中醫(yī)藥對神經(jīng)變性疾病細(xì)胞自噬的調(diào)節(jié)作用

隨著社會(huì)的發(fā)展，我國逐漸進(jìn)入老齡化階段，與老年人相關(guān)的疾病的發(fā)病率也在不斷地升高，特別是神經(jīng)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(fā)病率為5%，帕金森病發(fā)病率為1%[1]。神經(jīng)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(huì)的負(fù)擔(dān)。神經(jīng)變性疾病是一組病因不明確，病理機(jī)制也尚不清晰，但大多是由于神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的異常聚集，導(dǎo)致神經(jīng)元變性、凋亡的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。目前在神經(jīng)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(fā)現(xiàn)，自噬是一個(gè)保護(hù)和生命維持的過程。在此過程中，受損細(xì)胞器或異常蛋白等胞質(zhì)成分被降解，以此清除那些影響細(xì)胞正常功能和生存的受損細(xì)胞器和蛋白質(zhì)。近年研究發(fā)現(xiàn)，自噬在神經(jīng)變性疾病的發(fā)生發(fā)展中起到了關(guān)鍵作用。深入研究探討自噬的機(jī)制，對于神經(jīng)變性疾病的治療有著重要意義。而中醫(yī)藥在神經(jīng)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(fā)展，提高病人的生存質(zhì)量。中醫(yī)藥對于機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，與自噬調(diào)節(jié)清除異常蛋白，保證機(jī)體正常運(yùn)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(yī)藥與自噬之間的關(guān)聯(lián)，從而為中醫(yī)中藥更為精準(zhǔn)的調(diào)節(jié)自噬，治療神經(jīng)變性疾病提供思路。

1 自噬與神經(jīng)變性疾病

一般認(rèn)為，神經(jīng)變性疾病是由于蛋白質(zhì)的錯(cuò)誤折疊和異常堆積所導(dǎo)致的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，而自噬是存在于真核細(xì)胞內(nèi)清除大多數(shù)蛋白質(zhì)和細(xì)胞器的普遍過程。因此人們認(rèn)為自噬功能障礙會(huì)引發(fā)神經(jīng)變性疾病，并且神經(jīng)細(xì)胞是不可再生細(xì)胞，不能像其他細(xì)胞一樣通過有絲分裂清除受損細(xì)胞，那么自噬途徑對于神經(jīng)系統(tǒng)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(jīng)變性疾病之間的關(guān)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(rèn)識到，阿爾茨海默病主要是由于病人腦內(nèi)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(jīng)元纖維纏結(jié)而產(chǎn)生。近年來研究發(fā)現(xiàn)，提高自噬水平可以讓本該出現(xiàn)神經(jīng)退化現(xiàn)象的Tau突變的轉(zhuǎn)基因小鼠無任何異?，F(xiàn)象[4]?；蛩降难芯恳蔡崾咀允晒δ苷系K將導(dǎo)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(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)中，患有阿爾茨海默病的模型小鼠在出現(xiàn)認(rèn)知障礙之前，腦內(nèi)細(xì)胞已經(jīng)出現(xiàn)了線粒體形態(tài)學(xué)的變化，并且線粒體自噬水平提高[6]。Nilsson等[7]發(fā)現(xiàn)自噬缺陷的轉(zhuǎn)基因小鼠的腦細(xì)胞外β淀粉樣蛋白沉積形成的斑塊含量降低，但細(xì)胞內(nèi)β淀粉樣蛋白則發(fā)生異常聚集，因此認(rèn)為自噬能夠促進(jìn)β淀粉樣蛋白的生成并將其輸送至細(xì)胞外，逐漸引起阿爾茨海默病的產(chǎn)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(jìn)而抑制自噬水平[8]。在SH-SY5Y細(xì)胞中，可以通過藥物干預(yù)，導(dǎo)致mTOR信號的下調(diào)，從而恢復(fù)自噬，最終引起A53Tα-突觸核蛋白積累的減少[9]。此外，研究發(fā)現(xiàn)α-突觸核蛋白可以引起線粒體自噬的發(fā)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(chǎn)生神經(jīng)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(xiàn)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?；改軌蛲ㄟ^自噬有效地清除Htt，減輕果蠅的神經(jīng)變性[11]。

1.4 自噬與肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS) 肌萎縮側(cè)索硬化癥主要是通過未折疊蛋白反應(yīng)，導(dǎo)致未折疊和錯(cuò)誤折疊蛋白堆積在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)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(zhuǎn)基因鼠的脊髓中出現(xiàn)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(jīng)元的變性[12]。其另一個(gè)病理變化特征為腦干和脊髓中的功能性運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元大量丟失。Li等[13]通過對ALS病人脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞內(nèi)LC3Ⅱ含量明顯增加，細(xì)胞總磷酸化mTOR呈陽性，運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的比例降低。

目前研究表明，神經(jīng)變性疾病可以通過增強(qiáng)自噬清除異常堆積的蛋白質(zhì)來干預(yù)治療。但不容忽視的是自噬的底物的選擇和最終產(chǎn)物的形態(tài)都會(huì)導(dǎo)致不同的結(jié)果。因此，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對于該疾病的治療暫時(shí)還沒有較大的突破。而目前中醫(yī)中藥對于神經(jīng)變性疾病的對癥治療，有一定改善癥狀、提高生活質(zhì)量的作用。

2 中醫(yī)對神經(jīng)變性疾病的認(rèn)識

在中醫(yī)文獻(xiàn)中，并未見到有神經(jīng)變性疾病的相關(guān)記載。但根據(jù)相關(guān)病證及研究，認(rèn)為中醫(yī)的癡呆包含阿爾茨海默病，中醫(yī)的顫證包含帕金森病、亨廷頓舞蹈癥，中醫(yī)的痿證包含肌萎縮側(cè)索硬化癥。

2.1 癡呆 根據(jù)中醫(yī)辨證體系，認(rèn)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(diào)、外傷、中毒等[14]，病機(jī)為本虛標(biāo)實(shí)。而本虛則多表現(xiàn)為心腎不交、脾胃氣虛；標(biāo)實(shí)多表現(xiàn)為氣滯血瘀、肝氣郁結(jié)。陳騏等[15]通過建立阿爾茨海默病動(dòng)物模型，采用遠(yuǎn)志、石菖蒲藥進(jìn)行治療。結(jié)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(xué)習(xí)獲得。王歲福[16]采用新加地黃飲子聯(lián)合阿司匹林腸溶片，觀察30例血管性癡呆病人的臨床表現(xiàn)，結(jié)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(fā)現(xiàn)，何首烏二苯乙烯苷、山茱萸環(huán)烯醚萜苷、淫羊蕾苷可用于干預(yù)早期的阿爾茨海默病，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其對突觸和線粒體都有保護(hù)作用。

2.2 顫證 顫證的病因病機(jī)主要認(rèn)為是本虛標(biāo)實(shí)，但各醫(yī)家又各有側(cè)重，其主要病機(jī)可總結(jié)為肝腎氣血不足、肝陽亢盛、血瘀痰阻，同時(shí)兼有脾胃虛弱[18]。雒曉東等[19]用滋補(bǔ)肝腎、熄風(fēng)止顫的帕病2號方治療肝腎不足型早期帕金森病病人，結(jié)果顯示該方能明顯改善病人的中醫(yī)證候。陳為龍等[20]用天麻鉤藤飲加減與美多巴聯(lián)合使用治療帕金森病病人，以睡眠質(zhì)量和相關(guān)癥狀為觀察指標(biāo)，結(jié)果顯示較單獨(dú)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(guī)律分析，發(fā)現(xiàn)白芍、天麻、熟地黃、當(dāng)歸、川芎是使用頻率較高的單味藥，補(bǔ)虛藥、平肝熄風(fēng)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(fù)雜，主要有濕熱浸淫、肺熱津傷、瘀血阻絡(luò)、脾胃虛弱、肝腎虧虛[14]。解建國認(rèn)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(yùn)用解氏補(bǔ)土救痿方加減，可以使病人的病情穩(wěn)定并逐步改善[22]。唐梅麗等[23]通過對18例肌萎縮側(cè)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(yī)結(jié)合的方法治療，結(jié)果顯示，11例病人的中位生存時(shí)間較以往報(bào)道的時(shí)間延長。Wang等[24]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)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(hù)神經(jīng)的作用。

中醫(yī)藥在治療神經(jīng)變性疾病時(shí)使用頻率較高的藥物是補(bǔ)虛藥、化痰藥、活血化瘀藥，而顫證的致病因素中多了一個(gè)風(fēng)邪，故用藥多了一類平肝熄風(fēng)藥。補(bǔ)虛藥不外乎補(bǔ)脾、補(bǔ)腎、補(bǔ)肝。脾為后天之本，主運(yùn)化精微，維持人體的生命活動(dòng)；腎為先天之本，藏精，是人體生命的本源；肝主疏泄，調(diào)節(jié)全身氣機(jī)，而生命的存在離不開這些精和氣?；邓帯⒒钛鏊?、平肝熄風(fēng)藥可統(tǒng)稱為驅(qū)邪藥，分別可清除人體內(nèi)的痰邪、瘀邪、風(fēng)邪，只有清理了這些實(shí)邪，人體才能維持正常的活動(dòng)。這樣的祛邪扶正，維持人體體質(zhì)平衡的治療，和自噬清除異常蛋白，維持體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的作用有著共通之處。

3 自噬與中醫(yī)藥

由于神經(jīng)變性疾病機(jī)制不明，治療效果不佳，自噬逐漸成為生命科學(xué)界的熱門研究對象。而對于調(diào)節(jié)自噬從而清除異常蛋白，穩(wěn)定體內(nèi)環(huán)境，成為目前研究的方向。研究中醫(yī)藥在自噬的調(diào)節(jié)中發(fā)揮的作用，可能是一個(gè)治療思路。

3.1 自噬與正虛邪實(shí) 隨著對自噬的不斷研究[25-26]，發(fā)現(xiàn)其可以降解細(xì)胞內(nèi)有害的代謝產(chǎn)物，也可以在細(xì)胞能量缺乏時(shí)為細(xì)胞提供能量，從而維持細(xì)胞的穩(wěn)定狀態(tài)。這樣的一種穩(wěn)態(tài)與中醫(yī)中的陰陽平衡有著共通之處。陽氣的溫煦、氣化、營養(yǎng)等作用正是自噬作用的體現(xiàn)。在自噬失控的情況下，其會(huì)降解細(xì)胞內(nèi)正常的物質(zhì)，或是不能為細(xì)胞提供能量，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。而當(dāng)陰陽離決時(shí)，同樣地也會(huì)引起死亡。當(dāng)陰陽失衡，但又未達(dá)到陰陽離決的時(shí)候，就出現(xiàn)了所謂的疾病狀態(tài)。在中醫(yī)體系中，病因病機(jī)可以分為很多類型，本研究主要介紹正虛和邪實(shí)兩個(gè)簡單的狀態(tài)。

3.1.1 自噬與正虛 中醫(yī)傳統(tǒng)中的正虛即所說的營養(yǎng)和能量等的缺乏。與之相對應(yīng)，可以認(rèn)為出現(xiàn)了自噬不足。而當(dāng)自噬水平下降，降解能力不足，機(jī)體內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)各種病理產(chǎn)物，影響細(xì)胞的生存，導(dǎo)致死亡；或者出現(xiàn)能量的不足引起細(xì)胞死亡。當(dāng)細(xì)胞處于饑餓、缺氧、發(fā)熱、激素刺激等各種應(yīng)激條件下，也會(huì)引起過度自噬[27]，降解細(xì)胞內(nèi)正常的物質(zhì)，或是降解線粒體引起能量來源的不足，都會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡[28]，即出現(xiàn)正虛的狀態(tài)。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(shí) 邪實(shí)，即機(jī)體內(nèi)出現(xiàn)了多余的物質(zhì)，包括痰、瘀等。而導(dǎo)致這樣的現(xiàn)象出現(xiàn)的原因也可以從自噬過度和自噬不足兩個(gè)方面考慮。自噬過度會(huì)引起降解水平升高，導(dǎo)致一些由降解過程產(chǎn)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(xì)胞正常代謝產(chǎn)生的病理產(chǎn)物。這些病理產(chǎn)物的堆積也就促使了邪實(shí)的形成。

3.2 中藥調(diào)節(jié)自噬 自噬與中醫(yī)藥調(diào)節(jié)在機(jī)制上有共通之處，從治療上也有一定聯(lián)系。已有研究提示，中藥對于異常蛋白的清除，自噬水平的調(diào)節(jié)有著直接聯(lián)系，可以通過中藥來調(diào)節(jié)細(xì)胞的自噬水平，從而清除異常蛋白，治療神經(jīng)變性疾病。

3.2.1 中藥誘導(dǎo)細(xì)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(jīng)異鉤藤堿處理后的DIV7小鼠胚胎神經(jīng)元和N2a細(xì)胞，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)LC3的含量升高，表明異鉤藤堿可以增強(qiáng)神經(jīng)細(xì)胞的自噬水平，從而清除細(xì)胞中過量表達(dá)的α-突觸核蛋白，為帕金森病的治療提供依據(jù)[29]。

3.2.1.2 遠(yuǎn)志 遠(yuǎn)志的主要有效成分是遠(yuǎn)志皂苷B。有研究表示，遠(yuǎn)志皂苷B可以增強(qiáng)PC12細(xì)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(jù)[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(jīng)白藜蘆醇處理后的SH-SY5Y細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)LC3-Ⅱ蛋白的含量顯著增加，表明白藜蘆醇可以通過增強(qiáng)自噬水平，抑制 Pr P(106～126)介導(dǎo)的線粒體功能障礙和細(xì)胞凋亡，進(jìn)而為阿爾茨海默病的治療提供依據(jù)[31]。

3.2.2 中藥抑制細(xì)胞自噬

3.2.2.1 石菖蒲 石菖蒲的主要有效成分是β-細(xì)辛醚。有研究表示，β-細(xì)辛醚可以通過提高Bcl-2的表達(dá)，使Bcl-2與Beclin1的結(jié)合增加，導(dǎo)致Beclin1表達(dá)下降，所以，β-細(xì)辛醚有可能通過降低自噬水平，保護(hù)多巴胺神經(jīng)元，為帕金森病的治療提供依據(jù)[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(xì)胞對Aβ42的轉(zhuǎn)運(yùn)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(dá)和增加抗凋亡因子Bcl-2蛋白的表達(dá)，保護(hù)神經(jīng)元，為阿爾茨海默病的治療提供依據(jù)[33]。

4 小結(jié)與展望

中醫(yī)扶正祛邪，調(diào)補(bǔ)脾腎，平肝熄風(fēng)，祛痰化瘀，維持機(jī)體的體質(zhì)平衡與自噬對于人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的調(diào)控有著相通之處，并且很多中藥對于自噬有著誘導(dǎo)劑抑制的作用。增強(qiáng)自噬可以幫助細(xì)胞清理異常堆積的蛋白質(zhì)等物質(zhì)，提高細(xì)胞的存活率。但提高自噬，導(dǎo)致細(xì)胞外異常蛋白質(zhì)的沉積率升高，致使產(chǎn)生包涵物不能被清除或能量的缺失，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡；而自噬不足，使得異常蛋白沒有及時(shí)清除，影響到細(xì)胞的正常功能，也會(huì)使細(xì)胞凋亡。自噬調(diào)節(jié)在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，才可使細(xì)胞發(fā)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(jī)制還缺乏清晰的了解。在臨床上使用也以復(fù)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(fù)方對自噬的影響也可能會(huì)是一個(gè)研究方向，未來應(yīng)在臨床上進(jìn)行更多的驗(yàn)證，以期發(fā)現(xiàn)中醫(yī)藥調(diào)節(jié)自噬對于細(xì)胞保護(hù)的作用，從而對于中醫(yī)藥治療神經(jīng)變性疾病提供依據(jù)。