針刺治療阿爾茨海默病作用機制的動物實驗研究進展

施麗俊，詹逸珺，裴建

(上海中醫藥大學附屬龍華醫院，上海 200032)

阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease， AD)是一種逐漸進展的以認知功能缺陷伴隨行為改變為主要臨床表現的神經功能退變的疾病，又稱老年癡呆。AD是癡呆中最常見的一種類型，影響著全球 5000多萬人，是導致死亡的第五大原因[1]。

目前認為 AD的主要病理特征是腦內β-淀粉樣蛋白(amyloid β-protein， Aβ)積聚和 Tau 蛋白纏繞[2]。Aβ可以通過不同的細胞表面受體誘導神經元突觸功能障礙，tau蛋白也可以導致突觸毒性[3]。新的研究證據表明，AD的發病不僅與突觸功能障礙相關，與神經炎癥[4-5]、氧化應激[6-7]、線粒體功能障礙[8-9]、神經膠質細胞激活[10]密切相關。早在20年前，我國就已經開展了針刺治療AD的實驗研究，已有研究提示針刺治療可使海馬內降低的膽堿酯酶(ChE)活性恢復至正常水平[11]，降低腦內異常升高的谷氨酸等興奮性氨基酸水平[12]，提高AD模型海馬內降低的突觸蛋白水平[13]。已有系統評價和Meta分析認為針刺在改善AD患者認知功能與生活質量方面具有一定的優勢[14-15]，為臨床提供了循證醫學的證據。針刺治療AD的動物實驗研究是研究針刺治療AD作用機制的重要手段。筆者擬通過近5年針刺治療AD的動物實驗研究的相關文獻，以期對針刺治療AD的作用機制做個總結，為針刺治療AD提供有力的理論依據，為針刺治療AD提供選穴等方面的臨床指導，同時對未來進一步研究針刺治療AD的作用機制進行展望。

1 文獻資料和方法

1.1 檢索策略

根據研究目的確定中文檢索詞為“阿爾茨海默病”“老年癡呆”“呆病”“針刺”“針刺療法”“動物模型”“實驗研究”，英文檢索詞為“Alzheimer disease”“senile dementia”“acupuncture”“acupuncture therapy”“animal model”“Experimental study”。采用計算機檢索為主，輔以文獻追溯和手工檢索的方法檢索近5年中國知網(CNKI)、維普數據庫(CQVIP)、萬方數據庫(Wangfang)、中國生物醫學文獻數據庫(CBMdisc)以及 PubMed、Medline、Springer Link、Cochrane Library、EMbase等數據庫中有關單純針刺、電針或者針刺加艾灸治療阿爾茨海默病動物模型方面的實驗研究文獻。

1.2 文獻納入標準

①文獻發表年限為2015年6月1日至2019年5月 31日;②研究類型為動物實驗研究文獻，文種限中文、英文;③干預措施為普通針刺或電針為主的中醫學療法。

1.3 文獻剔除標準

①重復檢出或重復發表的文獻;②無法獲得全文的文獻;③臨床試驗研究文獻;④沒有采用針刺治療或3種以上干預措施，無法確定干預效應的文獻;⑤不包括采用功能性核磁共振、正電子發射計算機斷層顯像(PET)的方法觀察針刺治療阿爾茨海默病動物模型效應的文獻;⑥綜述文獻;⑦碩博士學位論文及會議論文。

1.4 文獻篩選結果

根據檢索詞檢索到相關文獻 381篇，剔除不相關及重復的文獻余99篇，通過閱讀文獻內容排除不符合納入標準的文獻后納入23篇，其中中文文獻14篇，英文文獻9篇。

2 針灸治療阿爾茨海默病的作用機制

2.1 減少Aβ沉積

Aβ在大腦積聚被認為是阿爾茨海默病的特點之一[16]。Aβ蛋白在大腦皮質和海馬神經元大量聚集，可導致此區域神經元凋亡，膽堿、多巴胺神經遞質逐漸減少，最終導致學習記憶及認知功能障礙形成AD。因此，抑制Aβ的產生或促進其清除是治療AD的重要靶點。AD的發生與發展可能與血漿和腦脊液的Aβ42蛋白水平異常有關[17]。有研究發現，針刺百會和腎俞可以降低AD模型動物血清 Aβ1-42含量[18]，降低AD模型海馬淀粉樣前體蛋白(APP)[19-20]、Aβ蛋白的表達[19]，降低海馬區β分泌酶 1(BACE1)的表達[20]，提高胰島素降解酶(IDE)的表達[20-21]。針刺百會促進Aβ1-42的降解[21-22]，針刺百會及涌泉降低腦間質液Aβ水平[23]。

2.2 針刺可以抑制Tau蛋白磷酸化，下調Tau蛋白過度磷酸化

異常高磷酸化Tau蛋白在AD的發病機制中起著重要作用[24]。在AD中，異常高磷酸化的Tau蛋白聚集成成對的螺旋絲，并以神經原纖維纏結的形式積聚在神經元中。蛋白激酶和蛋白磷酸酶調控失衡是Tau蛋白過度磷酸化的直接原因[25]。電針百會穴可以降低海馬組織中Ser-396位點上Tau蛋白磷酸化水平，抑制Tau蛋白磷酸化[26]，電針百會和腎俞能夠抑制海馬 P38蛋白激酶(P38MAPK)信號通路，下調 Tau蛋白過度磷酸化[27]。

2.3 針刺可以提高神經突觸的可塑性

在高頻刺激下誘導突觸傳遞功能發生長時程改變[28]，即長時程增強(long-term potentiation， LTP)和長時程壓抑(long-term depression， LTD)，是突觸功能可塑性的重要表現形式[29]，也是研究學習與記憶的重要的電生理學基礎[30]。突觸缺失退變被認為是AD早期但進展性的病理事件[31]。目前廣泛認為AD是突觸功能障礙后引發的，在對人類和動物模型的研究中發現，與AD有關的認知功能衰退與突觸可塑性改變的聯系較神經元減少和腦白質變化更為密切[32]。電針百會和腎俞可以下調 GSK-3β的表達[33-34]，GSK-3是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，參與機體細胞內多種信號轉導通路的調節，對基因表達、細胞凋亡和神經元可塑性等發揮著重要的作用[35]。GSK-3具有α和β兩種異構體形式，二者在催化區域具有 98%的同源性，僅在 N端和 C端略有不同。GSK-3β的活性受磷酸化水平調控，GSK-3β的活化能夠抑制一些促神經元存活的轉錄因子，相反，它的失活則能夠促進神經元的存活，提高細胞結構的穩定性[35-36]。電針百會和腎俞可以增強海馬突觸傳遞[37]，促進突觸損傷康復，電針百會、大椎及腎俞可以改善突觸的超微結構[38]，針刺氣海、中脘、膻中、足三里及血海改善樹狀突結構[39]。

2.4 針刺可以抑制神經炎癥反應，抑制氧化應激

越來越多的來自大腦成像的證據支持神經炎癥在癡呆進展中的作用，AD進展過程中神經炎癥增加，神經炎癥程度在AD中較高且較分散[4]，炎癥反應參與AD的進展[5]。氧化應激在AD的發病機制中起著重要的作用[6-7]，氧化應激參與AD的發展，促進Aβ沉積，Tau蛋白的高磷酸化，引起神經元的凋亡。電針百會、水溝及印堂可以降低白介素 1β(IL-1β)和核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白 3(NLRP3)炎癥小體的表達[40]，調節海馬內NLRP3/Caspase-1通路[41]，調節TLR4/MyD88炎癥信號通路[42]。針刺雙側合谷和太沖可以降低海馬區IL-1含量，升高IL-2含量[43]。電針百會和涌泉顯著恢復了 AD大鼠海馬區總抗氧化能力(T-AOC)，減輕了活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)和 8-羥基-2-脫氧鳥苷(8-OH-dG)的異常活性[44]。電針百會和腎俞可下調 AD大鼠血清及海馬區促炎因子 TNF-α、IFN-γ、IL-1β表達，還可上調 AD大鼠血清及海馬區抑炎因子 IL-4、IL-10、TGF-β1表達，調節抗炎、促炎因子的失衡狀態，改善AD持續性炎癥反應[45]。

2.5 針刺改善線粒體功能障礙，改善線粒體超微結構

線粒體是細胞內氧化磷酸化和形成ATP的主要場所。隨著年齡的增長，線粒體基因組氧自由基損傷、自發突變逐漸累積等變化致使線粒體氧化磷酸化功能下降，ATP產生減少，最終引起細胞代謝紊亂，出現衰老死亡。線粒體功能障礙在 AD的發展中起著關鍵作用，AD患者血小板線粒體呼吸率顯著降低，尤其是基礎呼吸率、最大呼吸容量和呼吸儲備[46]。針刺百會和腎俞可以提高海馬線粒體融合蛋白 1(OPA1)表達，降低線粒體分裂蛋白 1(Fis1)的表達[47]。針刺腎俞、百會、血海及膈俞可以改善海馬線粒體超微結構[48]，調節海馬神經元線粒體的功能蛋白[49]。

2.6 針刺可以改善星形膠質細胞的超微病理變化

小膠質細胞和星形膠質細胞不僅可作為抗原呈遞細胞，而且作為效應細胞釋放促炎因子，促進興奮性毒性和神經退行性變，越來越多的證據表明小膠質細胞和星形膠質細胞在 AD中發揮致病作用和激活炎癥通路，這些膠質細胞被激活時，釋放出來的神經毒性因子破壞中樞神經系統穩態，加劇了AD的發展[4-10]。針灸百會和腎俞有助于改善Aβ1-42誘導AD大鼠海馬齒狀回神經元和星形膠質細胞的超微病理變化[50]。

3 結果

上述研究顯示，針灸治療AD的動物實驗研究的取穴以百會配伍腎俞出現頻次最高，出現頻率最高的穴位是百會，腎俞次之。針刺干預AD的作用機制主要體現在減少Aβ沉積、抑制Tau蛋白過度磷酸化、提高神經突觸的可塑性、抑制神經炎癥反應、抑制氧化應激、減少神經膠質細胞的激活、改善線粒體功能障礙等方面。結果見表1。

4 討論

隨著社會經濟的發展，人們生活水平的提高，人口老齡化的加劇，AD發病率也越來越高，已經成為嚴重的社會問題和經濟問題[51]。目前臨床藥物治療主要分為以多奈哌齊為代表的乙酰膽堿酯酶抑制劑和以美金剛為代表的 N-甲基-D-天門冬氨酸受體拮抗劑，但上述藥物無法延緩AD進程[52]。AD動物模型的建立方法主要包括衰老模型、轉基因模型、外源性有害物質注入模型如采用海馬注射Aβ1-42造模等。建立理想的動物模型模擬人類疾病狀態有利于開展AD病因、發病機制及防治的深入研究[53]。

針灸療法作為中國傳統醫學，已有兩千多年歷史。一項針灸治療AD療效及安全性的系統性評價[54]顯示，針灸治療可以改善AD患者MSEE、阿爾茨海默病評定量表-認知部分(Alzheimer disease assessment scale-cognition， ADAS-cog)評分及ADL評分，增強多奈哌齊對認知的改善作用，對日常生活能力的改善可能優于藥物治療，但目前缺乏足夠的大樣本的臨床證據。已經有動物實驗研究了針刺不同穴位對AD動物模型的影響，評估了穴位治療的特異性作用和神經病理機制，然而還沒有研究總結不同穴位之間的關系[55]。目前研究最多的穴位是百會和腎俞。腦為“髓海”，又為“元神之府”。元神為腦髓所養，不斷補充，腎精不足，腦髓漸空，則元神失養。古今研究表明百會有醒腦、開竅、安神等功用，因此被廣泛用于腦部疾病的研究和中醫臨床治療中[56]。電針百會穴有開竅醒腦、健腦益智的作用[57]。中醫學認為腎虛為代表的證候變化與 AD認知結局具有相關性[58]。補腎是治療AD最基本的治療原則，應貫穿于整個病程中[59]。腎俞是腎的背俞穴，也是補腎的重要穴位。兩穴合用可達到補腎填精、健腦益智的作用。未來需要更多的研究來確定特定穴位的確切效用以及穴位配伍引起的作用機制，才能更好地貼合臨床，為臨床選穴和治療提供證據。

另外，有學者[60]認為當胰島素信號通路出現障礙時，會出現 Aβ的異常折疊及 Tau蛋白的異常磷酸化，而這兩點被認為是AD發病的主要病理特征。未來可以考慮將針刺干預胰島素信號傳導通路等研究引入到動物實驗研究當中，為針刺治療AD提供分子生物學上的理論依據。

表1 針灸治療AD的動物實驗研究匯總