黃芪治療氣虛型帕金森病免疫學(xué)機制分析

夏麗萍，劉曈，賈玉勤(通信作者*)

(1.濰坊市中醫(yī)院，山東 濰坊 261041；2.山東中醫(yī)藥大學(xué)，山東 濟南 250000)

0 引言

帕金森病(Parkinson’ disease，PD)是中老年人常見的進行性神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，人口老齡化導(dǎo)致全球帕金森病發(fā)病率成倍增加，中國PD 患者數(shù)位居世界第一，并呈逐年增加趨勢。PD 病因及發(fā)病機制尚不完全清楚，多認為與遺傳因素、基因突變、環(huán)境因素、氧化應(yīng)激及免疫功能異常等諸多因素相關(guān)。在PD 的多種治療方式中仍以西藥治療最為有效，而目前應(yīng)用的所有治療方法，無論是藥物還是手術(shù)治療，均只能改善患者的臨床癥狀，而不能夠延緩疾病進展。2018 年國際帕金森和運動障礙協(xié)會在帕金森病治療指南中提出多巴胺受體激動劑及輔酶Q10 在延緩、推遲帕金森病進展方面是無效的，而司來吉蘭等藥物也需進一步的研究[1]。長期西藥治療后藥物劑量增加導(dǎo)致藥物副作用增加，同時運動并發(fā)癥等晚期并發(fā)癥的出現(xiàn)惡化了PD 患者中晚期的生活質(zhì)量。中醫(yī)藥學(xué)對PD 的認識和治療源遠流長，而中醫(yī)中藥在治療疾病方面具有多途徑、多靶點、整體協(xié)調(diào)改善的作用，同時毒副作用少，辨證施治，能對PD 治療起到有效補充的作用。

1 帕金森病中醫(yī)辨證

中醫(yī)學(xué)臨床上多將PD 歸于“顫證”范疇，許多中醫(yī)藥學(xué)者對PD 的中醫(yī)治療的進行了探索與研究[2,3]。中醫(yī)中藥治療以辨證論治為主要手段。顫證病機變化復(fù)雜，因多發(fā)于中老年人，患者多以氣虛為本。中年以后氣血生化乏源，虛象益發(fā)明顯?！夺t(yī)宗已任編·顫振》記載：“大抵氣血俱虛，不能榮養(yǎng)筋骨，故為之振搖也”。明代張三錫言：“高年病后辛苦人，多屬虛”。楊寧等[4]對350 例PD 患者中醫(yī)證機要素進行分析，最終得出氣虛是PD 的關(guān)鍵證機要素。

2 慢性炎癥與帕金森病

PD 其主要病理特點為中腦多巴胺能神經(jīng)元的死亡。PD發(fā)病機制目前尚不明確，很多研究證明其與炎癥損傷、氧化應(yīng)激相關(guān)，免疫和炎癥反應(yīng)參與了PD 的發(fā)病過程[5-8]。以小膠質(zhì)細胞過度激活為主要特征的中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥，成為PD發(fā)病的免疫基礎(chǔ)。在PD 動物模型或PD 患者的腦中，均有過度免疫炎癥反應(yīng)的發(fā)生，表現(xiàn)為外周血免疫細胞的入侵、小膠質(zhì)細胞的過度激活、炎癥介質(zhì)的高表達等[9]。小膠質(zhì)細胞作為大腦中固有的免疫細胞，在靜息狀態(tài)下主要發(fā)揮釋放神經(jīng)營養(yǎng)因子、清除神經(jīng)毒素、修復(fù)損傷突觸等作用[10]，而小膠質(zhì)細胞激活后其形態(tài)和功能發(fā)生改變，在 PD 神經(jīng)變性的過程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用[11,12]。正電子發(fā)射斷層掃描(PET)研究表明，小膠質(zhì)細胞增殖及激活在PD 早期即出現(xiàn)，并貫穿整個PD 的進程[13-15]。小膠質(zhì)細胞處于中樞免疫活動的核心地位，作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的抗原提呈細胞和巨噬細胞[16,17]，其活化后具備抗原提呈及吞噬等能力，同時激活的小膠質(zhì)細胞具有釋放神經(jīng)毒性致炎細胞因子的能力，如TNF-α、IL-6、IL-1β、超氧化物、NO 及興奮性氨基酸等[18,19]，炎性因子在神經(jīng)炎癥進程中經(jīng)由受體依賴的細胞凋亡途徑導(dǎo)致神經(jīng)元的損傷[20]。有研究表明黑質(zhì)神經(jīng)元高表達TNF-α 受體，TNF-α高表達導(dǎo)致多巴胺能神經(jīng)元進行性死亡，同時伴隨著小膠質(zhì)細胞的增生[21]。而NO 及超氧化物等物質(zhì)可直接穿透細胞膜進入神經(jīng)元導(dǎo)致多巴胺能神經(jīng)元細胞的損傷[22]。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中中腦黑質(zhì)部位小膠質(zhì)細胞含量最為豐富，因此小膠質(zhì)細胞表現(xiàn)出區(qū)域和階段特異性的釋放細胞因子和介質(zhì)，從而影響多巴胺能神經(jīng)元的死亡[23,24]。因而對中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)小膠質(zhì)細胞的免疫狀態(tài)的有效調(diào)控成為影響PD 的一個重要方法。

3 外周免疫對腦內(nèi)炎癥的影響

外周免疫對腦內(nèi)炎癥的影響已經(jīng)得到公認[25-27]，但因受到血腦屏障的保護，其具體途徑和機制目前尚不明確。PD 患者外周血中TNF-α、IL-1β 等[28]炎性因子的含量明顯升高，并且其外周血免疫細胞處于活化狀態(tài)[29]，而外周炎癥能惡化中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥[30]。外周血中的炎癥介質(zhì)和細胞因子主要通過神經(jīng)和體液途徑影響腦內(nèi)炎癥。神經(jīng)通路主要涉及到迷走神經(jīng)傳入外周炎癥信號從而啟動腦內(nèi)炎性因子的表達相關(guān)[31-33]，體液途徑包括外周炎性細胞因子如TNF-α、IL-1β 等可通過血腦屏障啟動中樞炎性細胞因子的合成從而加重腦內(nèi)炎癥反應(yīng)[34,35]。此外，外周血單核細胞(PBM)與小膠質(zhì)細胞具有相似的起源、功能及受體表達[36,37]。很多學(xué)者認為PBM 在外周的狀態(tài)能夠反應(yīng)腦內(nèi)小膠質(zhì)細胞的行為[38]。PBM 是外周免疫影響中樞免疫活動的重要通路之一，PBM 可能通過如下途徑參與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的免疫炎癥反應(yīng)：①PBM可通過血腦屏障進入腦內(nèi)演變?yōu)樾∧z質(zhì)細胞，參與中樞炎癥反應(yīng)[39,40]。研究證實外周血促炎單核細胞亞群能夠滲透進入血腦屏障轉(zhuǎn)化為激活的小膠質(zhì)細胞參與腦內(nèi)炎癥反應(yīng)[41]，同時腦內(nèi)退行性病變的發(fā)生也會招募外周的免疫細胞進入腦內(nèi)[42]。②外周PBM 還可進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管間隙，形成包括腦膜巨噬細胞、血管周巨噬細胞[43,44]、脈絡(luò)叢巨噬細胞[45]在內(nèi)的一群特殊的中樞神經(jīng)系統(tǒng)巨噬細胞，參與腦內(nèi)炎癥進程[46]。③ PBM 通過調(diào)控外周T 細胞免疫活性間接影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)炎癥反應(yīng)。PBM 具有啟動和調(diào)節(jié)T 細胞等獲得性免疫系統(tǒng)的作用，因此PBM 在外周的免疫狀態(tài)必然影響T細胞入腦后對腦內(nèi)炎癥的參與性質(zhì)。此外外周血單核細胞能夠作用于血腦屏障內(nèi)皮細胞，易化T 淋巴細胞通過血腦屏障[47]，入侵的T 淋巴細胞可通過Fas/FasL 途徑對腦內(nèi)炎癥產(chǎn)生深刻影響[48,49]。研究發(fā)現(xiàn)耗竭外周血單核細胞能加速PD小鼠模型黑質(zhì)神經(jīng)元的死亡[50]。綜上所述，PBM 是外周免疫影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應(yīng)的重要途徑，其在外周的免疫狀態(tài)勢必影響腦內(nèi)炎癥反應(yīng)進程。同時有研究表明，PD 患者外周血TNF-α 水平與其睡眠障礙、抑郁、認知功能障礙等非運動癥狀的嚴重程度呈正相關(guān)[51]。因此有效調(diào)控外周PBM 的免疫活性可能是解決腦內(nèi)炎癥及減輕帕金森病臨床癥狀的一條可行之路。

4 黃芪藥理作用

黃芪始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，為重要的補氣藥，古人把黃芪推崇為“補氣諸藥之最”，能補肺益氣、補氣生血、補氣固氣?，F(xiàn)代研究表明黃芪主要成分為多糖、苷類、多種黃酮類化合物、生物堿、微量元素、葡糖糖醛酸等[52]。雖然黃芪有效藥用成分的物質(zhì)基礎(chǔ)及作用靶點目前尚未有明確定論，但其中黃芪多糖與黃芪總苷等成分已被證實具有明顯的免疫抑制作用。黃芪多糖作為黃芪水溶性提取物的主要化學(xué)成分，已被證實具有免疫調(diào)節(jié)活性。黃芪多糖預(yù)處理脂多糖誘導(dǎo)的RAW 264.7 細胞后能下調(diào)TNF-α、IL-1β 及IFN-γ 等細胞炎性因子表達，從而達到抗炎作用[53]。同時還可以通過調(diào)節(jié)TLR4 介導(dǎo)的MyD88 依賴性的炎性信號通路[54]來發(fā)揮抗炎作用。Simona Adesso 等[55]證實黃芪多糖能夠抑制脂多糖刺激時腸道上皮細胞TNF-α、COX-2、iNOS 的分泌及NF-κB通路的激活，從而避免過度免疫炎癥損傷。此外，黃芪多糖可能通過抑制p38 信號通路的活化而降低腸道細胞炎性刺激后TNF-α 和IL-8 基因的表達來避免過度免疫炎癥損傷[56]。在大鼠帕金森病模型的研究中，黃芪多糖處理組中腦組織中炎性細胞因子含量明顯減少，而酪氨酸羥化酶含量明顯升高，證實黃芪多糖通過免疫調(diào)節(jié)來發(fā)揮黑質(zhì)神經(jīng)元保護作用[57]。黃芪的另外一種主要藥理成分黃芪甲苷亦被證實具有抗炎、抗氧化等作用。張國治[58]發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷能夠顯著抑制MPP+誘導(dǎo)的SH-SY5Y 細胞ROS 的產(chǎn)生，避免過度氧化反應(yīng)的發(fā)生，發(fā)揮保護黑質(zhì)神經(jīng)元的作用。彭勝男[59]發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷能促進免疫抑制因子IL-10 的分泌，從而避免過度免疫應(yīng)答，抑制免疫系統(tǒng)過度激活。此外，冀曉俊等[60]發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷能明顯保護體外炎癥狀態(tài)下的單核細胞，其通過上調(diào)糖皮質(zhì)激素受體表達阻斷NF-κB 通路的活化而顯著抑制TNF-α 的分泌來發(fā)揮抗炎作用。因此黃芪可通過抑制多種炎性信號通路，降低炎癥因子的表達，從而減輕了機體的免疫炎癥反應(yīng)的強度。

綜上所述，PD 患者的腦內(nèi)發(fā)生了過度免疫炎癥反應(yīng)，而PD 患者的外周免疫細胞處于激活狀態(tài)，外周免疫深刻影響著腦內(nèi)炎癥的發(fā)展。因此對以PBM 為主的外周免疫進行有效調(diào)控可能是解決PD 患者腦內(nèi)過度炎癥反應(yīng)的一條有效途徑。雖然PD 目前是一種病因不明的復(fù)雜的多因素疾病，但越來越多的證據(jù)支持外周和中樞炎癥驅(qū)動了PD 的起始和進展。因此抗炎治療可能作為未來PD 治療的新的治療靶點。黃芪可通過抑制多種炎性信號通路發(fā)揮抗炎作用，避免機體發(fā)生過度免疫應(yīng)答來發(fā)揮細胞保護作用。同時黃芪作為臨床上常用的補氣要藥，因此臨床上可與西藥合用可以提高帕金森病治療的臨床療效，同時為延緩帕金森病的進展提供治療可能，具有重要的臨床意義。