汪白云 由廣旭 劉衛(wèi)平 楊柳 劉國(guó)良 李慶偉 薛慧 劉斌
作者單位:121000 錦州市中心醫(yī)院藥劑科(汪白云);116013 沈陽軍區(qū)大連療養(yǎng)院醫(yī)務(wù)部(由廣旭);116000 遼寧省軍區(qū)第十三干休所(劉衛(wèi)平);154007 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)佳木斯學(xué)院(楊柳,劉國(guó)良,李慶偉,薛慧,劉斌)
癡呆是一種多發(fā)生在老年,以精神活動(dòng)障礙為主要癥狀,以神經(jīng)元纖維纏結(jié)為主要病理改變的進(jìn)行性神經(jīng)變性疾病。老年期癡呆以阿爾茨海默病(AD)及血管性癡呆(VD)為多見。目前尚無特別有效的藥物和方法。不過,流行病學(xué)調(diào)查已經(jīng)證明,在AD和VD[1-3]病理生理學(xué)方面,不僅遺傳因素,各種危險(xiǎn)因素,如老化、高血壓、糖尿病等也扮演重要角色。事實(shí)上,AD患者也同時(shí)會(huì)出現(xiàn)腦血管異常,例如腦供血減少或者微血管完整性的破壞[4-5]。此外,許多AD患者患有糖尿病或者是血糖水平和胰島素信號(hào)功能異常,同時(shí)它們都伴隨著AD的神經(jīng)纖維纏結(jié)和老年斑的堆積。因此,癡呆的生理病理學(xué)致病機(jī)制,比想象的要復(fù)雜,需要研究者探索中藥、營(yíng)養(yǎng)膳食等有益干預(yù)手段,阻止和改善癡呆。
鉤藤散源自《本事方》,由鉤藤、石膏、陳皮、麥冬、半夏、菊花等11味藥組成,原治肝厥頭暈之證。
據(jù)國(guó)外報(bào)道[6],腦血管癡呆患者服用鉤藤散12周,腦內(nèi)的處理容量增加、對(duì)刺激音的反應(yīng)能力增強(qiáng),認(rèn)知能力改善,額葉的信息處理能力增強(qiáng),由此可見鉤藤散對(duì)腦血管性癡呆有明顯改善作用。同時(shí)服用鉤藤散還可使阿爾茨海默型癡呆患者局部腦血流量明顯改善[7]。
在臨床研究中,患者的認(rèn)識(shí)功能靠以下實(shí)驗(yàn)評(píng)估,P3事件相關(guān)的腦電位記錄,迷你心理狀態(tài)測(cè)試,以及語言流暢性測(cè)試。Yamaguchi S等[8]發(fā)現(xiàn)鉤藤散7.5 g/(kg·d),12周,對(duì)帶有輕度認(rèn)知損傷的慢性腦卒中患者,能夠改善與注意力和判斷力相關(guān)的電生理指數(shù),提高神經(jīng)心理學(xué)測(cè)試的得分。Suzuki等[9]發(fā)現(xiàn)在鉤藤散治療組的認(rèn)知功能和日?;顒?dòng)能力有所改善,在安慰劑組和另一個(gè)復(fù)方組則無改善。鉤藤散對(duì)于癡呆患者的日常活動(dòng)和認(rèn)知功能的改善作用,是其特有的藥理學(xué)作用。
2.1 局部缺血模型 鉤藤散具有改善和預(yù)防認(rèn)知缺陷動(dòng)物模型學(xué)習(xí)及記憶缺陷的作用[10]。在一過性腦缺血小鼠模型(T2VO)的研究中,單獨(dú)給予鉤藤散提取物[375~750 mg/(kg·d),口服],相當(dāng)于人每日治療劑量的10~30倍,結(jié)果鉤藤散對(duì)T2VO引發(fā)的空間認(rèn)知缺陷產(chǎn)生保護(hù)作用,并且這個(gè)作用能被M1受體拮抗劑(pirenzepine)逆轉(zhuǎn)[11]。另外,在頸總動(dòng)脈結(jié)扎(P2VO)小鼠模型中,在P2VO后,給予鉤藤散[750 mg/(kg·d),口服],能改善P2VO引起的空間認(rèn)知缺陷,停止使用鉤藤散或M1受體拮抗劑則無對(duì)認(rèn)知能力的改善作用。由此可知,鉤藤散的作用是可逆的或至少是以M1受體興奮為媒介。另一方面,Yuzurihara M等[12]證明,鉤藤散提取物在被動(dòng)回避實(shí)驗(yàn)中,對(duì)局部缺血后的治療[0.5~2 g/(kg·d),共7 d]有一個(gè)抗遺忘作用,并且這個(gè)作用可以被5-HT1A受體拮抗劑NAF-190所消除??梢?,鉤藤散可通過在腦中的多重多神經(jīng)機(jī)制,發(fā)揮對(duì)血管性癡呆的保護(hù)和治療作用。
鉤藤散對(duì)腦局部缺血?jiǎng)游锬P驼J(rèn)知缺陷的有益作用,可能主要?dú)w因于鉤藤,因?yàn)楫?dāng)給予一個(gè)與鉤藤散有效劑量大致相當(dāng)?shù)膭┝?,鉤藤提取物而不是無鉤藤的鉤藤散的提取物,改善了這些動(dòng)物模型的認(rèn)知缺陷。李虹等使用柴胡桂枝湯提取物作為參照,這個(gè)復(fù)方對(duì)于P2VO引起的認(rèn)知缺陷沒有作用[13]。柴胡桂枝湯包括九個(gè)生藥,其中有四味藥和鉤藤散是相同的(半夏、甘草、人參、生姜),臨床上用于治療感冒,肺炎,胃潰瘍[14],以及炎性疾病[15]。雖然在中醫(yī)中這些疾病不是鉤藤散的治療對(duì)象,但是,其改善認(rèn)知缺陷是它的獨(dú)特藥理作用應(yīng)該被認(rèn)真考慮。
2.2 老化和糖尿病動(dòng)物模型 通過老化和糖尿病動(dòng)物模型,成功的驗(yàn)證了鉤藤散改善認(rèn)知缺陷的趨勢(shì)。其中有兩個(gè)原因,第一,人和動(dòng)物隨著年齡的增長(zhǎng),認(rèn)知功能在減弱[16]。第二,證據(jù)表明糖尿病和癡呆之間有密切的關(guān)系[17-18]。例如,很多AD患者出現(xiàn)不正常的血糖水平,且在胰島素信號(hào)系統(tǒng)上出現(xiàn)缺陷,并伴隨著AD的神經(jīng)纖維纏結(jié)和老年斑[19]。
Zhao Q等[20]使用20周齡的老化加速小鼠(SAMP8)作為老化動(dòng)物模型,驗(yàn)證了鉤藤散對(duì)于老化引起的認(rèn)知缺陷和情緒異常的治療趨勢(shì)。研究過程中,在第0天,這些動(dòng)物接受了暫時(shí)局部缺血(T2VO)或者是假手術(shù),然后給予鉤藤散[750 mg/(kg·d),口服]3周。從第3天開始,SAMP8小鼠在目標(biāo)識(shí)別試驗(yàn)和水迷宮試驗(yàn)中顯示學(xué)習(xí)和記憶的紊亂,類焦慮行為降低,且在水迷宮試驗(yàn)中由于動(dòng)物接受了暫時(shí)局部缺血,本來就較弱的SAMP8小鼠的學(xué)習(xí)能力更加惡化。從損傷后3 d開始給予鉤藤散干預(yù),則能夠改善帶有和不帶有局部缺血損傷的SAMP8小鼠的記憶和情緒缺陷,所以由老化和局部缺血損傷引起的記憶和情緒紊亂,是鉤藤散治療的靶標(biāo)[21]。
鉤藤散也能改善糖尿病動(dòng)物模型動(dòng)物的認(rèn)識(shí)和情緒紊亂。最近Kinzo Matsumoto等[22]和Dinel AL等[23]證明,2型糖尿病動(dòng)物模型C57BLKS/J-db/db小鼠,在9周齡或更老后,與同齡的沒有糖尿病的m/m小鼠相比,顯示出認(rèn)知行為的損傷,類焦慮行為和運(yùn)動(dòng)活性降低。在7周時(shí)開始給予鉤藤散[375~750 mg/(kg·d),口服],其作用就像tacrine 2.5 mg/kg灌胃一樣,改善了db/db小鼠的認(rèn)識(shí)缺陷,但卻沒有改善它們的運(yùn)動(dòng)活性、血糖水平或是體質(zhì)量。Zhao Q等發(fā)現(xiàn)[24],鉤藤散的干預(yù),也能夠改善經(jīng)鏈脲霉素處理的1型糖尿病模型大鼠的認(rèn)知缺陷,但不改善血糖值。另外,經(jīng)研究鉤藤散也能改善db/db小鼠的類焦慮行為。
2.3 鉤藤散對(duì)癡呆動(dòng)物模型的神經(jīng)化學(xué)修飾作用 若干神經(jīng)化學(xué)的研究發(fā)現(xiàn),為鉤藤散改善癡呆動(dòng)物模型認(rèn)識(shí)功能損傷提供了證據(jù)。
2.3.1 膽堿能系統(tǒng) 目前,改善中樞膽堿能系統(tǒng)功能是治療癡呆的有效策略之一,因?yàn)?,在癡呆患者身上,中樞膽堿能系統(tǒng)被惡化。這個(gè)策略可以治療VD患者的認(rèn)知缺陷[25]。使用T2VO和P2VO小鼠作為VD動(dòng)物模型,與假手術(shù)組相比,在大腦皮層和海馬中乙酰膽堿的水平顯著降低,給予鉤藤散治療效果就像給予tacrine治療一樣,可以逆轉(zhuǎn)降低的乙酰膽堿水平[26]。此外,在P2VO小鼠模型上,皮層和海馬中編碼膽堿乙?;D(zhuǎn)移酶(ChAT)和毒M3、M5受體亞型的基因的表達(dá)下調(diào),而編碼M1、M2、M4受體亞型的基因沒有被下調(diào),經(jīng)鉤藤散和tacrine治療后,這種下調(diào)可以被逆轉(zhuǎn)[26]。這些基因?qū)τ赑2VO手術(shù)以及對(duì)于鉤藤散和tacrine治療的敏感性不同的原因還不清楚,但是我們可以知道,在VD動(dòng)物模型上,鉤藤散和tacrine可以改善認(rèn)知缺陷,至少一部分是靠中樞膽堿能系統(tǒng)介導(dǎo)。在Zhao Q等[27]進(jìn)行的體外(ex vivo)研究中表明,tacrine能夠降低腦中的乙酰膽堿酯酶的活性,而鉤藤散不能,所以,鉤藤散是經(jīng)通過一個(gè)與tacrine不同的機(jī)制來改善中樞膽堿能系統(tǒng)的功能。
Zhao Q還發(fā)現(xiàn)[27],中樞膽堿能系統(tǒng)功能以一個(gè)年齡依賴的方式發(fā)生紊亂,并且,在db/db小鼠上這種紊亂是被加速的。在db/db小鼠7周的時(shí)候,每天給予鉤藤散 (375~750 mg/kg,口服)和tacrine(2.5 mg/kg,灌胃),可以預(yù)防膽堿能標(biāo)記蛋白表達(dá)的下調(diào)和膽堿能神經(jīng)元的減少。從而推測(cè)鉤藤散和tacrine在糖尿病動(dòng)物上,也許是通過抑制由糖尿病引起的某種中樞膽堿能系統(tǒng)介導(dǎo)的神經(jīng)退行性病變,從而發(fā)揮改善認(rèn)知缺陷的作用。
2.3.2 與神經(jīng)信號(hào)相關(guān)的神經(jīng)可塑性 谷氨酸能系統(tǒng)包括N-甲基-D-天冬氨酸受體(NMDAR),NMDAR是學(xué)習(xí)和記憶的神經(jīng)元基礎(chǔ)之一[28]。一些關(guān)鍵蛋白的磷酸化,例如NMDAR,鈣調(diào)節(jié)蛋白激酶2(CaMK2),cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(CREB),都發(fā)生在谷氨酸受體激活后,它涉及到神經(jīng)可塑性背后的分子機(jī)制,并關(guān)聯(lián)到學(xué)習(xí)和記憶。CREB的磷酸化,牽涉到下游基因的轉(zhuǎn)錄,這些基因編碼的蛋白包括腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF),它是學(xué)習(xí)和記憶的要素。
Zhao Q等[27]利用賦形劑處理假手術(shù)和T2VO的SAMP8小鼠,在22周齡或者更老時(shí),與對(duì)照組動(dòng)物相比(即同齡對(duì)照SAMR1和青年SAMP8),皮層中的p-NMDAR1,p-CaMK2和p-CREB的水平明顯降低。這些年齡依賴性的改變,與腦中的BDNF表達(dá)下調(diào)相伴。另一方面,每天給予鉤藤散(750 mg/kg,口服),可以逆轉(zhuǎn)SAMP8組中神經(jīng)可塑性關(guān)聯(lián)信號(hào)蛋白表達(dá)水平的減少[28]。結(jié)果表明,鉤藤散改善認(rèn)知缺陷與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號(hào)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)蛋白的表達(dá)水平有關(guān),為鉤藤散改善癡呆動(dòng)物模型的認(rèn)知功能提供了另一個(gè)分子生物學(xué)的證據(jù)。
2.3.3 血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)和血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)系統(tǒng) VEGF和PDGF系統(tǒng)也許是鉤藤散抗癡呆作用的靶點(diǎn)[29]。VEGF是一個(gè)缺氧引發(fā)分泌的信號(hào)分子,它與受體酪氨酸激酶相互影響。例如,上皮細(xì)胞中VEGFR2促進(jìn)血管形成[30]。在腦中,VEGF/VEGFR2系統(tǒng)也表達(dá)在神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)祖細(xì)胞中[31],其在局部缺血的腦中對(duì)促進(jìn)血管生成有重要作用,可在腦卒中康復(fù)期降低神經(jīng)生理性損傷[32-33],并且關(guān)系到大鼠海馬的活性(神經(jīng)形成和認(rèn)知能力)。在海馬神經(jīng)元中,VEGF關(guān)系到細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度,激活CaMK2,使長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)效應(yīng)成為可能。與VEGF的作用相似,PDGF-A和B以及它們的受體(PDGFRα和β)在腦中也扮演多種角色。包括少突神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的增生、遷移和分化,突觸的向外生長(zhǎng)[34],NMDA受體功能的調(diào)節(jié)和神經(jīng)保護(hù)[35]。在老齡動(dòng)物中,這些因素的提高能夠改善認(rèn)知缺陷和心理活動(dòng)。
Zhao Q等[27]經(jīng)過對(duì)神經(jīng)學(xué)和免疫組織化學(xué)的研究發(fā)現(xiàn),鉤藤散每天重復(fù)給藥,可以逆轉(zhuǎn)SAMP8小鼠VEGF和VEGFR2以及PDGF和PDGFRα的表達(dá)水平的下調(diào)。Sadoun E和Reed MJ[36]發(fā)現(xiàn),老化引起血管形成損傷,一部分是由于VEGF的減少。老齡小鼠腦中血管形成障礙是一個(gè)足以損傷學(xué)習(xí)和記憶功能的分子生物學(xué)過程。鉤藤散很可能是通過影響腦中VEGF和PDGF系統(tǒng),發(fā)揮治療老化引起的認(rèn)知紊亂的作用,但是鉤藤散和tacrine調(diào)節(jié)VEGF和PDGF系統(tǒng)的分子機(jī)制仍然不清楚。Kakinuma等[37-38]發(fā)現(xiàn),乙酰膽堿通過PI3K/Akt/HIF-1α/VEGF通路,以一種依賴毒蕈堿而不是煙堿受體機(jī)制的方式,提高VEGR和ChAT蛋白在心內(nèi)上皮細(xì)胞中的表達(dá),發(fā)揮保護(hù)心肌細(xì)胞的作用。綜上,這些研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)使我們推測(cè),毒蕈堿膽堿能系統(tǒng)和VEGR系統(tǒng)功能具有緊密聯(lián)系,鉤藤散的某些化學(xué)成分與內(nèi)源性因子相互影響,從而改善了由老化或糖尿病引發(fā)的認(rèn)識(shí)缺陷。
中醫(yī)認(rèn)為,老年癡呆癥是以本虛標(biāo)實(shí)為特征的常見疾病。其屬“呆病”“愚癡”“神呆”范疇,中醫(yī)藥在治療老年期癡呆方面有許多獨(dú)特的理論和有效的方藥,鉤藤散就是其中之一。臨床研究表明,中藥復(fù)方鉤藤散能夠改善癡呆患者(包括AD和VD)認(rèn)知功能紊亂和情緒/心理癥狀。本文中大量的實(shí)驗(yàn)研究為臨床研究提供了有力支持。
然而,鉤藤散治療老年癡呆癥仍然存在不足。鉤藤散能夠改善反射性認(rèn)知功能和BPSD,但如果停藥這個(gè)作用則減弱,讓我們預(yù)測(cè)鉤藤散的治療作用就像其他抗癡呆藥物一樣,也可能是治標(biāo)的。另外,長(zhǎng)期給藥可能會(huì)引起副作用,例如,假性醛固酮增多癥(是一個(gè)主要?dú)w因于復(fù)方中甘草引發(fā)的副作用)。與鉤藤散復(fù)方化學(xué)成分研究相比,聚焦于植物來源的活性成分的鑒定、藥代動(dòng)力學(xué)、生物轉(zhuǎn)化合成方面,進(jìn)展很少。
在臨床上,老年癡呆目前很難治愈,國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究正處于探索積累階段。所以我們要更深入的探索鉤藤散治療癡呆癥的作用機(jī)制及靶點(diǎn),充分發(fā)揮中醫(yī)藥的優(yōu)勢(shì),推進(jìn)中藥治療老年癡呆癥的研究和應(yīng)用。