中醫(yī)方藥對阿爾茨海默病NF-κB信號通路調(diào)控的研究進展

彭 超，張 艷，米彩云，王虎平

(甘肅中醫(yī)藥大學，蘭州 730000)

阿爾茨海默病是一種以記憶和認知能力逐漸喪失、運動能力減退等為主要臨床表現(xiàn)的神經(jīng)退行性疾病[1，2]。據(jù)相關(guān)報告預估，全世界患病人數(shù)將于2050年達到1.315億[3]。隨著我國老年化進程的加快，2020年我國患病人數(shù)將達到1450萬，并以每10年500萬的數(shù)量遞增[4]，將造成嚴重的社會醫(yī)療和經(jīng)濟負擔。

AD的主要病理特征包括β-淀粉樣蛋白(β-amyloid，Aβ)在神經(jīng)元細胞間形成的聚集體和高磷酸化Tau(microtubule-associated protein，Tau )蛋白在神經(jīng)細胞內(nèi)形成的纖維纏結(jié)，以及突觸和神經(jīng)元的丟失[5]，其發(fā)病機制復雜，常由Aβ沉積、Tau蛋白異常磷酸化、神經(jīng)元凋亡、自由基損傷、免疫異常、基因突變、膽堿能損傷、金屬離子代謝紊亂、內(nèi)分泌失調(diào)等多種因素誘發(fā)[6，7]。目前的臨床治療多以乙酰膽堿酯抑制劑(acetylcholinesterase inhibtor，AChEI)和谷氨酸受體拮抗劑(美金剛)等為主[8]，但對于AD進程無法起到抑制效果，并帶來嚴重的副作用。因此，深入探尋AD的病因病機、治則治法和靶向新藥刻不容緩。

近年研究表明，NF-κB信號通路與AD患者腦內(nèi)Aβ的形成以及神經(jīng)炎癥和氧化應激反應等有著密切關(guān)系。而中藥單體和復方已被證明具有降低Aβ的沉積[9]，減輕神經(jīng)炎癥反應[10]，保護AD患者腦內(nèi)突觸和神經(jīng)元細胞[11]等多重作用。因此，深入探究中醫(yī)方藥如何調(diào)控NF-κB信號通路防治AD已成為研究熱點。

1 NF-κB信號通路在AD中的角色

NF-κb是正常大腦中的多種神經(jīng)元基因靶點，參與很多生物學效應，包括細胞生長、神經(jīng)傳遞、氧化還原信號、免疫炎癥和基因調(diào)控等[12]，它在突觸可塑性以及大腦學習和記憶中也起著重要作用[13，14]。在AD腦內(nèi)彌漫性β-淀粉樣斑塊附近的神經(jīng)元核內(nèi)，NF-κB免疫反應性增強。Aβ肽是老年斑塊的主要成分，具有刺激NF-κB活性的作用，而NF-κB抑制劑能減少β淀粉樣蛋白前體(β-amyloid precursor，β-APP)的生成以及β-位點APP裂解酶1(beta-site app-cleaving enzyme1，BACE-1)的產(chǎn)生[15]，這表明β-APP和BACE-1可能是NF-κB的基因靶標。β-APP通過2種分泌酶活性進行蛋白水解，產(chǎn)生致病性Aβ。N端的裂解是由BACE介導，而c端的膜內(nèi)裂解是由早老素(presenilin，PS)γ-分泌酶復合物介導，此過程中NF-κB信號通路的激活是其重要原因[16]。此外，致病性Aβ的聚集體能引起神經(jīng)元細胞的氧化應激和炎癥反應的增強，使其活性氧簇(reactive oxygen species，ROS)、炎癥因子TNF-α(tumor necrosis factorα，TNF-α)、IL-1β(interleukin-1β，IL-1β)、IL-6等大量釋放。一些促氧化基因包括環(huán)氧化酶-2(cyclooxygenase-2，COX2)、誘導型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)和幾種脂氧合酶的表達也增加，而ROS通過上游激酶或磷酸酶直接或間接影響NF-κB亞基或是其抑制蛋白(Iκb)，對一些生物分子進行破壞，從而使神經(jīng)元損傷、突觸功能障礙等[17]，且這些細胞因子反過來可以作用于神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細胞，誘導更多細胞因子和趨化因子的表達，導致炎癥循環(huán)[18]，這些炎癥反應、氧化應激、突觸功能障礙、神經(jīng)元的丟失等加重了AD的進程[19]，而NF-κB信號通路在其中扮演了重要角色。

2 中醫(yī)方藥對AD NF-κB信號通路調(diào)控的研究

2.1 中醫(yī)復方對AD NF-κB信號通路調(diào)控的研究 (表1)

表1 中醫(yī)復方對AD的NF-κB信號通路調(diào)控研究

在中醫(yī)復方干預AD的實驗研究中發(fā)現(xiàn)，七福飲可調(diào)控AGEs(advanced glycation end products，AGEs)/RAGE(advanced glycation end product receptor，RAGE)/NF-κB通路，降低模型大鼠海馬內(nèi)AGEs、下調(diào)皮層和海馬中其受體RAGE和NF-κB的表達，降低IL-1β水平而減輕神經(jīng)炎癥[20]；黃連解毒湯(HJD)可提高AD模型大鼠腦內(nèi)超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)活性，降低丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量，抑制IκB/NF-κB信號通路活化，改善腦內(nèi)氧化應激以及炎癥狀態(tài)[21]；苓桂術(shù)甘湯可以降低AD模型大鼠腦內(nèi)海馬與皮質(zhì)區(qū)的3種主要細胞因子(IL-1β、IL-6與TNF-α)的表達，抑制NF-κB信號通路[22]；中成藥天芪益智顆粒能抑制AD模型大鼠腦內(nèi)p38/NF-κB信號通路激活，降低促炎因子COX-2、iNOS的表達，減輕AD大鼠神經(jīng)炎性反應[23]。此外臨床實驗研究也發(fā)現(xiàn)，中藥復方薯蕷丸濃縮湯劑能降低AD患者外周血中IL-1β、NF-κB以及血清中微小核糖核酸-146a(miR-146a)、miR-107、miR-29a、miR-29b、miR-181c、miR-125b、miR-342-3p的表達，降低炎癥反應改善患者生活質(zhì)量[24，25]?？梢姡糠种嗅t(yī)復方可以通過調(diào)控NF-κB信號通路，進而減輕炎癥反應和氧化應激狀態(tài)，實現(xiàn)對AD的防治作用。

劉學鳳[26]等根據(jù)全國名老中醫(yī)王燦暉經(jīng)驗，使用改良三甲散的含藥腦脊液處理AD模型細胞，發(fā)現(xiàn)其有效降低NF-κB的表達；此外改良三甲散還能改善AD模型大鼠學習記憶能力，降低Aβ表達，促進神經(jīng)生長因子NGF(nerve growth factor，NGF)的表達[27]；李玲[28]等使用何明大經(jīng)驗方腦靈湯灌胃干預AD大鼠模型，發(fā)現(xiàn)腦靈湯能有效降低NF-κB和增強IκB的表達，改善AD大鼠學習記憶能力。由此可知，中醫(yī)復方具有改善學習記憶能力、減輕Aβ沉積并改善AD癥狀的作用。

費洪新等[29]使用補陽還五湯治療AD小鼠模型發(fā)現(xiàn)，補陽還五湯能維持AD小鼠神經(jīng)元細胞的形態(tài)，且明顯降低NF-κB p65蛋白水平；劉斌[30]也發(fā)現(xiàn)，補陽還五湯對APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因小鼠大腦中NF-κB p65蛋白有明顯的抑制作用，且減弱低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白LRP (low density lipoprotein receptor related protein，LRP)的表達，改善海馬組織血管內(nèi)皮細胞的形態(tài)。因此，中醫(yī)方藥通過NF-κB信號通路，達到保護神經(jīng)元細胞的作用被證實。

2.2 單味中藥及其提取物對AD NF-κB信號通路調(diào)控的研究(表2)

表2 單味中藥及其提取物對AD NF-κB信號通路調(diào)控的研究

2.2.1 清熱類藥物 荸薺又名通天草，具有清熱解毒、利尿、降逆的功效。通天草提取物能抑制AD模型大鼠腦內(nèi)NF-κB/IκB通路的表達，誘導谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)和T-SOD活性，抑制MDA生成和炎癥因子IL-1、IL-6和TNF-α的分泌[31]，保護AD模型大鼠的神經(jīng)元細胞，降低血液和腦組織免疫炎性，抑制腦內(nèi)氧化應激反應[32，33]。

青蒿具有清透虛熱、涼血除蒸、解暑截瘧等功效，其所含的青蒿素和青蒿琥酯相繼被證實能保護神經(jīng)元細胞，改善AD大鼠學習記憶能力[34，35]。王海英等[36]通過建立AD細胞模型，發(fā)現(xiàn)青蒿素能使細胞內(nèi)IKBα、NF-κB P65蛋白以及抑炎因子IL-10 mRNA的表達升高，COX-2、iNOS、IL-1β、TNF-αmRNA的表達降低；鄭云秋等[37]也發(fā)現(xiàn)，青蒿素能顯著提高脂多糖活化小膠質(zhì)細胞中NF-κB、IKBα的表達，降低iNOS、COX-2的表達，說明青蒿素能調(diào)控NF-κB信號通路，減輕炎癥反應。

牡丹皮具有清熱涼血、活血散瘀、退虛熱的功效。丹皮酚為牡丹皮的主要活性成分，在治療AD模型大鼠的實驗研究中發(fā)現(xiàn)，丹皮酚可下調(diào)腦組織中NF-κB、TNF-α和IL-1β等表達，從而減輕神經(jīng)炎癥反應，達到保護神經(jīng)元的作用[38]。

2.2.2 活血類藥物 郁金又名姜黃，具有破血、行氣、通經(jīng)、止痛之功效，其所含姜黃素具有減輕Aβ聚集、抗金屬螯合以及促進損傷神經(jīng)修復等功能[39]。李凡[40]用姜黃素腹腔注射治療AD模型大鼠，結(jié)果顯示與模型組比較，治療組APP、TLR4、NF-κB p65、TNF-α、IL-6、NO含量和含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(cysteinyl aspartate specific proteinase，Caspase)3活性均明顯降低，因此姜黃素對AD大鼠的認知功能保護機制，可能是通過干預TLR4/NF-κB信號通路實現(xiàn)的。

川芎具有行氣開郁、祛風燥濕、活血止痛等功效。川芎提取物川芎嗪被證實能顯著降低AD模型大鼠中RAGE基因表達，抑制ERK1/2(extracellular regulated protein kinases，ERK)、p38、IκB的磷酸化，降低IL-1β、TNF-α、IL-6等炎性因子水平，從而改善AD大鼠腦內(nèi)炎癥[41]。

丹參具有活血調(diào)經(jīng)、祛瘀止痛、涼血消癰、除煩安神的功效。丹參提取物丹參酮ⅡA(TanⅡA)能降低AD模型大鼠腦中NF-κB與caspase-3的表達水平，上調(diào)Akt蛋白表達，減少Aβ的生成，起到神經(jīng)保護作用[42]。

2.2.3 補益類藥物 紅景天具有健脾益氣、清肺止咳、活血化瘀之功效。在治療AD中，紅景天有很好的神經(jīng)營養(yǎng)和神經(jīng)保護、改善認知能力下降等多種神經(jīng)生物學作用[43]。實驗研究發(fā)現(xiàn)，紅景天苷能降低海馬組織中NF-κB、iNOS及RAGE的表達，通過抗氧化達到治療AD的作用[44]。

黃芪具有補氣升陽、固表止汗、利水消腫、托毒排膿、斂瘡生肌的功效。高立威[45]使用黃芪提取物對AD模型大鼠干預治療，發(fā)現(xiàn)黃芪提取物能提高AD大鼠海馬區(qū)IkBα的含量；單鐵強[46]也同樣證明，黃芪提取物能提高IκBa的表達，減少游離NF-κB含量，并抑制caspase-3的表達，從而抑制神經(jīng)細胞的凋亡。

2.2.4 祛風散寒溫陽類藥物 細辛具有解表散寒、祛風止痛、通竅、溫肺化飲的功效。在實驗研究中，細辛及其提取物也被證實具有改善AD大鼠的認知缺陷、記憶障礙和突出可塑性等作用[47，48]。何瀠[49]使用β-細辛醚干預Aβ1-42誘導的星形膠質(zhì)細胞活化所致PC12細胞損傷，結(jié)果顯示β-細辛醚能有效抑制NF-κB的活性，降低IL-1β、TNF-α減輕PC12細胞損傷。

蛇床子具有燥濕、祛風、殺蟲、溫腎壯陽之功。利用蛇床子素腹腔注射干預AD模型大鼠，結(jié)果顯示蛇床子素能明顯抑制TLR4、TRAF6和NF-κB的表達[50]。Liao等[51]也證明，蛇床子素能夠抑制LPS刺激大鼠腦內(nèi)NF-κB的活化和ROS的釋放，從而減輕炎癥和氧化應激反應，達到改善大鼠學習記憶能力的作用。

吳茱萸具有散寒止痛、降逆止嘔、助陽止瀉的功效。孫文蕾[52]利用吳茱萸堿治療AD模型大鼠發(fā)現(xiàn)，吳茱萸堿能下調(diào)HMGB1(high mobility group protein，HMGB1)、TLR4及NF-κB蛋白表達，從而抑制HMGB1/TLR4/NF-κB信號通路，改善AD大鼠的學習記憶能力。

2.2.5 其他類藥物 遠志具有安神益智、祛痰、消腫的功效，其所含的遠志皂苷也被證實在AD中具有促進神經(jīng)干細胞增殖、減輕Aβ?lián)p傷、抗氧化、減輕tau蛋白過度磷酸化、保護神經(jīng)膽堿能系統(tǒng)的作用[53]。黃作義[54]用遠志干預AD模型大鼠，發(fā)現(xiàn)遠志能夠通過抑制IκBa降解而減輕AD癥狀。

3 總結(jié)與展望

綜上所述，中醫(yī)方藥通過調(diào)節(jié)NF-κB信號通路達到以下可能機制：一是改善腦內(nèi)炎癥，減輕Aβ沉積及相關(guān)蛋白的表達，發(fā)揮抗氧化抗炎癥的作用；二是通過抑制Aβ神經(jīng)毒性保護神經(jīng)元，并促進已損傷神經(jīng)元的修復；三是促進神經(jīng)干細胞增殖達到抗凋亡的效用，改善學習記憶和認知功能。從臨床選方用藥分析，中醫(yī)方藥治療AD多以填精益髓、補益氣血、調(diào)補五臟加以化痰逐瘀祛邪之法防治AD，如改良三甲散、七福飲、姜黃、紅景天、黃芪等，并根據(jù)辨證配伍以清熱類藥物如青蒿、通天草、丹皮，或配以祛風散寒溫陽類藥物如紅景天、蛇床子、吳茱萸等，以茲療效。

因此，基于NF-κB信號通路，運用中醫(yī)藥治療AD已成為可行的思路方法，其視角在中醫(yī)理論及現(xiàn)代分子生物學的集合下更為寬廣，且包容性更豐富，操作性更強。但其深入機制和以該通路為靶標的具體治療策略以及臨床實踐價值，仍需諸位同仁共同探討，相信未來中醫(yī)藥于AD的治療應用，可綻中醫(yī)之光，以救蒼黎之患。