津液輸布和代謝異常,津液匯聚而成;無形者多為人體臟腑氣機功能失調(diào)所致?！端貑枴び駲C真藏論篇》有云“脾脈者土也,孤藏以灌四傍者也”[30]。脾氣散精與機體水液代謝密切相關(guān),故痰之所生,首當(dāng)責(zé)脾,當(dāng)飲食、情志、外感等引起脾胃功能失常,運化水濕失司,上不能輸于肺,下不能輸于腎,水液聚集成痰;趙獻可在《醫(yī)貫》痰論篇中提到“痰屬水,出于腎;非水泛為痰,則水沸為痰”[31]。腎主水,掌管人體水液代謝,當(dāng)稟賦不足、衰老、久病及腎,導(dǎo)致命門火衰,水液氣化失司,水泛為痰,亦或腎精不足,虛火煉液,水沸為痰。因此,無論標(biāo)本虛實,臟腑功能失調(diào)均能引起“痰濁”釀生,痰濁中阻,精氣不散,清陽不升,濁陰不降,腦竅失養(yǎng),蒙蔽神竅,神機失用發(fā)為呆病。

痰濁致病廣泛、變化多端,夾諸邪犯腦,發(fā)為呆病。有形之痰是機體水液代謝的病理產(chǎn)物,有形實邪在體內(nèi)必當(dāng)阻礙氣機正常運行,氣為血之帥,氣不行則血不行,經(jīng)脈氣血運行不暢導(dǎo)致血聚為瘀血,故痰濁致病常伴瘀血,清代醫(yī)家王清任在《醫(yī)林改錯》中提到“氣滯血凝,而致臟與腦氣不接”[32],與痰濁阻遏清陽的認識相似,二者均引起氣血、精微無法上注頭目,腦竅失養(yǎng),神機失用, 故痰濁夾瘀血是VaD發(fā)病的主要病理因素。 除此之外,痰濁邪氣久居機體,郁而化火,痰火互結(jié),上沖犯腦,擾及神明致耗氣傷精、瘀血形成,腦竅不通,發(fā)為呆病。王學(xué)權(quán)在《重慶堂隨筆》中提到“蓋腦為髓海,又名元神之府,水足髓充,則元神精湛而強記不忘矣,若火炎髓竭,元神漸昏,未老健忘,將成勞損也”[33]。由此可見痰濁常夾雜其他邪氣上犯腦竅致呆病發(fā)生,其中痰濁病理因素尤為關(guān)鍵。

2.2 “痰”貫穿VaD發(fā)病始終

VaD相關(guān)危險因素多,包括高血壓、高脂血癥、糖尿病等能引起腦血管病變的疾病,據(jù)統(tǒng)計學(xué)和文獻分析可知中醫(yī)學(xué)的“痰證”與此類危險因素和疾病均密切相關(guān)[34-35],且有研究表明,高血壓和糖尿病能在不導(dǎo)致腦卒中的情況下直接損害認知功能[36-37],由此可見,在呆病初期即有痰濁病邪的參與,正如《臨證指南醫(yī)案》中指出“風(fēng)陽上擾,痰火阻竅,神識不清”[38];國內(nèi)多位學(xué)者探討VaD證候時多次提到“痰”“氧化衰老”“炎癥”等關(guān)鍵詞,其中“痰濁”證素占比大[39-41],“痰濁蒙竅”是VaD 常見的證型之一,正如朱丹溪在《丹溪心法·健忘》中云“健忘精神短少者多,亦有痰也”[42];還有學(xué)者根據(jù)癥狀學(xué)變化特點統(tǒng)計卒中后非癡呆患者5年后的認知功能變化,結(jié)果表明“痰濁”與卒中后認知障礙進展高度相關(guān)[43],正如《石室秘錄》曰“痰勢最盛,呆氣最深”[44]。據(jù)上述中西醫(yī)結(jié)合研究可知,痰濁在VaD發(fā)病的不同階段均存在,痰邪的深淺與呆病的嚴重程度相關(guān),痰濁貫穿VaD發(fā)病始終。

2.3 痰濁、炎癥、OS三者密切相關(guān)

結(jié)合前述,OS是VaD發(fā)病的關(guān)鍵環(huán)節(jié),缺血、缺氧引起神經(jīng)元OS損傷,大量釋放的 ROS和死亡的神經(jīng)元均可刺激神經(jīng)免疫系統(tǒng),導(dǎo)致大量炎癥因子產(chǎn)生。炎癥因子和再灌注損傷使OS和神經(jīng)炎癥反應(yīng)加重,導(dǎo)致神經(jīng)元壞死的范圍擴大,OS和神經(jīng)炎癥之間形成正反饋效應(yīng)。由此可見,OS和神經(jīng)炎癥對VaD認知功能損害具有協(xié)同作用,二者互為因果。

“痰濁”為濁陰邪氣,是人體臟腑功能紊亂、氣血津液輸布和代謝異常等病理狀態(tài)下的產(chǎn)物。炎性因子、ROS、MDA等是機體代謝紊亂、OS損傷的病理產(chǎn)物?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明兩種病理產(chǎn)物之間存在緊密聯(lián)系。臨床調(diào)查研究表明痰濕體質(zhì)的人常處于慢性低度炎癥的狀態(tài),炎癥相關(guān)基因的表達存在異常;“痰證”與血漿中高敏C-反應(yīng)蛋白(high sensitivity C reactive protein,HS-CRP)、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α、白介素(interleukin,IL)-6等炎性指標(biāo)含量升高有關(guān)[45- 46];基礎(chǔ)研究表“痰濁”的病理本質(zhì)可能是線粒體能量代謝異常的產(chǎn)物,其與MDA、ROS的高表達存在顯著關(guān)聯(lián),在痰濕證的動物模型體內(nèi)超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性明顯降低[47]。諸多證據(jù)表明,“炎癥因子”“OS反應(yīng)產(chǎn)物”可能是中醫(yī)學(xué)“痰濁”的具體表現(xiàn)形式?！疤禎帷薄癘S”“炎癥”三者之間的強關(guān)聯(lián)性為構(gòu)建VaD “痰濁-OS-神經(jīng)炎癥”的中西醫(yī)結(jié)合病理理論奠定了基礎(chǔ)。

2.4 “痰”影響線粒體形態(tài)和功能導(dǎo)致OS

線粒體的生物氧化功能是機體的能量源泉,其將攝入的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為“能量貨幣”——ATP維持正常的生命活動;脾胃為后天之本,為氣血化生之源,其所運化的水谷之精微在脾的轉(zhuǎn)輸作用下敷布全身,滋養(yǎng)全身器官,維持生命活動。在功能上,脾胃與線粒體相似。線粒體功能和形態(tài)異常,導(dǎo)致OS損傷發(fā)生,炎癥因子、ROS等產(chǎn)物出現(xiàn);脾胃運化失司,津液輸布和代謝異常,痰濁病理產(chǎn)物產(chǎn)生。在病理上,痰濁與OS反應(yīng)產(chǎn)物關(guān)聯(lián)性強。基礎(chǔ)研究表明脾虛痰盛的患者線粒體數(shù)量明顯減少,運化功能失常,線粒體生物氧化功能減弱,水谷精微生成不足;氣血津液代謝異常,痰濁內(nèi)生,線粒體膜電位平衡破壞,線粒體膨脹、碎裂,線粒體嵴消失。研究表明脾虛痰濁模型大鼠下丘腦組織中能量代謝相關(guān)通路蛋白(如cAMP、PKA等)表達減弱,ROS、MDA的含量明顯升高[48],且 “痰濁證”動物模型中參與線粒體氧化磷酸化復(fù)合體蛋白表達明顯下降,課題組前期研究也有類似發(fā)現(xiàn),在VaD模型大鼠海馬組織中可見痰濁病理因素(ROS和MDA)的身影,而采用治痰法能明顯減輕神經(jīng)元OS損傷,改善認知功能[49]。由此可見痰作為關(guān)鍵病理因素可影響線粒體的形態(tài)和功能導(dǎo)致OS損傷發(fā)生。

3 “治痰法”調(diào)節(jié)OS損傷,保護神經(jīng)元

陳士鐸在《石室秘錄》中提到 “治呆無奇法,治痰即治呆”[44],故以“治痰法”為用藥原則,采用“化痰、祛痰、滌痰、消痰”等治法能改善VaD認知功能損害。從臨床角度而言,“痰”雖為實邪,當(dāng)以攻除,但“痰濁”亦可由正虛所致,且VaD兼見其他雜病(如高血壓、糖尿病等),故“治痰法”的指導(dǎo)原則并非只注重攻除痰邪,“治”乃治理,祛除“痰濁”的同時還要注重固護正氣,辨臟腑功能盛衰虛實做到痰去不生,呆病得治。

臨床研究表明以“治痰法”不僅能調(diào)節(jié)機體免疫功能,減輕機體炎癥反應(yīng),降低炎性因子水平,進而改善缺血、缺氧引起的OS損傷,減少ROS、MDA的產(chǎn)生,還能促進神經(jīng)元保護性因子的分泌,修復(fù)神經(jīng)元的損傷,最終改善認知功能[50-54]。 “治痰法”不僅能清除病理產(chǎn)物“痰濁”(炎癥因子、OS產(chǎn)物),也能保護神經(jīng)元,體現(xiàn)中醫(yī)藥治療VaD的多靶點共同調(diào)節(jié)的特點?；A(chǔ)研究表明“治痰法”在表觀層面能減輕認知障礙動物模型神經(jīng)元內(nèi)OS和神經(jīng)炎癥,進而降低腦組織中ROS和炎癥因子水平,增加神經(jīng)元保護性蛋白的表達,從而增加樹突棘密度和數(shù)量,最終達到修復(fù)神經(jīng)元損傷、改善認知功能的目的[49, 55-58];微觀研究表明 “治痰法”能修復(fù)VaD模型大鼠神經(jīng)元內(nèi)線粒體的形態(tài)和功能從而保護神經(jīng)元髓鞘和突觸結(jié)構(gòu),改善認知功能[59]。

線粒體一直是眾多疾病機制研究的熱點話題。以線粒體-OS損傷機制為切入點,建立“痰濁-OS-神經(jīng)炎癥”的病理理論對VaD的防治研究具有指導(dǎo)意義。本文從痰的生成、OS損傷機制、VaD的發(fā)病以及治痰法的有效性入手,綜合論述中西醫(yī)對VaD發(fā)病的認識,通過線粒體-OS損傷機制和痰濁病理因素將中西醫(yī)認識有機結(jié)合,為中醫(yī)藥防治VaD提供了新的防治思路。