李 娜, 趙江民, 詹 青?
(1.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬第七人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,上海200137;2.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科,上海201999)
中國腦卒中患病率達(dá)336.3/10萬人,死亡達(dá)1.7百萬居世界首位。其中PSCI作為重要并發(fā)癥,發(fā)生率在20%~80%,有統(tǒng)計表示PSCI的發(fā)病率主要受國家、人種、診斷標(biāo)準(zhǔn)不同的影響。我國PSCI總患病率高達(dá)80%,急性缺血性腦卒中后1周內(nèi)約61%的患者會發(fā)生認(rèn)知功能障礙,37%的患者卒中后6個月仍存在不同程度的認(rèn)知缺陷。PSCI可分為卒中后認(rèn)知障礙非癡呆 (PSCI-ND)和卒中后癡呆 (PSD)。認(rèn)知功能障礙降低患者幸福感,增加患者跌倒危險,影響患者日常生活質(zhì)量和回歸社會,延后患者康復(fù)。有研究顯示PSCI的發(fā)生與自身免疫及補(bǔ)體受體等損害神經(jīng)系統(tǒng)有關(guān)。
1.1 卒中后認(rèn)知障礙發(fā)病機(jī)制 卒中后認(rèn)知障礙發(fā)病機(jī)制包括膽堿能下降、膽堿能神經(jīng)元丟失學(xué)說及細(xì)胞凋亡學(xué)說[1]。凋亡蛋白酶激活因子-1(Apaf-1)、Bcl-2家族以及caspase家族蛋白啟動神經(jīng)細(xì)胞凋亡。Dong等[2]通過免疫熒光觀察大鼠的同側(cè)皮質(zhì)和對側(cè)皮質(zhì),顯示實驗大鼠同側(cè)皮質(zhì)中的星形膠質(zhì)細(xì)胞激活顯著增加,局部小膠質(zhì)細(xì)胞活化明顯。兩種神經(jīng)炎性標(biāo)記物在紋狀體和丘腦中顯示出與皮層中的相似模式。提示PSCI的發(fā)生可能與海馬中神經(jīng)炎癥反應(yīng),致使神經(jīng)元細(xì)胞死亡、膠質(zhì)細(xì)胞激活、淀粉樣蛋白陽性退行性神經(jīng)元有關(guān)連,而非梗死體積本身。
1.2 卒中后認(rèn)知障礙免疫機(jī)制
1.2.1 固有免疫細(xì)胞 巨噬細(xì)胞 (MΦ)和其分泌的細(xì)胞因子與破壞胞外基質(zhì)的基質(zhì)金屬蛋白酶有關(guān)[3]。一些MΦ被誘導(dǎo)顯示出誘導(dǎo)CXCL4 M4,具有清道夫受體CD163,同時小膠質(zhì)細(xì)胞與星型膠質(zhì)細(xì)胞等被過度激活,激活炎癥反應(yīng)和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。
1.2.2 細(xì)胞因子 細(xì)胞因子可能參與PSCI的全過程。國內(nèi)外研究者對各種細(xì)胞免疫因子于神經(jīng)炎性反應(yīng)及信號通路的調(diào)控進(jìn)行了研究,見表1[4-11]。
1.2.3 適應(yīng)性免疫 T、B細(xì)胞有助于保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞和中風(fēng)后神經(jīng)細(xì)胞的修復(fù),目前認(rèn)為B細(xì)胞不參與卒中的病理。B細(xì)胞導(dǎo)致中風(fēng)后認(rèn)知障礙的機(jī)制是抗體介導(dǎo)的,而不是通過對T細(xì)胞或細(xì)胞因子產(chǎn)生的作用?;罨腂細(xì)胞在中風(fēng)后數(shù)周內(nèi)滲入梗死組織。B細(xì)胞發(fā)生同種型轉(zhuǎn)換,分泌免疫球蛋白IgM、IgG和IgA,大量的免疫球蛋白分布在腦組織與腦卒中病灶核心中,形成B細(xì)胞簇,在鄰近病灶的神經(jīng)纖維中也有出現(xiàn)[12]。抗體跨越膠質(zhì)細(xì)胞形成的瘢痕病灶擴(kuò)散到海馬和鄰近組織中,漿細(xì)胞產(chǎn)生大量抗體或激活Fc受體介導(dǎo)的補(bǔ)體系統(tǒng)經(jīng)典途徑,形成神經(jīng)慢性炎癥,造成神經(jīng)元缺失等,損害認(rèn)知。Boyle等[13]的人死后腦組織實驗研究顯示,IgG在中風(fēng)幸存者腦中存在的程度比對照組更高,表明在B細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答及免疫損傷在認(rèn)知功能中有影響。T細(xì)胞導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙的機(jī)制可能依賴B細(xì)胞。T細(xì)胞接受MHCI類分子遞呈的內(nèi)源性抗原和包括B細(xì)胞在內(nèi)的APC表面MHCII分子高表達(dá)遞呈的外源性抗原與促炎細(xì)胞因子激活和延長的T細(xì)胞應(yīng)答。急性期T細(xì)胞獨立于抗原特異性而與血栓通路相互作用,抗原依賴性T細(xì)胞活化可能在后期發(fā)揮作用?;罨腡細(xì)胞分泌BDNF介導(dǎo)神經(jīng)保護(hù),腦梗死患者的外周血中CD4+CD25+Treg細(xì)胞比例下調(diào)而IL-6表達(dá)上調(diào),損傷產(chǎn)生的IL-21與CD4+T細(xì)胞呈正相關(guān),能調(diào)節(jié)T細(xì)胞增殖、NK細(xì)胞活性、功能調(diào)節(jié) Treg細(xì)胞的活化[14]。通過 T-bet表達(dá)(TH1)CD8+T細(xì)胞產(chǎn)生的TH1驅(qū)動IFNγ產(chǎn)生慢性神經(jīng)炎癥致使認(rèn)知損傷[15]。
表1 細(xì)胞因子
臨床上將PSCI歸于呆病范疇,多數(shù)醫(yī)家認(rèn)為本病具有虛實夾雜、本虛標(biāo)實的基本病機(jī),氣虛、陰虛、陽虛、痰阻、血瘀等病理因素。病位在腦,主要涉及腎、脾、肝,次要為心[16]。臨床上常予以扶正祛邪并重治法,目前中藥治療免疫研究主要是對信號通道,如PI3K/AKT、NMDARCaMKⅡ、Bcl-2的調(diào)節(jié)作用。中醫(yī)藥作用于相關(guān)信號通路,調(diào)節(jié)蛋白表達(dá);保護(hù)神經(jīng)元的超微結(jié)構(gòu),抑制膠質(zhì)細(xì)胞的過度增生;抑制凋亡;調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激及慢性炎癥反應(yīng);提高遞質(zhì)釋放、能量傳導(dǎo);以達(dá)到改善認(rèn)知障礙。
2.1 保護(hù)細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)、抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞過度增生 星形膠質(zhì)細(xì)胞[17]可調(diào)節(jié)突觸可塑性、為神經(jīng)元提供代謝相關(guān)營養(yǎng)支持和維持神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài),但過度活化的星形膠質(zhì)細(xì)胞可影響認(rèn)知功能。中藥和針灸治療能通過調(diào)節(jié)特定蛋白表達(dá)抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞過度增生、保護(hù)神經(jīng)元超微結(jié)構(gòu)、修復(fù)神經(jīng)細(xì)胞。中藥復(fù)方中,升降散中劑量(1.33 g/kg) 對認(rèn)知障礙的改善作用不如低劑量(0.67 g/kg) 和高劑量 (2.66 g/kg)呈一種非線性的劑量依賴性,但上調(diào)Nestin蛋白 (神經(jīng)干細(xì)胞或祖細(xì)胞的標(biāo)志物)的作用是呈線性增加,其作用機(jī)理及相關(guān)性尚不十分明確[18]。楊光等[19]研究肉豆蔻有效成分能通過抑制損傷部位的神經(jīng)生長因子 (NGF)和哺乳動物雷帕霉素靶蛋白 (mTOR))的表達(dá),促進(jìn)神經(jīng)元的生長發(fā)育。詹杰等[20]研究顯示針刺能改善局部腦血流、抑制海馬反應(yīng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞增生。方氏頭針法[21]可顯著上調(diào)認(rèn)知障礙大鼠模型海馬CA1區(qū)的星形膠質(zhì)細(xì)胞活化標(biāo)志膠質(zhì)纖維酸性蛋白 (GFAP)與神經(jīng)細(xì)胞胞質(zhì)、核膜及突起中的細(xì)胞凋亡因子Bcl-2的表達(dá),從而抑制海馬CA1區(qū)的星形膠質(zhì)細(xì)胞活化、促進(jìn)神經(jīng)元修復(fù)。
2.2 抑制凋亡 中藥針灸可通過抑制凋亡信號的傳導(dǎo)、抑制凋亡,促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞修復(fù),從而改善認(rèn)知功能。卞茂成等[22]發(fā)現(xiàn)醒腦靜注射液可提高腦脊液中PI3K/AKT信號通路的標(biāo)志性蛋白表達(dá)水平,激活的PI3K/AKT信號通路,可維持神經(jīng)元穩(wěn)定,并能通過抑制凋亡蛋白Bcl-2表達(dá),抑制凋亡、自噬細(xì)胞的活化。中藥復(fù)方健腦1方可阻斷海馬區(qū)NMDAR-CaMKⅡ通路、NR2BmRNA及CaMKⅡ的表達(dá)上調(diào),使原突觸前膜釋放大量谷氨酸,大量Ca離子內(nèi)流,鈣調(diào)蛋白激酶Ⅱ磷酸化,導(dǎo)致神經(jīng)元微管結(jié)構(gòu)大量破壞,誘發(fā)神經(jīng)元凋亡的損傷中斷,保護(hù)神經(jīng)元[23]。復(fù)方清心開竅方中的皂苷、揮發(fā)油、多糖有效成分能上調(diào)抑制凋亡蛋白Bcl-2表達(dá)、下調(diào)促凋亡蛋白bax表達(dá),調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞凋亡與修復(fù)[24]。同時中藥單體,如毛冬青提取物[25]、黃芩乙醇提取物[26]紅景天[27]均能對Bcl-2進(jìn)行調(diào)節(jié),并且紅景天還能調(diào)節(jié)PI3K/AKT信號通路,抑制神經(jīng)突觸變性和海馬區(qū)神經(jīng)元數(shù)目減少,使神經(jīng)元細(xì)胞器數(shù)目增多,染色質(zhì)邊集改善,從而保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞。馮曉東等[28]證明電針可以提高缺血再灌注模型大鼠腦組織中的Beclin-1表達(dá),調(diào)節(jié)自噬網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對神經(jīng)細(xì)胞的損害。
2.3 調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激及慢性炎癥反應(yīng) 氧化應(yīng)激和慢性炎癥反應(yīng)是神經(jīng)細(xì)胞損傷恢復(fù)的一大障礙,ROS及NO的生成增加,加大神經(jīng)細(xì)胞損傷,誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞凋亡。詹青等[29]實驗表明,左歸丸可改善腦組織線粒體的功能及減少ROS的生成,減輕腦組織損傷時的應(yīng)激損傷,改善認(rèn)知功能。溫肺降濁方能增加VEGF陽性細(xì)胞數(shù),降低iNOS陽性細(xì)胞數(shù)并優(yōu)于尼莫地平,能促進(jìn)新生血管生成,營養(yǎng)神經(jīng),減少產(chǎn)生NO,減輕神經(jīng)毒性,減輕神經(jīng)細(xì)胞死亡,保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞[30]。研究表明針灸可使神經(jīng)樹突、軸突突觸素活性明顯增強(qiáng),形成新的突觸連接、突觸活化,下調(diào)IL-1、IL-6等炎性細(xì)胞因子及單核細(xì)胞趨化蛋白的表達(dá),并降低血中促炎因子如IL-1、TNF-α的表達(dá),抑制神經(jīng)慢性炎癥對神經(jīng)元的損傷[31]。通督調(diào)神灸可降低腦內(nèi) PS-1mRNA、BACE-1mRNA的表達(dá),進(jìn)而阻斷Aβ蛋白的產(chǎn)生、降低血清IL-6水平,阻斷慢性神經(jīng)炎性級聯(lián)反應(yīng)[32]。
2.4 提高遞質(zhì)釋放、能量傳導(dǎo) 改善腦組織內(nèi)環(huán)境,促進(jìn)神經(jīng)遞質(zhì)的有效釋放,改善能量轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié),通過調(diào)節(jié)神經(jīng)傳導(dǎo)功能,改善認(rèn)知障礙。趙江民、顧勤等[33-34]研究表明三七三醇皂苷 (三七通舒膠囊提?。┛蓪ι窠?jīng)生長因子BDNF的mRNA調(diào)節(jié),并改善NMDAR和γ-氨基丁酸A的mRNA表達(dá),影響神經(jīng)細(xì)胞的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體的合成轉(zhuǎn)錄,及突觸、皮層海馬的神經(jīng)遞質(zhì)釋放。通絡(luò)醒腦泡騰片能促進(jìn)海馬能量轉(zhuǎn)運,其干預(yù)后的認(rèn)知障礙模型鼠海馬中能量底物轉(zhuǎn)運關(guān)鍵蛋白、連接膠質(zhì)細(xì)胞與神經(jīng)元能量轉(zhuǎn)運的葡萄糖轉(zhuǎn)運體-1(GLUT-1)、單羧酸轉(zhuǎn)運體-1(MCT-1)、單羧酸轉(zhuǎn)運體-2(MCT-2) 的表達(dá)顯著增高[35]。醒腦益智方可調(diào)節(jié)性激素通路,提高雌激素水平,通過調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境,改善認(rèn)知障礙。其中的巴戟天提取物能提高單胺類神經(jīng)遞質(zhì)水平和抑制大腦神經(jīng)元凋亡[36]。王鑫等[37]通過隨機(jī)對照水迷宮AD小鼠免疫組化和Western Blot實驗表明藥物和電針治療均能增加ADAM10和ADMA17在SAMP8小鼠大腦皮層的表達(dá),使產(chǎn)生的Aβ蛋白明顯減少,但電針療效優(yōu)于藥物。交通任督針法能提高神經(jīng)遞質(zhì)5-羥色胺(5-HT)含有量,調(diào)節(jié)突觸傳導(dǎo),增強(qiáng)神經(jīng)傳導(dǎo)功能[38]。
PSCI的發(fā)病機(jī)制目前主要認(rèn)為有突觸膽堿能減弱、神經(jīng)元脫落消失和星形膠質(zhì)細(xì)胞異常增生等,免疫通過影響神經(jīng)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、突觸濾泡分泌、神經(jīng)元微細(xì)結(jié)構(gòu)和星形膠質(zhì)細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞增生等加重或改善PSCI。目前認(rèn)為中藥治療能夠?qū)DNF及細(xì)胞凋亡因子Bcl-2的表達(dá)起作用,改善神經(jīng)系統(tǒng)慢性炎癥、穩(wěn)定和修復(fù)神經(jīng)元結(jié)構(gòu)功能、抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞或小膠質(zhì)細(xì)胞的增生,促進(jìn)新血管生成、改善腦循環(huán),從而改善PSCI。對于中藥對神經(jīng)細(xì)胞特別是神經(jīng)元細(xì)胞的生活穩(wěn)態(tài)、供能狀態(tài)等的影響研究目前較少,能減少氧化應(yīng)激的中藥如天然的具有免疫增強(qiáng)和抗氧化活性的紫錐菊等中藥在改善認(rèn)知障礙的研究上還應(yīng)從整體,聚焦到多個通道、分子等的共同作用,多通道、多靶點研究。