帕金森病相關細胞信號通路及中醫藥干預作用的研究進展

畢殿勇，張 蕾，王 利，何建成

帕金森病(Parkinson′s disease，PD)屬中老年常見的慢性、退行性中樞神經系統疾病，目前我國約有500萬例帕金森病病人，隨著我國人口老齡化的加速，其發病率將會逐年遞增。帕金森病屬病因尚未十分清楚的中樞神經退行性疾病，流行病學資料證實遺傳、環境、毒素等多種因素與帕金森病發病關系密切[1-2]。實驗研究發現某些細胞信號通路功能異常和帕金森病的發病關系密切[3-4]，中醫藥可通過調控相關細胞信號通路激活而發揮神經保護作用[5]。為進一步闡明中醫藥干預帕金森病相關細胞信號通路的作用機制，探討中醫藥治療帕金森病的分子生物學基礎，現將近年來發現的與帕金森病發病密切相關的細胞信號通路及其中醫藥干預研究進行綜述。

1 帕金森病相關細胞信號通路研究

1.1 絲裂原活化蛋白激酶信號通路(MAPK)/細胞外信號調節激酶(ERK)信號通路研究 MAPK由MAP3K-MAP2K-MAPK三個層次順序的激酶組件構成，該信號通路負責將細胞因子、神經遞質等細胞外刺激信號轉導到細胞核內，參與調控靶細胞的炎癥、細胞凋亡等病變過程。ERK信號通路屬MAPK 信號通路重要分支，研究發現ERK通路由ERK1～ERK5亞族組成，該通路通過調節相關炎性因子的表達在帕金森病等神經退行性疾病中發揮神經保護作用。Kim等[6]研究發現在活性氧簇(reactive oxygen species，ROS)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等刺激下p38絲裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)信號通路可被激活，進一步誘發炎癥及細胞凋亡等病理改變。張作鳳等[7]研究發現在ERK1/2信號通路被激活的同時核因子-κB p65(NF-κB p65)免疫陽性細胞和蛋白的表達水平顯著升高，酪氨酸羥化酶(tyrosine hydroxylase，TH)陽性神經元數目顯著減少 。

1.2 核因子-κB(NF-κB)信號通路研究 NF-κB家族組成主要包括p50(NF-κB1)、p52(NF-κB2)、Rel(c-Rel)、Rel-A(p65)和 Rel-B，該通路通過多種生物學機制調節機體免疫應答、炎癥及細胞凋亡等生理、病理反應。有研究發現LRRK2基因表達異常可降低誘導型多能干細胞(induced pluripotent stem cell，iPSC)神經元α-syn表達含量，抑制NF-κB p65核易位和/或下游轉錄因子的表達[8]。王小力[9]研究發現黑質定位注射RAGE siRNA慢病毒干擾帕金森病小鼠晚期糖基化蛋白產物受體(receptor for advanced glycation end products，RAGE)表達，可下調黑質IκB等磷酸化水平，抑制NF-κB信號通路激活及炎性因子環氧化酶-2(COX-2)的合成與釋放。王茜等[10]研究發現在p38 MAPK信號通路活化條件下NF-κB信號通路可被級聯激活，進而上調小鼠黑質NF-κB等炎性因子表達水平。Park等[11]研究發現積雪草酸(asiatic acid，AA)可顯著抑制甲基苯丙胺誘導的模型細胞NF-κB/STAT3信號通路核易位及ERK磷酸化，下調促凋亡蛋白Bax的表達，上調抑凋亡蛋白Bcl-xL的表達。

1.3 核因子E2相關因子2(Nrf2)/抗氧化反應元件(ARE)信號通路研究 Nrf2/ARE信號通路主要參與調節機體細胞氧化應激反應，該信號通路通過調節神經元抗氧化酶及相關基因的表達等機制參與神經系統病理改變[12-13]。Jeong等[14]研究發現Nrf2通過結合ARE而調節脂多糖(lipopolysaccaride，LPS)處理的星形膠質細胞轉錄活性，參與血紅素加氧酶-1(heme oxygenase-1，HO-1)表達，提高神經膠質細胞抗氧化應激能力。韓民興[15]研究發現n-3不飽和脂肪酸(n-3 polyunsaturated fatty acids，n-3 PUFAs)通過激活Nrf2-ARE通路，提升Nrf2蛋白表達，抑制受損黑質區小膠質細胞和星形細胞的激活及氧化應激所致神經元損傷。Hou等[16]研究證實硫辛酰胺(lipoamide，LM)可通過促進Nrf2表達水平升高，提升Nrf2介導的抗氧化及解毒酶的活性等機制發揮神經保護作用。

1.4 磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B/(Akt)信號通路研究 PI3K/Akt信號通路廣泛存在于多種哺乳動物細胞內，參與調節細胞增殖、存活及炎癥等病理生理過程。研究發現PI3K/Akt信號通路被激活可顯著提升細胞內超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)的含量[17]。Hu等[18]研究發現1-甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氫吡啶(MPTP)可顯著抑制PI3K/Akt 信號通路相關蛋白磷酸化，調控細胞自噬，增強其對多巴胺能神經元毒性的作用。龐霖霖等[19]研究證實PI3K/Akt信號通路在炎癥反應中具有抑制作用，通過LY294002(LY)抑制PI3K/Akt 信號通路激活可促進BV2小膠質細胞Nurr1基因及白細胞介素-4(IL-4)、轉化生長因子-β(TGF-β)等抗炎因子表達。

2 中醫藥干預帕金森病相關細胞信號通路研究

2.1 中醫藥干預帕金森病MAPK/ERK信號通路研究 實驗研究表明中醫藥具有調控MAPK/ERK信號通路信號轉導，下調帕金森病相關基因、蛋白表達的作用。張大燕等[20]研究表明天麻水煎液通過抑制凋亡相關p38 MAPK細胞信號通路激活，降低帕金森病小鼠癌基因fos(c-fos)、p38 MAPK等基因表達。劉飛等[21]研究發現香椿子多酚(PTSS)通過抑制p38 MAPK信號通路激活，下調NF-κB p65、COX-2表達等機制發揮保護帕金森病模型細胞的作用。王勝男[22]研究發現甘松新酮具有阻斷JNK/p38 MAPK信號通路激活及抑制C-Jun氨基末端激酶(JNK)/p38 MAPK蛋白磷酸化等作用，通過下調ROS蛋白表達發揮神經保護作用。王述菊等[23-24]研究表明針刺風府、太沖穴可顯著抑制帕金森病大鼠黑質MAPK/ERK信號通路激活，抑制相關蛋白ERK、p38 MAPK磷酸化，下調炎性因子COX-2、TNF-α的表達水平。

2.2 中醫藥干預帕金森病NF-κB信號通路研究 Xu等[25]研究發現藍萼乙素(gtaucocalyxin B，GLB)通過調節帕金森病大鼠紋狀體神經元Toll樣受體(TLR)/NF-κB信號通路激活，抑制LPS誘導的神經炎性病變。汪俊博[26]研究發現桃葉珊瑚可作用于NF-κB的p65位點，抑制該信號通路激活，減少黑質區炎性細胞數目。李夢楠等[27]研究發現姜黃素具有降低帕金森病大鼠BV2細胞糖基化受體(RAGE)/NF-κB相關基因轉錄水平，下調炎性因子TNF-α、誘導型一氧化氮合酶(iNOS)表達等作用。凃乾等[28]研究發現電針具有抑制黑質多巴胺能神經元NF-κB信號通路激活，提升黑質TH陽性細胞計數及蛋白含量的作用。

2.3 中醫藥干預帕金森病Nrf2/ARE信號通路研究 有實驗研究發現中醫藥可通過調控Nrf2/ARE信號通路調節炎癥、凋亡相關細胞因子表達。張輝等[29]研究發現銀杏葉提取物具有激活Nrf2/ARE信號通路，提升黑質部TH、Nrf2表達水平，降低黑質丙二醛(MDA)含量的作用。趙小武[30]研究證實姜黃素可激活Nrf2/ARE信號通路，上調HO-1、γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶表達水平。李兵等[31]研究發現葛根素具有促進過氧化氫(H2O2)預處理BV2細胞Nrf2轉位，上調谷氨酰半胱氨酸連接酶催化亞基(GCLC)基因及HO-1蛋白表達水平，提升SOD酶活性等作用。郭云霞[32]研究證實補腎活血顆粒可顯著提升帕金森病大鼠黑質-紋狀體Nrf2表達水平，抑制黑質、紋狀體二價金屬離子轉運蛋1蛋白(divalent metal transporter 1，DMT1)表達。

2.4 中醫藥干預帕金森病PI3K/Akt信號通路研究 有實驗研究表明中醫藥可通過不同的作用途徑干預PI3K/Akt信號通路及帕金森病病變進程。龔小鋼[33]研究發現大補陰丸能顯著提高帕金森病模型細胞內DJ-1蛋白表達水平，促進PI3K/Akt信號通路激活，增強線粒體及線粒體Complex Ⅰ活性。葛科立[34]研究發現人參皂苷Rg1可通過激活PI3K/Akt/ERK信號通路，上調模型細胞TH、Bcl-2、Akt表達等機制抑制細胞凋亡。Chen等[35]研究發現使用LY294002阻斷PI3K/Akt信號通路可降低帕金森病小鼠紋狀體多巴胺(DA)含量及黑質酪氨酸羥酶-免疫反應陽性(TH-IR)神經元數目，應用淫羊藿苷干預則產生相反的效果。胡聃等[36]研究證實復方地黃顆粒可促進帕金森病大鼠PI3K/Akt信號通路的激活，下調促凋亡Bax蛋白含量表達。

3 小結與展望

帕金森病發病與多種細胞信號通路相關，隨著分子生物學研究的不斷進展，對帕金森病相關細胞信號通路的認識也不斷加深。目前，中醫藥干預帕金森病的機制研究多側重于某一單一信號通路，帕金森病的病因及發病機制十分復雜，往往涉及多種細胞信號通路的功能異常。臨床及實驗研究證實中醫藥可通過多靶點途徑在帕金森病發病過程中發揮神經保護作用[37-38]。故闡明中醫藥干預帕金森病多種細胞信號通路的作用機制，在中醫藥領域尋找可有效干預帕金森病相關細胞信號通路的抑制劑(或激活劑)將成為現階段中醫藥干預帕金森病機制研究的熱點之一。