中醫藥對神經變性疾病細胞自噬的調節作用

隨著社會的發展，我國逐漸進入老齡化階段，與老年人相關的疾病的發病率也在不斷地升高，特別是神經變性疾病，其中位居前列的是阿爾茨海默病(AD)和帕金森病。在65歲以上老年人中的患病率，阿爾茨海默病發病率為5%，帕金森病發病率為1%[1]。神經變性疾病已越來越影響老年人的晚年生活，增加家庭和社會的負擔。神經變性疾病是一組病因不明確，病理機制也尚不清晰，但大多是由于神經細胞內蛋白質的異常聚集，導致神經元變性、凋亡的神經系統退行性疾病。目前在神經變性疾病治療方面，尚無成熟有效的方法，臨床上則以對癥治療為主。而研究發現，自噬是一個保護和生命維持的過程。在此過程中，受損細胞器或異常蛋白等胞質成分被降解，以此清除那些影響細胞正常功能和生存的受損細胞器和蛋白質。近年研究發現，自噬在神經變性疾病的發生發展中起到了關鍵作用。深入研究探討自噬的機制，對于神經變性疾病的治療有著重要意義。而中醫藥在神經變性疾病治療中，能較為有效地改善病人的癥狀，延緩疾病的發展，提高病人的生存質量。中醫藥對于機體內環境的穩定，與自噬調節清除異常蛋白，保證機體正常運作也有異曲同工之妙。因此，本研究希望通過更深入的研究，探討中醫藥與自噬之間的關聯，從而為中醫中藥更為精準的調節自噬，治療神經變性疾病提供思路。

1 自噬與神經變性疾病

一般認為，神經變性疾病是由于蛋白質的錯誤折疊和異常堆積所導致的神經系統退行性疾病，而自噬是存在于真核細胞內清除大多數蛋白質和細胞器的普遍過程。因此人們認為自噬功能障礙會引發神經變性疾病，并且神經細胞是不可再生細胞，不能像其他細胞一樣通過有絲分裂清除受損細胞，那么自噬途徑對于神經系統的重要性就更加重要[2-3]。因此，通過更深入地探討自噬和神經變性疾病之間的關系，明確其在不同疾病中的作用，和在同一疾病的不同階段中的作用就顯得尤為重要。

1.1 自噬與阿爾茨海默病 目前人們認識到，阿爾茨海默病主要是由于病人腦內β淀粉樣蛋白沉積形成的斑塊和Tau蛋白過度磷酸化形成的神經元纖維纏結而產生。近年來研究發現，提高自噬水平可以讓本該出現神經退化現象的Tau突變的轉基因小鼠無任何異常現象[4]。基因水平的研究也提示自噬功能障礙將導致β淀粉樣蛋白生成量增加，提高其沉積的概率[5]。此外，在動物模型實驗中，患有阿爾茨海默病的模型小鼠在出現認知障礙之前，腦內細胞已經出現了線粒體形態學的變化，并且線粒體自噬水平提高[6]。Nilsson等[7]發現自噬缺陷的轉基因小鼠的腦細胞外β淀粉樣蛋白沉積形成的斑塊含量降低，但細胞內β淀粉樣蛋白則發生異常聚集，因此認為自噬能夠促進β淀粉樣蛋白的生成并將其輸送至細胞外，逐漸引起阿爾茨海默病的產生。

1.2 自噬與帕金森病 帕金森病最顯著的病理特征之一是α-突觸核蛋白的異常聚集。研究表明，異常的α-突觸核蛋白可以通過抑制Rab1a的活性，從而影響自噬小體的形成，進而抑制自噬水平[8]。在SH-SY5Y細胞中，可以通過藥物干預，導致mTOR信號的下調，從而恢復自噬，最終引起A53Tα-突觸核蛋白積累的減少[9]。此外，研究發現α-突觸核蛋白可以引起線粒體自噬的發生，從而形成線粒體包涵物，但是該包涵物并不能被有效清除，最終可能產生神經退行性變化[10]。

1.3 自噬與亨廷頓舞蹈癥 亨廷頓舞蹈癥的主要病理表現是突變的亨廷頓蛋白(Htt)所形成的聚集體和包涵體。研究表明，組蛋白去乙酰化酶能夠通過自噬有效地清除Htt，減輕果蠅的神經變性[11]。

1.4 自噬與肌萎縮側索硬化癥(ALS) 肌萎縮側索硬化癥主要是通過未折疊蛋白反應，導致未折疊和錯誤折疊蛋白堆積在內質網腔。研究表明，在疾病早期，自噬水平變化不明顯，而在疾病中、晚期，ALS轉基因鼠的脊髓中出現ATG5蛋白含量減少，自噬水平降低，異常聚集蛋白的清除受到抑制，加重了神經元的變性[12]。其另一個病理變化特征為腦干和脊髓中的功能性運動神經元大量丟失。Li等[13]通過對ALS病人脊髓運動神經元細胞培養發現，細胞內LC3Ⅱ含量明顯增加，細胞總磷酸化mTOR呈陽性，運動神經元的比例降低。

目前研究表明，神經變性疾病可以通過增強自噬清除異常堆積的蛋白質來干預治療。但不容忽視的是自噬的底物的選擇和最終產物的形態都會導致不同的結果。因此，現代醫學對于該疾病的治療暫時還沒有較大的突破。而目前中醫中藥對于神經變性疾病的對癥治療，有一定改善癥狀、提高生活質量的作用。

2 中醫對神經變性疾病的認識

在中醫文獻中，并未見到有神經變性疾病的相關記載。但根據相關病證及研究，認為中醫的癡呆包含阿爾茨海默病，中醫的顫證包含帕金森病、亨廷頓舞蹈癥，中醫的痿證包含肌萎縮側索硬化癥。

2.1 癡呆 根據中醫辨證體系，認為癡呆的病因主要有先天稟賦不足、老年精氣虧虛、情志失調、外傷、中毒等[14]，病機為本虛標實。而本虛則多表現為心腎不交、脾胃氣虛；標實多表現為氣滯血瘀、肝氣郁結。陳騏等[15]通過建立阿爾茨海默病動物模型，采用遠志、石菖蒲藥進行治療。結果顯示該藥對能有效改善和延緩腦組織衰老，提高模型大鼠的記憶功能和學習獲得。王歲福[16]采用新加地黃飲子聯合阿司匹林腸溶片，觀察30例血管性癡呆病人的臨床表現，結果顯示新加地黃飲子對病人的癥狀有明顯的改善作用。李林等[17]研究發現，何首烏二苯乙烯苷、山茱萸環烯醚萜苷、淫羊蕾苷可用于干預早期的阿爾茨海默病，因為實驗發現，其對突觸和線粒體都有保護作用。

2.2 顫證 顫證的病因病機主要認為是本虛標實，但各醫家又各有側重，其主要病機可總結為肝腎氣血不足、肝陽亢盛、血瘀痰阻，同時兼有脾胃虛弱[18]。雒曉東等[19]用滋補肝腎、熄風止顫的帕病2號方治療肝腎不足型早期帕金森病病人，結果顯示該方能明顯改善病人的中醫證候。陳為龍等[20]用天麻鉤藤飲加減與美多巴聯合使用治療帕金森病病人，以睡眠質量和相關癥狀為觀察指標，結果顯示較單獨服用美多巴病人癥狀改善明顯。姜梅等[21]對1989年—2015年顫證用藥的規律分析，發現白芍、天麻、熟地黃、當歸、川芎是使用頻率較高的單味藥，補虛藥、平肝熄風藥以及活血化瘀藥使用頻率較高。

2.3 痿證 痿證的病因較為復雜，主要有濕熱浸淫、肺熱津傷、瘀血阻絡、脾胃虛弱、肝腎虧虛[14]。解建國認為臨床上痿證以脾氣不足、脾腎陽虛、肝腎虧虛3種證型為多見，運用解氏補土救痿方加減，可以使病人的病情穩定并逐步改善[22]。唐梅麗等[23]通過對18例肌萎縮側索硬化癥病人采用金水寶膠囊、高壓氧、自擬健脾益肺方中西醫結合的方法治療，結果顯示，11例病人的中位生存時間較以往報道的時間延長。Wang等[24]研究發現，經篳茇生物堿處理的大鼠，活性氧生成明顯減少，從而起到了保護神經的作用。

中醫藥在治療神經變性疾病時使用頻率較高的藥物是補虛藥、化痰藥、活血化瘀藥，而顫證的致病因素中多了一個風邪，故用藥多了一類平肝熄風藥。補虛藥不外乎補脾、補腎、補肝。脾為后天之本，主運化精微，維持人體的生命活動；腎為先天之本，藏精，是人體生命的本源；肝主疏泄，調節全身氣機，而生命的存在離不開這些精和氣。化痰藥、活血化瘀藥、平肝熄風藥可統稱為驅邪藥，分別可清除人體內的痰邪、瘀邪、風邪，只有清理了這些實邪，人體才能維持正常的活動。這樣的祛邪扶正，維持人體體質平衡的治療，和自噬清除異常蛋白，維持體內環境穩定的作用有著共通之處。

3 自噬與中醫藥

由于神經變性疾病機制不明，治療效果不佳，自噬逐漸成為生命科學界的熱門研究對象。而對于調節自噬從而清除異常蛋白，穩定體內環境，成為目前研究的方向。研究中醫藥在自噬的調節中發揮的作用，可能是一個治療思路。

3.1 自噬與正虛邪實 隨著對自噬的不斷研究[25-26]，發現其可以降解細胞內有害的代謝產物，也可以在細胞能量缺乏時為細胞提供能量，從而維持細胞的穩定狀態。這樣的一種穩態與中醫中的陰陽平衡有著共通之處。陽氣的溫煦、氣化、營養等作用正是自噬作用的體現。在自噬失控的情況下，其會降解細胞內正常的物質，或是不能為細胞提供能量，導致細胞死亡。而當陰陽離決時，同樣地也會引起死亡。當陰陽失衡，但又未達到陰陽離決的時候，就出現了所謂的疾病狀態。在中醫體系中，病因病機可以分為很多類型，本研究主要介紹正虛和邪實兩個簡單的狀態。

3.1.1 自噬與正虛 中醫傳統中的正虛即所說的營養和能量等的缺乏。與之相對應，可以認為出現了自噬不足。而當自噬水平下降，降解能力不足，機體內就會出現各種病理產物，影響細胞的生存，導致死亡；或者出現能量的不足引起細胞死亡。當細胞處于饑餓、缺氧、發熱、激素刺激等各種應激條件下，也會引起過度自噬[27]，降解細胞內正常的物質，或是降解線粒體引起能量來源的不足，都會導致細胞死亡[28]，即出現正虛的狀態。而這里的自噬過度可以理解為是虛性亢奮的分解代謝過度，正如“壯火食氣”。

3.1.2 自噬與邪實 邪實，即機體內出現了多余的物質，包括痰、瘀等。而導致這樣的現象出現的原因也可以從自噬過度和自噬不足兩個方面考慮。自噬過度會引起降解水平升高，導致一些由降解過程產生的廢物形成堆積而無法被清除；而自噬不足則是由于降解水平低下，不足以降解細胞正常代謝產生的病理產物。這些病理產物的堆積也就促使了邪實的形成。

3.2 中藥調節自噬 自噬與中醫藥調節在機制上有共通之處，從治療上也有一定聯系。已有研究提示，中藥對于異常蛋白的清除，自噬水平的調節有著直接聯系，可以通過中藥來調節細胞的自噬水平，從而清除異常蛋白，治療神經變性疾病。

3.2.1 中藥誘導細胞自噬

3.2.1.1 鉤藤 鉤藤的主要有效成分是異鉤藤堿。有研究表示，經異鉤藤堿處理后的DIV7小鼠胚胎神經元和N2a細胞，細胞質內LC3的含量升高，表明異鉤藤堿可以增強神經細胞的自噬水平，從而清除細胞中過量表達的α-突觸核蛋白，為帕金森病的治療提供依據[29]。

3.2.1.2 遠志 遠志的主要有效成分是遠志皂苷B。有研究表示，遠志皂苷B可以增強PC12細胞的自噬水平，從而清除A53T α-突觸核蛋白和Htt蛋白，為亨廷頓舞蹈癥和帕金森病的治療提供依據[30]。

3.2.1.3 虎杖 虎杖的主要有效成分是白藜蘆醇。有研究表示，經白藜蘆醇處理后的SH-SY5Y細胞，細胞內LC3-Ⅱ蛋白的含量顯著增加，表明白藜蘆醇可以通過增強自噬水平，抑制 Pr P(106～126)介導的線粒體功能障礙和細胞凋亡，進而為阿爾茨海默病的治療提供依據[31]。

3.2.2 中藥抑制細胞自噬

3.2.2.1 石菖蒲 石菖蒲的主要有效成分是β-細辛醚。有研究表示，β-細辛醚可以通過提高Bcl-2的表達，使Bcl-2與Beclin1的結合增加，導致Beclin1表達下降，所以，β-細辛醚有可能通過降低自噬水平，保護多巴胺神經元，為帕金森病的治療提供依據[32]。

3.2.2.2 女貞子 女貞子的主要有效成分是女貞苷。有研究表示，女貞苷可以增加細胞對Aβ42的轉運和清除，對自噬有一定的抑制作用，抑制核因子-κB(NF-κB)的蛋白表達和增加抗凋亡因子Bcl-2蛋白的表達，保護神經元，為阿爾茨海默病的治療提供依據[33]。

4 小結與展望

中醫扶正祛邪，調補脾腎，平肝熄風，祛痰化瘀，維持機體的體質平衡與自噬對于人體內環境穩定的調控有著相通之處，并且很多中藥對于自噬有著誘導劑抑制的作用。增強自噬可以幫助細胞清理異常堆積的蛋白質等物質，提高細胞的存活率。但提高自噬，導致細胞外異常蛋白質的沉積率升高，致使產生包涵物不能被清除或能量的缺失，最終導致細胞死亡；而自噬不足，使得異常蛋白沒有及時清除，影響到細胞的正常功能，也會使細胞凋亡。自噬調節在一個適當的范圍內，才可使細胞發揮正常作用。目前可以確定一些中藥的有效成分能夠影響自噬，但對其具體的作用機制還缺乏清晰的了解。在臨床上使用也以復方為主，有君臣佐使配伍，并非是中藥的簡單累加。故而探討復方對自噬的影響也可能會是一個研究方向，未來應在臨床上進行更多的驗證，以期發現中醫藥調節自噬對于細胞保護的作用，從而對于中醫藥治療神經變性疾病提供依據。