艾灸對阿爾茨海默病的作用機制研究進展

王志杰，周杰，沈燕

天津中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院，國家中醫(yī)針灸臨床醫(yī)學研究中心，國家中醫(yī)藥管理局腦病針刺療法重點研究室，天津市針灸學重點實驗室，天津 300381

阿爾茨海默?。ˋlzheimer disease，AD）是最常見的神經(jīng)退行性疾病，具有特征性病理學變化，起病隱匿、病情呈進行性發(fā)展。AD病理事件主要是β-淀粉樣蛋白（Aβ）過度沉積形成淀粉樣蛋白斑塊、Tau蛋白過度磷酸化以神經(jīng)原纖維纏結(jié)（NFT）方式聚集，以及神經(jīng)元丟失現(xiàn)象[1-2]。此外，細胞自噬失調(diào)[3-4]、神經(jīng)炎癥反應[5]、血腦屏障結(jié)構(gòu)和功能障礙[6-7]，以及脂質(zhì)代謝異常[8-10]可從不同方面導致上述病理事件的發(fā)生并可互為病因。臨床上，艾灸能有效防治AD，其相關(guān)作用機制研究日益增多。筆者對近年來相關(guān)文獻進行整理和分析，為臨床治療及進一步研究提供借鑒。

1 艾灸防治阿爾茨海默病的中醫(yī)基礎(chǔ)

根據(jù)臨床認知功能減退、記憶力下降、學習障礙等癥狀，AD可歸屬于中醫(yī)學“癡呆”“健忘”“呆證”等范疇，病機以腎虛髓海不足為本、痰濁瘀血阻滯腦竅為標，屬虛實夾雜、本虛標實之證，病位在腦，與心、肝、脾、腎等密切相關(guān)。隨著臨床實踐及研究的深入，現(xiàn)代醫(yī)家對AD的辨治不斷加以完善。向歲等[11]根據(jù)“腦腸軸”學說，在“腦腸相通”思想指導下，主張通過中醫(yī)干預腸道激素、腸道微生物調(diào)整腸道功能防治AD。“腦為元神之府”、神明所出之處，癡呆有精神情志活動改變的表現(xiàn)，“藏象學說”重視“整體觀念”，基于“心藏神、肺藏魄、肝藏魂、脾藏意、腎藏志”，認為AD應從五臟整體論治[12]?！靶?腎軸心系統(tǒng)”學說認為，心為君主之官，心腎水火既濟而相互平衡的關(guān)系及心-腎系統(tǒng)的聯(lián)系在人體生理病理活動中起到核心作用，故可通過補腎活血防治AD[13]。此外，“氣血學說”[14]、“絡(luò)病學說”[15]、“熱毒論”[16]、“五行學說”[17]等在一定程度上對防治AD及臨床護理均具有指導作用。

艾灸的溫熱刺激可調(diào)整人體經(jīng)絡(luò)、激發(fā)陽氣、調(diào)補氣血。督脈為陽經(jīng)之海，入腦絡(luò)腎，腦為髓海而賴腎精充養(yǎng)。因此，艾灸多從督脈取穴進行干預，以補益陽氣、疏通腦絡(luò)、益精填髓、調(diào)節(jié)神志；且艾灸可調(diào)整氣機，使痰濁得祛、瘀血得通，腦髓得以充養(yǎng)，有效防治AD[18]。

2 機制研究

2.1 調(diào)控腦內(nèi)β-淀粉樣蛋白、Tau蛋白

腦內(nèi)Aβ斑塊及Tau蛋白纏結(jié)等錯誤折疊蛋白的沉積是AD的神經(jīng)病理學標志[19]。經(jīng)典淀粉樣蛋白級聯(lián)假說認為，Aβ沉積可導致腦內(nèi)大量斑塊形成，不僅直接產(chǎn)生神經(jīng)元毒性作用，也可誘發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應[20]；此外，Aβ過度沉積也可引發(fā)Tau蛋白過度磷酸化，以NFT方式聚集，從而導致炎癥反應、突觸結(jié)構(gòu)和功能障礙、神經(jīng)元損傷，使患者出現(xiàn)認知功能障礙、記憶力減退及行為異常等[21]。

艾灸可減少Aβ生成和沉積[22]。崔瑩雪等[23]研究發(fā)現(xiàn)，艾灸“關(guān)元”可通過調(diào)控淀粉樣前體蛋白（APP）代謝途徑，抑制實驗小鼠APP、β-分泌酶1（BACE1）蛋白表達，從而減少Aβ生成和過度沉積，延緩認知功能及記憶力下降，阻礙AD病理進展。余靜等[24]在雙側(cè)“心俞”“腎俞”行麥粒灸對AD小鼠進行早期干預，結(jié)果小鼠大腦額葉皮層及海馬區(qū)Aβ1-40蛋白表達明顯減少，表明艾灸早期干預可延緩AD病理進展。王靜蓉等[25]研究發(fā)現(xiàn)，艾灸“關(guān)元”“長強”“命門”可改善AD大鼠的學習記憶能力，其作用機制與抑制海馬GSK-3β活性，降低p-Tau S396、T231表達有關(guān)。這些研究表明，艾灸調(diào)節(jié)腦內(nèi)蛋白異常如Aβ過度沉積及Tau蛋白過度磷酸化，是抑制AD病理進程的有效機制，尤其早期干預體現(xiàn)了中醫(yī)“治未病”思想，不僅安全有效，且在治療上具有時間優(yōu)勢。

2.2 保護血腦屏障結(jié)構(gòu)和功能

血腦屏障（BBB）是具有高度選擇性的半透性結(jié)構(gòu)和化學屏障，由排列在腦微小血管的高度特化的內(nèi)皮細胞膜構(gòu)成，可防止腦內(nèi)異源性物質(zhì)入侵，維持大腦內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。BBB相關(guān)的周細胞可通過低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白1/載脂蛋白E亞型特異性清除Aβ聚集體，BBB結(jié)構(gòu)和功能障礙使Aβ無法正常從大腦轉(zhuǎn)運至外周循環(huán)進行清除，也誘發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥和氧化應激反應，損傷神經(jīng)元，并增強β-分泌酶和γ-分泌酶的活性，促進Aβ生成，同時這些病理結(jié)果可破壞BBB，彼此形成損害循環(huán)，加速AD病理進程[6-7]。周翠等[26]研究發(fā)現(xiàn)，溫和灸“百會”“腎俞”“印堂”可減輕BBB損傷，保護其結(jié)構(gòu)和功能完整性，有效改善AD大鼠的學習記憶能力，其機制與抑制基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）-2和MMP-9表達有關(guān)?？梢?，BBB的完整性在保護大腦內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定、減少腦內(nèi)異常蛋白的生成和沉積中起到關(guān)鍵作用，艾灸可減少BBB損傷，抑制AD病理進程，但缺乏其具體機制研究，屬今后防治AD的研究靶點。

2.3 改善細胞自噬水平

細胞自噬在AD病理過程中具有雙重作用：早期可充當保護者的角色，影響Aβ生成、分泌和清除及Tau蛋白過度磷酸化和清除；后期細胞自噬功能障礙反而加速AD病理進程。有報道，雷帕霉素可通過抗氧化應激和抗炎作用，減少Aβ生成，同時可提升細胞自噬水平，促進腦內(nèi)Aβ、磷酸化Tau蛋白的降解和清除，從而改善認知功能，艾灸+自噬抑制劑3-MA使艾灸改善認知功能作用下降，故推測艾灸可通過改善細胞自噬水平延緩AD進展[27]。鐘倩等[28]以艾灸督脈（隔附子餅灸“百會”，溫和灸“風府”“大椎”）對AD轉(zhuǎn)基因小鼠事件相關(guān)電位P300的影響評價認知功能時發(fā)現(xiàn)，其結(jié)果與雷帕霉素組類似。

2.3.1 抑制細胞自噬相關(guān)的PI3K/Akt/mTOR信號通路激活

PI3K/Akt/mTOR信號通路的激活可抑制細胞自噬，促進細胞凋亡。張利達等[29]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)艾灸干預后，APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD小鼠海馬區(qū)PI3K、Akt、p-Akt、mTOR、p-mTOR蛋白表達均有所下降，自噬泡增多，Aβ聚集減少，說明艾灸可通過抑制PI3K/Akt/mTOR信號通路的激活誘導細胞自噬，從而促進Aβ降解和清除。

2.3.2 抑制細胞自噬相關(guān)的p38 MAPK信號通路異常激活

抑制神經(jīng)元中的p38α MAPK可增強細胞自噬水平，促進BACE1降解，減少Aβ生成和沉積[30]。吳洋洋等[31]研究發(fā)現(xiàn)，對APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD小鼠進行實按灸“百會”，雀啄灸“大椎”“風府”干預，結(jié)果小鼠腦部Aβ1-42蛋白表達下降、海馬區(qū)自噬泡增多、p38 MAPK和Bcl-2蛋白表達下降、自噬蛋白Beclin-1表達上升，說明艾灸可通過抑制p38 MAPK通路的異常激活增強細胞自噬水平，加速Aβ1-42蛋白降解和清除，延緩AD病理進程。

2.4 保護海馬區(qū)神經(jīng)元

神經(jīng)元丟失也是AD主要病理標志[32]，其丟失引起的腦損傷會導致認知功能障礙、學習記憶力減退及情緒異常變化[2]。

2.4.1 抑制神經(jīng)元異常凋亡和死亡

神經(jīng)元的嚴重丟失是AD巨大而不可逆的病理學特征，可促進其發(fā)生和發(fā)展，因此降低細胞異常壞死性凋亡途徑的激活是其關(guān)鍵[33-34]。王述菊等[35]研究發(fā)現(xiàn)，溫和灸AD模型大鼠“腎俞”“足三里”“百會”，可減輕促凋亡蛋白Bax、Caspase-3表達，上調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2表達，從而改善Aβ聚集所致AD大鼠學習記憶能力下降。熱休克蛋白（HSPs）對維持蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)和抗細胞凋亡至關(guān)重要[36-37]。杜艷軍等[38]對AD模型大鼠溫和灸“百會”“腎俞”，可明顯上調(diào)海馬CA1區(qū)HSP70、HSP90表達，從而抑制Aβ聚集產(chǎn)生毒性作用，減少腦內(nèi)細胞凋亡，減輕神經(jīng)元丟失。

有報道，AD等神經(jīng)退行性疾病可檢測到細胞周期的異?；顒?，Aβ聚集產(chǎn)生的神經(jīng)毒性作用可誘發(fā)有絲分裂后神經(jīng)元異常的細胞周期再進入，在神經(jīng)元死亡中起核心作用[39-41]。有研究以溫和灸“百會”“腎俞”預刺激，發(fā)現(xiàn)可減少AD模型大鼠細胞周期蛋白CDK2、cyclinA和cyclinB表達，上調(diào)p21/cip蛋白表達，有效抑制細胞周期，延長細胞壽命，從而抑制AD相關(guān)病理改變，延緩AD病理進程[42-43]。

2.4.2 促進神經(jīng)營養(yǎng)因子表達

神經(jīng)營養(yǎng)因子如膠質(zhì)細胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子、神經(jīng)生長因子（NGF）和腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）對大腦中特定神經(jīng)元群體的存活、維持和再生十分重要，可通過多種信號通路保護神經(jīng)元。有報道，艾灸“百會”“腎俞”“足三里”預處理AD模型大鼠，可顯著提升海馬CA1區(qū)BDNF、NGF及TrkA、TrkB受體表達，從而改善腦內(nèi)神經(jīng)元損傷，起到保護腦細胞作用[44-45]。ERK/CREB信號通路可促進BNDF蛋白表達[46]。杜艷軍等[47]研究發(fā)現(xiàn)，艾灸干預可通過激活ERα依賴的ERK/CREB信號通路，減少Aβ生成，改善AD大鼠認知功能減退、學習記憶力下降和神經(jīng)元丟失。

2.4.3 抑制神經(jīng)膠質(zhì)細胞炎癥

神經(jīng)膠質(zhì)細胞介導的持續(xù)的炎癥反應是AD神經(jīng)退行性過程和認知功能障礙主要貢獻者[5]。星形膠質(zhì)細胞擔負著神經(jīng)膠質(zhì)細胞的大部分功能，可通過為神經(jīng)元提供營養(yǎng)和代謝支持來維持大腦穩(wěn)態(tài)，同時星形膠質(zhì)細胞對神經(jīng)系統(tǒng)存在毒性作用，可通過釋放炎癥因子促進AD病程[48-49]。集中在淀粉樣斑塊周圍的小膠質(zhì)細胞增殖和激活是AD顯著特征，小膠質(zhì)細胞活動受損釋放炎癥因子、補體成分、趨化因子及自由基等炎癥介質(zhì)，以及對Aβ的反應改變可增加AD風險；另外，小膠質(zhì)細胞可通過吞噬突觸介導突觸丟失，以及加劇Tau蛋白病理變化損傷腦部神經(jīng)元，促進AD發(fā)展[50-51]。研究表明，早期麥粒灸介入治療可抑制星形膠質(zhì)細胞標志蛋白GFAP及小膠質(zhì)細胞特異性蛋白Iba-1表達，說明艾灸可抑制膠質(zhì)細胞增殖、激活所誘發(fā)的神經(jīng)炎癥反應，保護神經(jīng)元，從而延緩AD病理發(fā)展[52]。

2.4.4 促進神經(jīng)元修復和再生

姜美馳等[53]研究發(fā)現(xiàn)，艾灸能有效減少炎癥因子白細胞介素（IL）-1表達，抑制炎癥介質(zhì)前列腺關(guān)鍵酶COX1、COX2合成，促進受損神經(jīng)元恢復和再生，提高AD大鼠學習記憶能力，進而增加IL-2表達，提升機體免疫力，從而防治AD。

2.5 影響突觸可塑性

突觸可塑性是一種神經(jīng)元連接強度的活動依賴性變化，被認為是與學習和記憶能力有關(guān)的重要組成部分[54]，而突觸可塑性的細胞和分子機制失衡與AD患者大腦區(qū)域神經(jīng)退化等病理發(fā)展相關(guān)[55-56]。BDNF廣泛表達于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，在維持突觸結(jié)構(gòu)和功能完整性及其穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮核心作用[57]，是調(diào)節(jié)海馬突觸可塑性和記憶儲存的關(guān)鍵分子[58]。突觸素存在于突觸前囊泡膜中，為鈣離子結(jié)合蛋白，參與神經(jīng)遞質(zhì)釋放，可促進神經(jīng)再生及修復，與突觸結(jié)構(gòu)可塑性密切相關(guān)，可作為評價突觸結(jié)構(gòu)和功能完整性的關(guān)鍵指標。

林瑤等[59]研究發(fā)現(xiàn)，艾灸可上調(diào)AD模型小鼠海馬內(nèi)突觸素、BDNF、p-TrkB表達，其機制可能是通過激活BDNF/TrkB通路，調(diào)節(jié)突觸可塑性。鈣離子穩(wěn)態(tài)失調(diào)可誘導突觸缺陷，影響突觸可塑性并促進Aβ斑塊和NFT的沉積，在AD發(fā)病機制中起著重要作用[60]。楊淑荃等[61]研究發(fā)現(xiàn)，壓灸百會聯(lián)合多奈哌齊片與單用多奈哌齊片相比，可有效調(diào)節(jié)血清鈣離子水平，改善輕、中度AD患者認知功能及日常生活自理能力。

2.6 調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝異常

脂質(zhì)作為細胞膜的基本成分，在維持大腦功能中發(fā)揮重要作用，脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)的破壞（如膽固醇等代謝異常）與神經(jīng)系統(tǒng)疾?。ㄈ鏏D等）有關(guān)。脂聯(lián)素作為脂肪細胞因子，在脂質(zhì)代謝調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用，因此可通過促進脂肪酸氧化和抑制脂質(zhì)合成調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝，達到降脂作用。趙彩嬌等[62]艾灸AD大鼠“神闕”“足三里”預刺激，結(jié)果顯示，大鼠血清脂聯(lián)素含量及脂肪組織中脂聯(lián)素mRNA、脂聯(lián)素受體表達水平均顯著升高。三羧酸循環(huán)（TCA）是有氧代謝和3種營養(yǎng)素（糖、脂肪和蛋白質(zhì)）相互轉(zhuǎn)化的主要代謝途徑。Ha等[63]研究發(fā)現(xiàn)，艾灸和艾煙都可通過調(diào)節(jié)TCA和脂肪酸代謝改善AD動物的學習記憶能力。

3 小結(jié)

AD是代表性的神經(jīng)退行性疾病，其發(fā)病原因復雜，涉及眾多機制途徑。作為中醫(yī)傳統(tǒng)治療方法，艾灸可不同途徑、不同靶點、多層面干預AD病理進程。上述研究表明，艾灸可通過直接調(diào)控Aβ、Tau蛋白等異常沉積，或通過保護BBB結(jié)構(gòu)和功能完整性、調(diào)節(jié)細胞自噬水平、影響突觸可塑性、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝異常等間接干預Aβ、Tau蛋白等異常降解和清除，以及通過抑制神經(jīng)元異常凋亡和死亡、促進神經(jīng)營養(yǎng)因子表達、抑制炎癥反應、促進神經(jīng)元修復和再生等途徑防止神經(jīng)元丟失，參與AD防治。目前研究尚有一定局限性：①缺乏艾灸操作效應因素，如灸法、灸量、頻率、時間等與AD防治效果相關(guān)性的比較；②艾灸防治AD的不同機制研究證據(jù)不足；③缺乏AD不同證型的辨證取穴處方；④相關(guān)機制研究以動物模型為主，不能作為最終依據(jù)，臨床研究證據(jù)不足。建議今后應在循證醫(yī)學理論指導下，加強研究設(shè)計的嚴密和多樣性，以有效指導艾灸對AD的防治，并補充相關(guān)領(lǐng)域研究的不足。