白藜蘆醇對阿爾茨海默病調(diào)控的研究進(jìn)展

吳良文，張 虎，吳 桐*，陳 寧*

（武漢體育學(xué)院運(yùn)動醫(yī)學(xué)院，運(yùn)動訓(xùn)練監(jiān)控湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天久運(yùn)動營養(yǎng)食品研發(fā)中心，湖北 武漢 430079）

阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease，AD）是一種與年齡緊密相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病，其所表現(xiàn)出的認(rèn)知與記憶功能障礙以及運(yùn)動行為能力低下，可嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。研究顯示，肥胖或糖尿病人群中老年時期相比于其他人群更容易患AD，這也加大了疾病治療的挑戰(zhàn)[1]。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計顯示，全球AD患者已超過2 700萬 人，儼然成為了非常嚴(yán)峻的社會公共衛(wèi)生問題。2020年我國應(yīng)對AD的費(fèi)用占國民生產(chǎn)總值的1.47%，遠(yuǎn)超世界平均水平（1.09%），預(yù)計2030年我國應(yīng)對AD年度總成本將高達(dá)5 074.9億 美元[2-3]。

1 阿爾茨海默病的主要誘因

由于AD的病理生理學(xué)機(jī)制的復(fù)雜性，因此其組織病理學(xué)特征也成為當(dāng)前研究的焦點(diǎn)之一，尤其是以腦組織中β-淀粉樣蛋白（amyloid β-protein，Aβ）和神經(jīng)元纖維纏結(jié)（neurofibrillary tangles，NFT）為主的改變。這兩種病理學(xué)機(jī)制均從不同方面降低線粒體功能和突觸可塑性等破壞神經(jīng)元健康，進(jìn)而導(dǎo)致AD患者進(jìn)行性認(rèn)知、記憶以及運(yùn)動能力顯著下降[4]。淀粉樣蛋白前體（amyloid protein precursor，APP）經(jīng)過β-位點(diǎn)淀粉樣前體蛋白裂解酶1（Beta-site APP cleaving enzyme-1，BACE1）、β-分泌酶、γ-分泌酶切割之后，造成Aβ的產(chǎn)出與水解失衡，引起大量的Aβ聚集形成Aβ斑塊導(dǎo)致大腦海馬皮質(zhì)細(xì)胞區(qū)域淀粉樣蛋白Aβ過度堆積，最終導(dǎo)致神經(jīng)退行性功能障礙，并引發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應(yīng)[5]。微管蛋白Tau由于過度磷酸化而在神經(jīng)元內(nèi)聚合成螺旋纖維，形成NFT，破壞了微管連接的穩(wěn)定，導(dǎo)致神經(jīng)元之間的蛋白運(yùn)輸以及突觸通信受阻[6]。雖然Aβ斑塊和NFT都是AD的常見病理學(xué)特征，但是越來越多的研究表明，Aβ斑塊和NFT同樣預(yù)示著AD晚期[7-8]。除了蛋白質(zhì)的異常聚集以外，在AD患者和實(shí)驗(yàn)動物模型當(dāng)中也可以觀察到神經(jīng)元炎癥、線粒體功能障礙、鈣穩(wěn)態(tài)紊亂以及自噬功能障礙等異常改變[9-10]（圖1）。

圖1 阿爾茨海默病的主要誘因Fig.1 Major inducers of AD

2 白藜蘆醇的生物活性

多酚是從水果、蔬菜等植物中提取的天然化合物，部分植物多酚的生物學(xué)特性對機(jī)體表現(xiàn)出諸多益處，如抗氧化、抗炎等。白藜蘆醇（resveratrol，RSV）作為一種非黃酮類多酚，主要存在于葡萄、漿果、花生等物質(zhì)中，又因其在實(shí)驗(yàn)研究中表現(xiàn)出一定的神經(jīng)保護(hù)作用，因此引起眾多AD相關(guān)科研工作者的關(guān)注[11]。目前，人類已經(jīng)在72 種植物當(dāng)中發(fā)現(xiàn)RSV的存在，由2～8 個RSV單元組成的相對復(fù)雜多酚，稱為“白藜蘆醇低聚物”，種類多達(dá)300多種。在一項(xiàng)針對超重老年人的記憶能力以及海馬功能連接性的研究中發(fā)現(xiàn)，通過26 周口服RSV（200 mg/d）的治療，老年人的記憶能力或記憶保留時間以及海馬功能連接性都得到明顯的提高[12]。同樣，在52 周口服RSV（1 g/d）治療中，輕度至中度AD患者與對照組相比，其簡易精神狀態(tài)檢查評分的下降趨勢得到有效的減弱[13]。除此之外，RSV可通過激活“長壽蛋白”沉默信息調(diào)節(jié)因子2相關(guān)酶1（silent mating type information regulation 2 homolog-1，Sirt1）介導(dǎo)的細(xì)胞自噬、神經(jīng)元炎癥和線粒體質(zhì)量調(diào)控進(jìn)而抑制Aβ生成、加速Aβ清除和衰老損傷線粒體的降解，從而達(dá)到改善AD的作用[14-15]。以上研究結(jié)果表明，RSV可能在神經(jīng)退行性疾病治療中具有潛在要用價值。不同的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)以及動物實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果顯示，RSV可能是一種非常有前途的防治AD的手段[11,16]。RSV作為臨床AD治療手段存在一定的缺陷。一方面是由于RSV容易與人體內(nèi)葡萄糖醛酸或者硫酸鹽發(fā)生反應(yīng)形成RSV醛酸鹽、磺基葡萄糖醛酸進(jìn)而快速代謝掉，生物利用率比較低，熱穩(wěn)定性也相對較差；另一方面，許多早期的體外、離體和動物實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，RSV可通過發(fā)揮抗炎、抗氧化、促進(jìn)新陳代謝的作用起到神經(jīng)保護(hù)、心血管保護(hù)作用等健康益處的功效。但是隨著研究的深入，RSV使用劑量和RSV補(bǔ)充時間的差異，可能會引起RSV劑量依賴性的毒性作用[17-18]。這主要是由于目前大多數(shù)研究都是在細(xì)胞或者動物模型上進(jìn)行的，缺乏RSV治療AD的安全性和有效性臨床研究。

3 白藜蘆醇對阿爾茨海默病的調(diào)控機(jī)制

目前，細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)與動物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示，RSV可通過誘導(dǎo)細(xì)胞自噬、調(diào)控線粒體質(zhì)量、抑制神經(jīng)元炎癥來改善大腦代謝，起到防治AD的作用，因此本文對相應(yīng)的機(jī)制進(jìn)行了梳理以便為相關(guān)研究提供參考。

3.1 白藜蘆醇調(diào)控細(xì)胞自噬功能狀態(tài)緩解阿爾茨海默病

隨著日本科學(xué)家大隅良典因“細(xì)胞自噬”獲得諾貝爾獎后，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)維持正常自噬功能可能是防治眾多疾病的潛在靶向機(jī)制。細(xì)胞自噬作為細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)循環(huán)再利用的主要途徑，通過降解體內(nèi)衰老損傷的細(xì)胞器和錯誤折疊蛋白實(shí)現(xiàn)胞內(nèi)“垃圾”的清除。細(xì)胞自噬分為大自噬、微自噬以及分子伴侶介導(dǎo)的細(xì)胞自噬3 種類型。其中，大自噬也是默認(rèn)的細(xì)胞自噬方式，主要由雙層膜包裹帶降解底物后與溶酶體相結(jié)合形成自噬小體，最終被分解成可再次利用的氨基酸等基礎(chǔ)底物[19]。分子伴侶介導(dǎo)的細(xì)胞自噬不依賴于代謝廢物的囊泡遞送，主要是通過伴侶蛋白熱休克同源70 kDa蛋白特異性識別溶酶體膜上的五肽基序（KFERQ）靶蛋白和受體蛋白，最終由Lys-HSC70介導(dǎo)的底物在溶酶體中運(yùn)輸和降解。微自噬主要將HSC70與KFERQ蛋白結(jié)合，依靠轉(zhuǎn)運(yùn)必需內(nèi)體分選復(fù)合物-I/II/III（endosomal sorting complex required for transport-I/II/III，ESCRT-I/II/III）實(shí)現(xiàn)底物轉(zhuǎn)移進(jìn)入溶酶體進(jìn)行分解。

AD的發(fā)展過程中伴隨著巨自噬和分子伴侶介導(dǎo)的自噬功能和水平的低下，例如，在APP轉(zhuǎn)基因小鼠模型中，Beclinl蛋白表達(dá)水平下降導(dǎo)致細(xì)胞自噬能力減弱，顯著加劇了海馬組織Aβ的積聚，進(jìn)而加速神經(jīng)退行性變[20]。Piras等[21]發(fā)現(xiàn)，在原發(fā)性或繼發(fā)性Tau蛋白病患者的大腦中，細(xì)胞自噬標(biāo)記物微管相關(guān)蛋白1輕鏈3（microtubule-associated proteins 1 light chain 3，LC3）和重要自噬受體p62蛋白異常集聚，并且這兩種標(biāo)記物與過度磷酸化的Tau蛋白共存。在自噬-溶酶體途徑已經(jīng)被證明是神經(jīng)元中Tau蛋白的主要降解途徑的情況下，這種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明自噬-溶酶體途徑的缺陷很可能有助于Tau蛋白病理學(xué)的發(fā)展。在AD的早期階段，細(xì)胞自噬可以有效地介導(dǎo)Aβ、Tau的清除，但隨著病情的發(fā)展，細(xì)胞自噬通路出現(xiàn)功能性失調(diào)，例如自噬體運(yùn)輸受損、自噬體與溶酶體融合不充分，以及非功能性溶酶體降解等，甚至出現(xiàn)自噬體與待降解物質(zhì)在體內(nèi)積累，同時伴有Aβ和Tau蛋白的清除效率降低而導(dǎo)致病情的惡化[22-23]。

RSV調(diào)控細(xì)胞自噬功能狀態(tài)主要依賴于介導(dǎo)多種生物因子從而調(diào)控AMP活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）的活性，抑制哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）表達(dá)[24]（圖2A）。RSV可通過對Sirt1的激活作用，從而實(shí)現(xiàn)對AMPK的調(diào)控而激活細(xì)胞自噬，降解Aβ聚集體，有效緩解AD病情的發(fā)展。Sirt1是一種重要的去乙酰化酶，參與多種生物分子代謝過程，包括神經(jīng)元存活、胰島素敏感性、葡萄糖代謝和線粒體生物發(fā)生等，在調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定等方面發(fā)揮著重要作用[25]。RSV也可通過介導(dǎo)酪氨酰-tRNA合成酶（tyrosyl tRNA synthetase，TyrRS）-多聚ADP核糖聚合酶1（poly (ADPribose) polymerase 1，PARP1）-Sirt1信號通路，誘導(dǎo)PC12細(xì)胞自噬，并且增強(qiáng)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與Aβ寡聚物的結(jié)合，抑制Aβ斑塊的合成，減輕Aβ引起的神經(jīng)毒素[26]。RSV上調(diào)Beclin1表達(dá)，進(jìn)而抑制mTOR表達(dá)，促進(jìn)LC3-I向LC3-II轉(zhuǎn)化，誘導(dǎo)溶酶體系統(tǒng)依賴性的細(xì)胞自噬，促使Aβ在細(xì)胞內(nèi)部被降解達(dá)到改善記憶能力可能也是通過Sirt1所實(shí)現(xiàn)[27-28]。在APP/S1小鼠模型中，病理性細(xì)胞自噬空泡的積聚導(dǎo)致Aβ的聚集，這可能由于AD小鼠模型中細(xì)胞自噬通路受損致使早衰素（presenilin 1，PSEN1）的表達(dá)量升高，γ-分泌酶活力增加，最終導(dǎo)致Aβ合成量增加[29-30]。RSV可有效調(diào)控Sirt1活性，抑制PSEN1的表達(dá)，恢復(fù)正常的細(xì)胞自噬，抑制Aβ的產(chǎn)生[31]。經(jīng)過RSV預(yù)處理之后，人神經(jīng)母細(xì)胞瘤SH-SY5Y細(xì)胞自噬水平顯著提高，可有效降低魚藤酮的毒性作用[32]。然而，在自噬抑制劑3-甲基腺嘌呤（3-methyladenine，3-MA）的作用下，RSV的細(xì)胞保護(hù)作用被弱化[33]。此外，RSV還可以在獨(dú)立于Sirt1的情況下激活A(yù)MPK，抑制mTOR表達(dá)促進(jìn)可溶于細(xì)胞溶液的LC3-I轉(zhuǎn)化成酯化的LC3-II，誘導(dǎo)細(xì)胞自噬，促進(jìn)溶酶體系統(tǒng)對Aβ的降解[34-35]。

鈣離子信號通路已經(jīng)被證實(shí)可以間接調(diào)節(jié)細(xì)胞自噬的活性，鈣/鈣調(diào)節(jié)蛋白依賴性蛋白激酶激酶-β（calcium/calmodulin-dependent protein kinase kinasebeta，CaMMKβ）是一種在中樞神經(jīng)組織中表達(dá)非常高并且受到細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平調(diào)控的激酶，RSV可以通過顯著增加細(xì)胞溶質(zhì)鈣離子水平，促使CaMMKβ被激活，與AMPK復(fù)合物結(jié)合并在Thr172位點(diǎn)磷酸化而抑制哺乳動物雷帕霉素靶蛋白復(fù)合體1（mammalian target of rapamycin complex 1，mTORC1），最終實(shí)現(xiàn)提高細(xì)胞自噬水平加速Aβ蛋白的清除[14]。目前研究表明，細(xì)胞內(nèi)C a2＋信號與肌醇1,4,5-三磷酸受體（inositol 1,4,5-trisphosphate receptors，IP3R）對于增加自噬通量、激活細(xì)胞自噬是必不可少的。Luyten等[36]通過向?qū)m頸癌細(xì)胞系HeLa細(xì)胞的培養(yǎng)基中加入RSV（80 μmol/L、2 h）發(fā)現(xiàn)，RSV本身既不能影響內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中Ca2＋-ATPase活力，也不影響三磷酸肌醇（inositol triphosphate，IP3）介導(dǎo)的Ca2＋的釋放，但是RSV以嚴(yán)格依賴于IP3R的功能和細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)Ca2＋信號的方式誘導(dǎo)細(xì)胞自噬激活和增強(qiáng)自噬通量。通過對比兒茶素與RSV對AD模型的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，雖然兒茶素在結(jié)構(gòu)上與RSV有一些相似點(diǎn)，但是兒茶素對細(xì)胞內(nèi)AMPK以及Aβ水平毫無影響，說明RSV對AMPK的激活以及其對Aβ水平的影響具有相對特異性[34]。

細(xì)胞自噬的作用可能隨著AD病情的進(jìn)展而發(fā)生改變，其調(diào)節(jié)的作用效果可能不是恒定的，細(xì)胞自噬的早期激活有助于神經(jīng)元清除異常的蛋白質(zhì)聚集物和受損的細(xì)胞器。然而，在AD晚期階段，激活細(xì)胞自噬對于AD的作用可能較小，因?yàn)榧?xì)胞自噬可能不能有效清除更成熟穩(wěn)定的聚集物，甚至可能會產(chǎn)生負(fù)面影響。例如，在斑塊和纏結(jié)形成之前，誘導(dǎo)細(xì)胞自噬可以改善小鼠模型的認(rèn)知缺陷。但是，受損的細(xì)胞自噬通過引起突變蛋白的積累和細(xì)胞毒性，誘導(dǎo)蛋白質(zhì)構(gòu)象紊亂相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病的病因[37-38]。值得注意的是，目前針對促進(jìn)細(xì)胞自噬激活的化合物的研究主要還是集中于細(xì)胞自噬誘導(dǎo)和自噬小體形成這一個階段，基本上促進(jìn)細(xì)胞自噬激活的化合物不會對自噬小體與溶酶體的靶向、傳遞、融合等相互作用產(chǎn)生影響。溶酶體缺陷是AD的一個標(biāo)志，因而誘導(dǎo)細(xì)胞自噬與增強(qiáng)溶酶體活性將會是一種治療AD非常有前景的策略[37]。目前，針對提高溶酶體活性的研究有限，并且主要集中在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子EB（transcription factor EB，TFEB）的活性[39]。在Tau蛋白過度磷酸化的AD小鼠模型當(dāng)中，上調(diào)TFEB表達(dá)可顯著降低可溶性Tau蛋白的磷酸化程度和不可溶性Tau蛋白的聚合[40-41]。因此，RSV是否能夠介導(dǎo)TFEB活性，增強(qiáng)生物體內(nèi)神經(jīng)元的自噬——溶酶體活性還待進(jìn)一步深入研究。

3.2 白藜蘆醇調(diào)控線粒體質(zhì)量緩解阿爾茨海默病

線粒體不僅僅只是哺乳動物細(xì)胞中通過三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化的作用為機(jī)體提供能量的細(xì)胞器，它還在細(xì)胞凋亡、鈣穩(wěn)態(tài)、細(xì)胞增殖和代謝底物的產(chǎn)生等方面發(fā)揮了廣泛的作用[42]。線粒體通常以線粒體質(zhì)量控制的方式介導(dǎo)生物體內(nèi)各種防御機(jī)制來維持生物體內(nèi)正常的生理機(jī)能[43]。線粒體質(zhì)量控制主要是通過調(diào)控線粒體分裂和融合的方式，維持線粒體的正常功能。線粒體的分裂主要是由包含線粒體動力相關(guān)蛋白1（dynamin-related protein 1，Drp1）的多聚體復(fù)合物介導(dǎo)，該復(fù)合物作用于線粒體外膜，最終實(shí)現(xiàn)衰老和損傷線粒體的分離。線粒體融合蛋白1/2（mitofusion 1/2，Mfn1/2）則誘導(dǎo)線粒體外膜融合，而視神經(jīng)萎縮1（optic atrophy 1，OPA1）誘導(dǎo)線粒體內(nèi)膜融合，從而生成功能良好的新生線粒體[44-45]。神經(jīng)元是一種能耗較高、對線粒體依賴較為突出的細(xì)胞，線粒體作為ATP產(chǎn)生的主要細(xì)胞器，同時在調(diào)控鐵穩(wěn)態(tài)、Ca2＋信號傳導(dǎo)等方面也發(fā)揮著重要作用，因此神經(jīng)元與線粒體質(zhì)量的改變息息相關(guān)[46]。當(dāng)線粒體出現(xiàn)質(zhì)量下降時會出現(xiàn)活性氧（reactive oxygen species，ROS）水平的增加、Ca2＋紊亂、神經(jīng)傳導(dǎo)異常、甚至出現(xiàn)細(xì)胞凋亡[47-48]。線粒體膜結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷引起細(xì)胞中促凋亡因子的產(chǎn)生，如細(xì)胞色素c（cytochrome c，Cyt c）等，激活半胱氨酸天冬氨酰蛋白酶-9（cysteine aspartyl protease-9，Caspase-9）介導(dǎo)的神經(jīng)元凋亡，可能是誘導(dǎo)AD 的重要因素之一[4,49]。相關(guān)實(shí)驗(yàn)也證實(shí)，在線粒體氧化磷酸化功能體系受到嚴(yán)重?fù)p傷時，大腦皮層Aβ開始出現(xiàn)積聚，并且誘導(dǎo)ROS水平的升高而激活糖原合成酶激酶3（glycogen synthase kinase-3，GSK-3），從而促使Tau蛋白過度磷酸化，最終導(dǎo)致AD的特征性病理改變并加速NFT的形成[50]。此外，由于Aβ與NFT不斷堆積可能會進(jìn)一步破壞線粒體的功能和結(jié)構(gòu)，加深A(yù)D的病情惡化[4,51]。調(diào)控線粒體質(zhì)量，可能是改善神經(jīng)遞質(zhì)傳遞活動、神經(jīng)可塑性的有效策略。

線粒體生物發(fā)生是一個需要多種蛋白質(zhì)協(xié)調(diào)調(diào)控的復(fù)雜過程，越來越多的數(shù)據(jù)表明，過氧化物增殖物激活受體γ共激活因子1α（peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactlvator-1α，PGC-1α）與線粒體的生物發(fā)生之間的聯(lián)系非常密切[52]。PGC-1α是一種具有多效性功能的轉(zhuǎn)錄激活因子，在線粒體生物發(fā)生過程中起著關(guān)鍵作用[53-54]。RSV可以直接激活Sirt1，增強(qiáng)Sirt1與底物的結(jié)合親和力，從而調(diào)節(jié)PGC-1α促進(jìn)線粒體生物發(fā)生，改善線粒體質(zhì)量[25,55]（圖2B）。在一項(xiàng)腦出血早期損傷修復(fù)動物實(shí)驗(yàn)研究中，RSV可提高線粒體超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活力，促進(jìn)PGC-1α的核易位進(jìn)而提高核呼吸因子（nuclar respiratory factor，NRF）-1和線粒體轉(zhuǎn)錄因子A（mitochondrial transcription factor A，TFAM）水平，促使NRF-1與調(diào)節(jié)線粒體基因組轉(zhuǎn)錄的TFAM基因的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，促進(jìn)線粒體基因組的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄[56]。Sirt1是RSV改善線粒體功能障礙發(fā)揮其神經(jīng)保護(hù)功能特性的重要靶點(diǎn)，此外，RSV還可以通過劑量依賴的方式激活A(yù)MPK誘導(dǎo)PGC-1α的表達(dá)，調(diào)控線粒體質(zhì)量。RSV（20 μmol/L、1 h）可刺激大鼠初級視覺皮層神經(jīng)元中的AMPK和乙酰輔酶A羧化酶（acetyl CoA carboxylase，ACC）磷酸化，并且以劑量依賴方式上調(diào)PGC-1α和NRF-1的表達(dá)，提升大腦皮層神經(jīng)元內(nèi)的ATP水平，通過介導(dǎo)與調(diào)控線粒體生物發(fā)生AMPK-PGC-1α-NRF-1信號通路實(shí)現(xiàn)線粒體數(shù)量的增加，最終使得線粒體質(zhì)量增加和功能提升[57-58]。

在模擬AD的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，小鼠神經(jīng)母瘤細(xì)胞N2a細(xì)胞在經(jīng)過RSV（5 μmol/L）預(yù)處理之后，與Aβ一起進(jìn)行孵育，與對照組相比，經(jīng)RSV預(yù)處理過的N2a細(xì)胞，過氧化物還原蛋白和線粒體結(jié)構(gòu)基因的異常表達(dá)被有效阻止，線粒體功能恢復(fù)正常[59]。RSV可以通過調(diào)控線粒體融合相關(guān)蛋白（Mfn1/2、Opa1）、線粒體裂變相關(guān)蛋白（Drp1）以及線粒體裂變1蛋白（mitochondrial fission protein 1，F(xiàn)is1）的表達(dá)來調(diào)節(jié)線粒體質(zhì)量水平，緩解Aβ誘導(dǎo)的線粒體結(jié)構(gòu)和功能的損傷[49]。

由以上可知，目前RSV促進(jìn)線粒體的生物發(fā)生，主要還是與其介導(dǎo)的AMPK激活的PGC-1α蛋白的調(diào)控有關(guān)。此外，RSV還可以通過調(diào)控線粒體融合相關(guān)蛋白以促進(jìn)線粒體融合來改善線粒體的質(zhì)量。因此，篩選出RSV在調(diào)控線粒體質(zhì)量中的靶向蛋白有待更深入的研究。

3.3 白藜蘆醇調(diào)控神經(jīng)性炎癥緩解阿爾茨海默病

近年來，越來越多的證據(jù)表明，Aβ異常產(chǎn)生、Tau蛋白過度磷酸化與神經(jīng)炎癥有著直接關(guān)系[60-61]。在正常生理?xiàng)l件下，小膠質(zhì)細(xì)胞主要是通過分泌神經(jīng)細(xì)胞因子，調(diào)節(jié)突觸活動與炎癥，維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)正常活動以及內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定[62]。然而，當(dāng)Aβ斑塊周圍小膠質(zhì)細(xì)胞被激活時，小膠質(zhì)細(xì)胞釋放大量的炎癥介質(zhì)如白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-1β、干擾素-γ（interferon-γ，IFN-γ）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、ROS和一氧化氮，致使蛋白質(zhì)氧化、誘發(fā)神經(jīng)元炎癥，從而導(dǎo)致神經(jīng)元變性以及未成熟血腦屏障損傷[25,62]。Chakrabarty等[63]將腺相關(guān)病毒（adeno-associated virus 2/1，AAV2/1）介導(dǎo)的IL-10在APP轉(zhuǎn)基因小鼠大腦中表達(dá)，發(fā)現(xiàn)抗炎細(xì)胞因子IL-10并沒有發(fā)揮積極效果，反而抑制了小膠質(zhì)細(xì)胞對Aβ的吞噬作用、促進(jìn)內(nèi)源性載脂蛋白E（apolipoprotein E，APOE）表達(dá)。APOE通過與Aβ的聚集體結(jié)合，負(fù)向調(diào)節(jié)Aβ聚集體的清除，促使斑塊進(jìn)一步沉積?？梢姡∧z質(zhì)細(xì)胞在不同情況下被活化分別體現(xiàn)出了保護(hù)性和有害性。

在自然衰老引起的認(rèn)知障礙研究中，RSV可顯著縮短24 月齡水迷宮大鼠潛伏期，并抑制TNF-α和IL-1β蛋白的表達(dá)；同時，衰老損害的空間記憶學(xué)習(xí)可能被RSV通過抑制神經(jīng)炎性而改善[64]。RSV的抗炎作用可能與Sirt1抑制核因子-κB/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子（nuclear factor-κB/signal transducers and activators of transcription，NF-κB/STAT）信號通路密切相關(guān)[65-66]（圖2C）。在RSV聯(lián)合干細(xì)胞預(yù)處理AD小鼠實(shí)驗(yàn)中，RSV可顯著促進(jìn)AD小鼠海馬神經(jīng)元的形成，并伴隨著海馬組織Sirt1表達(dá)水平的增加[67]。當(dāng)Sirt1過表達(dá)時，小鼠腦部的神經(jīng)炎癥減弱，最終轉(zhuǎn)基因AD小鼠認(rèn)知障礙得到改善[68]。值得注意的是，RSV還可以通過保護(hù)血腦屏障完整性以減少外界炎癥誘導(dǎo)物質(zhì)和炎癥因子進(jìn)入腦脊液，進(jìn)而降低神經(jīng)炎癥水平。通過對AD患者血漿和腦脊液分析表明，RSV攝入表現(xiàn)出神經(jīng)炎癥水平顯著降低，如炎性標(biāo)志物基質(zhì)金屬蛋白-9（matrix metallopeptidase-9，MMP-9）在腦脊液中表達(dá)水平顯著性降低[13]，而MMP-9水平的降低也表明，RSV治療可降低中樞神經(jīng)系統(tǒng)通透性，并限制白細(xì)胞和其他炎癥因子進(jìn)入到大腦海馬區(qū)達(dá)到保護(hù)神經(jīng)元的作用。此外，RSV還可以促使Sirt1的高表達(dá)，有效抑制p53和叉頭箱O（forkhead box O，F(xiàn)oxO）等蛋白而抑制細(xì)胞凋亡，并對神經(jīng)元提供保護(hù)作用[68-69]。

目前，AD患者大腦中神經(jīng)元炎癥病理性變化的確切機(jī)制未完全探析清楚，以至于這些變化是該疾病的致病原因還是后果的爭論懸而未決。RSV在調(diào)控小膠質(zhì)細(xì)胞保護(hù)神經(jīng)元的具體分子機(jī)制也尚未完全闡明，但目前RSV可調(diào)控NF-κB信號傳導(dǎo)和絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）表達(dá)，抑制Aβ介導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞活化，致使多種細(xì)胞因子如TNF-α、IL-1β、IL-6、以及Cox-2的表達(dá)水平下降，抑制其介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡和神經(jīng)退行性變，緩解神經(jīng)炎癥與腦損傷，從而實(shí)現(xiàn)對神經(jīng)元的保護(hù)。

3.4 白藜蘆醇調(diào)控microRNA緩解阿爾茨海默病

miRNA是長度約22 nt左右的非蛋白質(zhì)編碼RNA，主要是通過與其互補(bǔ)的信使RNA（mRNA）靶標(biāo)的3’非轉(zhuǎn)錄區(qū)域（3’-untranslated region，3’-UTR）結(jié)合進(jìn)而抑制mRNA的翻譯或促進(jìn)mRNA的降解。與健康人群相比，AD患者的大腦組織中miRNA譜也發(fā)生了顯著性變化[70-71]。這些改變是如何影響AD患者病情的發(fā)作和進(jìn)展尚不清楚。在AD早期階段，腦組織中異常的miRNA改變可能與機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)與新陳代謝改變有關(guān)[72-73]。AD患者腦內(nèi)Aβ的產(chǎn)生與沉積都伴隨著不同類型miRNA的改變，如miR-17、miR-124、miR-101可以靶向調(diào)控APP與Aβ的生成，而miR-155、miR-146、miR-132可靶向調(diào)控神經(jīng)炎癥[74-75]，值得注意的是，RSV均可對這些miRNA進(jìn)行調(diào)控而實(shí)現(xiàn)對AD的改善或緩解作用（圖2D）。

圖2 RSV介導(dǎo)AD相關(guān)信號通路Fig.2 RSV mediates AD-related signaling pathways

miR-155表達(dá)水平在神經(jīng)退行性疾病中顯著增加，并且在AD發(fā)病機(jī)制中可能參與調(diào)節(jié)T細(xì)胞的分化、增殖和活化[76]。研究證實(shí)，RSV則可以通過抑制小膠質(zhì)細(xì)胞中miR-155表達(dá)水平，激活A(yù)MPK和Sirt1信號通路，抑制核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3（NOD-like receptor protein 3，NLRP3）炎癥小體[77]。miR-146也在小膠質(zhì)細(xì)胞中大量表達(dá)，而在神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞當(dāng)中表達(dá)較少，miR-146則可直接靶向作用于IL-1受體相關(guān)激酶（IL-1 receptor-associated kinase，IRAK-1）和核轉(zhuǎn)錄因子受體相關(guān)激活因子6（TNF receptor associated factor 6，TRAF6）/NF-κB信號通路，而miR-146可能受到RSV的負(fù)向調(diào)控[78-79]。miR-132是許多神經(jīng)元生物過程當(dāng)中非常重要的調(diào)節(jié)因子，可靶向IRAK-4，負(fù)向調(diào)節(jié)IL-1β和IL-6參與調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)中的先天免疫反應(yīng)[80]。相關(guān)研究也顯示，在PC-12細(xì)胞和大鼠模型中，RSV可通過調(diào)節(jié)miR-132的表達(dá)，阻斷NF-κB和p38 MAPK信號通路，促進(jìn)細(xì)胞增長和抑制炎癥因子的釋放，發(fā)揮抗炎特性[80]。RSV可上調(diào)miR-17以調(diào)控PTEN（phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten）/磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，Akt）mTOR信號通路，抑制細(xì)胞凋亡，減少IL-6、IL-8和TNF-α等炎癥因子的釋放，繼而改善細(xì)胞炎癥損傷[81]。RSV-Se納米顆粒用于100 mg/（kg·d）氯化鋁（AlCl3）誘導(dǎo)的大鼠AD模型治療，發(fā)現(xiàn)RSV-Se納米顆?？赏ㄟ^上調(diào)Sirt1的表達(dá)以抑制miR-134，從而改善神經(jīng)突觸可塑性[82]。在RSV介導(dǎo)衰老所引起認(rèn)知功能下降的研究中，RSV上調(diào)腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（bain-derived neurotrophic factor，BDNF），其機(jī)制可能是通過激活miR-124和miR-134介導(dǎo)的環(huán)磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，cAMP）反應(yīng)元件結(jié)合蛋白（cAMP-response element binding protein，CREB）-BDNF信號通路以實(shí)現(xiàn)衰老小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力的改善[83]。

在健康的腦組織中，miRNA可以通過對神經(jīng)元和免疫信號通路中的靶標(biāo)進(jìn)行調(diào)控維持體內(nèi)環(huán)境的平衡。目前，越來越多的miRNA已經(jīng)被鑒定出與AD患者的病理性變化有密切聯(lián)系，而調(diào)控miRNA可能成為防治AD的重要干預(yù)手段，其中類似于RSV的天然產(chǎn)物值得進(jìn)一步挖掘。

4 結(jié)語

AD在老年人群中已經(jīng)逐漸成為常見高發(fā)疾病，細(xì)胞自噬缺陷、神經(jīng)元炎癥與線粒體質(zhì)量低下被證實(shí)是AD的主要誘因，而RSV的干預(yù)則可通過調(diào)節(jié)ROS產(chǎn)生、抑制神經(jīng)元炎癥、促進(jìn)細(xì)胞自噬狀態(tài)優(yōu)化和調(diào)控線粒體質(zhì)量來改善腦組織代謝而緩解AD或抑制其病情惡化。但是，針對AD患者人群的治療，RSV的最佳給藥劑量和給藥途徑目前尚未完全明確探析。植物多酚的低生物利用率問題也逐漸成為人們所關(guān)注的重點(diǎn)，RSV單體或者類似物，是否可以通過與運(yùn)動、藥物等協(xié)同方式促進(jìn)機(jī)體對RSV的吸收，加強(qiáng)血腦屏障對其的通透性，提升RSV的生物利用率，提升對AD的治療效果有待進(jìn)一步研究。此外，隨著納米、基因與生物工程技術(shù)的成熟，通過對RSV單體或者衍生物進(jìn)行修飾、RSV納米膠囊等結(jié)合日常生活方式調(diào)節(jié)和運(yùn)動干預(yù)是否可以起到防治AD的作用值得進(jìn)一步探索。目前研究表明，RSV主要是通過激活Sirt1、調(diào)控miRNA介導(dǎo)的CREB-BDNF通路，下調(diào)NF-κB的水平，誘導(dǎo)細(xì)胞自噬激活等機(jī)制發(fā)揮其神經(jīng)元的保護(hù)作用，鑒于RSV在AD人群中的研究有限，因此，其在神經(jīng)退行性疾病方面的治療效果還需要開展臨床研究獲取更多的數(shù)據(jù)支持。