針刺調(diào)控不同信號通路改善帕金森病的研究進(jìn)展*

崔華,楊文韜,程光宇,程為平,王軒

1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150006; 2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150040

帕金森病(Parkinson′s disease,PD)是一種常見于中老年人的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,主要臨床表現(xiàn)為運動遲緩、靜止性震顫、肌肉強直、姿勢步態(tài)障礙等運動癥狀,以及自主神經(jīng)功能障礙、認(rèn)知障礙、精神癥狀等非運動癥狀[1]。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國PD患者約284萬例,占全球PD患者的33.37%,且男性好發(fā)率較高。隨著老齡化的加劇,PD的發(fā)病率也逐漸增高[2]。PD的發(fā)病與基因遺傳、年齡、環(huán)境等因素相關(guān),主要病理特征是中腦黑質(zhì)致密區(qū)多巴胺能神經(jīng)元的喪失和路易小體的形成,涉及α-突觸核蛋白(α-synuclein,α-syn)的異常聚集、神經(jīng)炎癥、氧化應(yīng)激、線粒體功能障礙等方面[3]?，F(xiàn)有治療手段,無論是藥物還是手術(shù),均無法阻止PD的發(fā)展,且長期服藥不良反應(yīng)明顯,藥效持續(xù)時間逐漸縮短。多項研究表明,針刺治療PD具有一定優(yōu)勢,可有效改善PD運動及非運動癥狀,同時,延長西藥的藥效發(fā)揮,減輕藥物不良反應(yīng)[4-5]。針刺治療PD的臨床應(yīng)用仍存在一定的局限性,部分學(xué)者對其研究存在爭議。為進(jìn)一步證實針刺治療PD的有效性,本文整理了近年來相關(guān)實驗研究,對針刺調(diào)控不同信號通路改善PD的作用機制進(jìn)行分析,為臨床開展高質(zhì)量的隨機對照試驗研究提供一定的理論基礎(chǔ)。

多巴胺能神經(jīng)元細(xì)胞的生長、變性、凋亡受多種信號通路的影響。研究發(fā)現(xiàn),在PD發(fā)病早期,針刺干預(yù)能夠減少多巴胺能神經(jīng)元的退行性病變,調(diào)節(jié)多巴胺能回路的平衡,延緩PD的進(jìn)展,但其作用機制尚不明確[6]。具體而言,針刺能夠通過調(diào)節(jié)磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(serine/threoninekinase,AKT)信號通路、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)/酪氨酸激酶受體B (Tyrosine kinase receptorB,TrkB)信號通路、核因子E2相關(guān)因子2(nuclear factor-erythroid 2-related factor 2,Nrf2)/抗氧化反應(yīng)元件(anti-oxidantresponseelement,ARE)通路、Toll樣受體4(Toll-like receptors 4,TLR4)/核因子-κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)、絲裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase,MAPK)等信號通路改善PD癥狀,現(xiàn)綜述如下。

1 PI3K/Akt信號通路

PI3K/Akt 信號通路是參與神經(jīng)細(xì)胞增殖和生存的基礎(chǔ)途徑,通過配體與受體之間的相互作用激活級聯(lián)信號,進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞的生長、代謝和神經(jīng)元凋亡等過程。PI3K作為一類脂質(zhì)激酶,被激活后的p110亞基將磷脂酰肌醇二磷酸(Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate,PIP2)轉(zhuǎn)化為磷脂酰肌醇三磷酸(phosphatidylinositol3,4,5-trisphosphate,PIP3)。PIP3作為第二信使,與Akt的PH結(jié)構(gòu)域結(jié)合,使其從胞質(zhì)募集到胞膜,并激活磷酸肌醇依賴性蛋白激酶1(pyruvate dehydrogenase kinase isozyme 1,PDK1),磷酸化Thr308,使得Akt部分活化,進(jìn)一步激活下游靶蛋白及信號通路傳導(dǎo)[7]。Akt能夠直接磷酸化CREB、NF-κB等多種轉(zhuǎn)錄因子,調(diào)控 Bcl-2、Bc1-x1等相關(guān)凋亡抑制因子,同時,可抑制下游相關(guān)凋亡蛋白半胱天蛋白酶caspase-3、caspase-9的磷酸化,從而減少細(xì)胞凋亡,保護神經(jīng)元存活。PI3K/Akt信號通路與PD密切相關(guān),相關(guān)研究已證實該通路參與了PD的神經(jīng)保護[8]。研究表明,激活PI3K/Akt通路可調(diào)控PD患者Bcl-2水平,當(dāng)PI3K-Akt通路激活不足時,同樣會下調(diào)姿勢步態(tài)障礙PD患者Akt-1的表達(dá)水平[9]。

研究顯示,正常人大腦中磷酸化Akt(Ser473位點)抗體在酪氨酸羥化酶(tyrosine hydroxylase,TH)免疫陽性多巴胺的神經(jīng)元中呈高水平表達(dá),定位于整個神經(jīng)元細(xì)胞體和質(zhì)膜,而PD中黑質(zhì)致密部含有磷酸化Akt(Ser473位點)抗體的神經(jīng)元與正常人組相比顯著減少,提示Akt信號對正常人大腦黑質(zhì)致密部中的多巴胺能神經(jīng)傳遞發(fā)揮著重要作用[10]。實驗發(fā)現(xiàn),針刺陽陵泉穴可促進(jìn)MPTP(1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶)誘導(dǎo)PD小鼠的Akt活化損傷的恢復(fù),而鼻內(nèi)給藥抑制PI3K/Akt信號通路后,TH免疫組化顯示針刺MPTP誘導(dǎo)小鼠對其多巴胺能神經(jīng)元保護和運動功能改善的作用也被阻斷,TH陽性神經(jīng)元數(shù)目減少,細(xì)胞再生被抑制[11]。另有研究發(fā)現(xiàn),電針帕金森模型大鼠的風(fēng)府、太沖穴可增加黑質(zhì)的PI3K、Akt蛋白表達(dá),降低中腦黑質(zhì)的 caspase-3蛋白表達(dá),且電針組治療后,大鼠自主運動的總路程、時間、平均速度明顯高于模型組[12]。李含章等[13]研究表明,電針帕金森病小鼠可激活PI3K、Akt、胰高血糖素樣肽-1受體(Glucagon-like peptide-1 receptor,GLP-1R)蛋白通路,上調(diào)黑質(zhì)中p-PI3K、p-Akt、GLP-1R的活性表達(dá)及TH水平,改善PD小鼠的行動能力及自主活動,行走步態(tài)也逐漸變穩(wěn)定。因此,電針能夠激活PI3K/Akt信號通路,抑制多巴胺能神經(jīng)元細(xì)胞凋亡水平,改善PD典型的行為癥狀。

2 BDNF/TrkB信號通路

BDNF是腦內(nèi)含量最多的神經(jīng)營養(yǎng)因子,廣泛分布于人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)的各個部位,如紋狀體、黑質(zhì)、后腦區(qū)和腹側(cè)被蓋區(qū),包含腹側(cè)中腦的大部分多巴胺能細(xì)胞群。BDNF的表達(dá)可促進(jìn)病變局部神經(jīng)突觸可塑性,電針可通過調(diào)節(jié)BDNF及相關(guān)信號通路治療腦脊髓神經(jīng)疾病。針刺后,PD小鼠的突觸可塑性表現(xiàn)為突觸前膜中的突觸小泡、突觸面密度不同程度地增加,而突觸超微結(jié)構(gòu)也趨于正常[14]。BDNF及其相關(guān)蛋白在中樞及周圍神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元和小膠質(zhì)細(xì)胞均有表達(dá),可促進(jìn)神經(jīng)元的生長發(fā)育、成熟及神經(jīng)再生,保護神經(jīng)的早期應(yīng)激性損傷。TrkB是BDNF的特異性受體原,在神經(jīng)營養(yǎng)因子受體(p75NTR)存在的情況下,BDNF對初級配體TrkB具有高度親和力,并通過免疫球蛋白常數(shù)2 (g-c2)結(jié)構(gòu)域與之相互作用[15]。BDNF與TrkB結(jié)合誘導(dǎo)受體二聚化,并觸發(fā)多聚嘧啶序列結(jié)合蛋白(polypyrimidine tract-binding protein,PTB)和Src同源結(jié)構(gòu)域2(src homology domain 2,SH2)等適配器蛋白的激活。隨后,激活的適配器蛋白會作用于PI3K-Akt、Ras-MAPK信號通路的激活,參與保護PD多巴胺能運動和感覺神經(jīng)元的存活和活性[16]。此外,TrkB可通過激活PI3K-Akt信號通路促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞存活,刺激血管生成,保護神經(jīng)元,從而幫助修復(fù)神經(jīng)血管系統(tǒng)[17]。

BDNF/TrkB通路的激活和功能障礙與多巴胺能神經(jīng)元退變相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),PD患者黑質(zhì)BDNF/TrkB表達(dá)明顯降低[18]。通過電針干預(yù)MPTP誘導(dǎo)小鼠,可以上調(diào)BDNF、膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(glial cell line-derived neurotrophicfactor,GDNF)和環(huán)孢素A結(jié)合蛋白(Cyclophilin,CypA)表達(dá),而BDNF、GDNF可阻斷capase 3的激活[19],因此電針通過調(diào)節(jié)該通路還可抑制capase 3的激活,阻止多巴胺能神經(jīng)細(xì)胞凋亡,并改善PD的病理改變[20]。Wang等[21]通過實驗研究發(fā)現(xiàn),注射魚藤酮使PD大鼠的BDNF、GDNF表達(dá)明顯降低,并出現(xiàn)震顫、僵硬、運動減少、運動緩慢等癥狀,經(jīng)過電針治療后,大鼠黑質(zhì)BDNF、GDNF的相關(guān)mRNA表達(dá)水平顯著增加,大鼠異常PD行為明顯改善,與之前的研究結(jié)果一致。另有研究發(fā)現(xiàn),PD伴抑郁癥患者在服用西藥的基礎(chǔ)上配合電針百會、四神聰、三陰交等腧穴,比單純西藥治療療效更為顯著,能夠明顯減輕PD患者的抑郁程度,患者血清BDNF水平亦顯著提高,說明電針可以刺激BDNF因子表達(dá),以增強內(nèi)源性防御系統(tǒng)保護神經(jīng)元的能力[22]。針刺舞蹈震顫控制區(qū)聯(lián)合美多芭治療PD模型小鼠能夠增加腦內(nèi)BDNF表達(dá)及TH陽性神經(jīng)元數(shù)目,針刺組BDNF的表達(dá)較美多芭藥物組高,表明針刺可通過增加內(nèi)源性腦BDNF的表達(dá),減少黑質(zhì)多巴胺神經(jīng)元的丟失,從而改善PD小鼠的運動障礙[23]。有學(xué)者運用蛋白質(zhì)免疫印跡(Western blot)法分析發(fā)現(xiàn),電針可能通過逆轉(zhuǎn)TrkB受體異構(gòu)體(TrkB FL和TrkB T1)之間的不平衡,阻止MPTP誘導(dǎo)的TrkB FL的切割或下調(diào)TrkB T1的表達(dá),恢復(fù)磷酸化Akt、磷酸化Erk1/2和BDNF的水平,進(jìn)而激活BDNF-TrkB信號通路以對抗MPTP誘導(dǎo)的神經(jīng)毒性[24]。

3 Nrf2/ARE信號通路

Nrf2是抗氧化應(yīng)激和介導(dǎo)免疫炎癥的重要因子,存在于與其負(fù)調(diào)控因子Keap1結(jié)合的胞漿中,由7個高度保守結(jié)構(gòu)域(Neh1-6)組成,其中,氨基末端的Neh-2兩個基序與Keap1二聚體結(jié)合形成穩(wěn)定的復(fù)合物時,Keap1可促導(dǎo)Nrf2在細(xì)胞質(zhì)中泛素化及蛋白酶體降解[25]。在應(yīng)對氧化應(yīng)激或親電試劑時,Keap1的半胱氨酸殘基被修飾,Nrf2被激活進(jìn)入細(xì)胞核,細(xì)胞核中CNC蛋白Nrf2的Neh1結(jié)構(gòu)域與小Maf蛋白形成二聚體,識別并結(jié)合ARE序列[26],Nrf2激活A(yù)RE,其活化后可調(diào)節(jié)細(xì)胞的氧化還原狀態(tài)并激活細(xì)胞保護因子的轉(zhuǎn)錄,參與PD對氧化應(yīng)激的抵抗。此外,MAPK的4條經(jīng)典通路軸也可調(diào)節(jié)ARE誘導(dǎo)后的Nrf2轉(zhuǎn)錄活性,PI3K/Akt通路也可作用于Nrf2信號通路的上游,調(diào)節(jié)血紅素加氧酶-1(heme oxygenase-1,H0-1)[27]。Nrf2/ARE通路的激活可對抗氧化應(yīng)激、線粒體功能障礙以及谷胱甘肽活性降低、脂質(zhì)過氧化物增多的神經(jīng)毒性[28]。Nrf2在星形膠質(zhì)細(xì)胞中呈高水平表達(dá),可被多巴胺激活以維持多巴胺神經(jīng)元的存活狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn),特異性敲除小鼠膠質(zhì)細(xì)胞Nrf2基因,導(dǎo)致其對神經(jīng)毒素6-羥基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)的易感性增加,而通過移植過度表達(dá)Nrf2的星形膠質(zhì)細(xì)胞并激活Nrf2/ARE通路,可以保護小鼠免受6-OHDA誘導(dǎo)的損傷[29]。

Chen等[30]觀測攜帶人胎盤堿性磷酸酶(hPAP)基因PD小鼠,該基因由包含核心ARE序列的啟動因子驅(qū)動,經(jīng)MPTP處理后的hPAP小鼠紋狀體中Nrf2、ARE依賴基因表達(dá)降低,抗氧化酶(NQO1、NQO2)活性也減弱,而黑質(zhì)中Nrf2、ARE依賴基因表達(dá)及兩種酶的活性均有所增加,可能與激活黑質(zhì)中Nrf2/ARE通路從而減少氧化應(yīng)激有關(guān)?，F(xiàn)有研究證實,針刺能夠通過激活和調(diào)節(jié)Nrf2/ARE相關(guān)通路有效改善PD動物模型中的氧化應(yīng)激,抑制神經(jīng)變性。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),電針治療MPTP誘導(dǎo)的ARE-hPAP小鼠后,可上調(diào)中腦與紋狀體的ARE驅(qū)動基因(hPAP)、Nrf2及其調(diào)節(jié)抗氧化酶的表達(dá),降低中腦、紋狀體Iba1免疫染色在活化的小膠質(zhì)細(xì)胞中的強度,減弱MPTP誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)和白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)等促炎癥因子表達(dá),進(jìn)而減輕PD氧化應(yīng)激和神經(jīng)炎癥[31]。Deng等[32]研究亦證明,電針A53T突變小鼠可上調(diào)中腦Nrf2蛋白及紋狀體中Nrf2的表達(dá),增加了Nrf2下游抗氧化分子HO-1和谷氨酸-半胱氨酸連接酶修飾亞基(glutamate cysteine ligase modifier subunit,GCLM)的表達(dá),減少小膠質(zhì)細(xì)胞的活化,抑制A53T小鼠紋狀體和中腦TNF-α及IL-1β的異常升高。此外,程宇核等[33]通過實驗表明,電針PD大鼠風(fēng)府、太沖穴能夠激活抗氧化信號通路,提高超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性及抗超氧陰離子氧活性,進(jìn)而減輕PD大鼠神經(jīng)行為癥狀。

4 TLR4/NF-κB信號通路

免疫炎性反應(yīng)可觸發(fā)并加劇多巴胺能神經(jīng)元的退變,是PD發(fā)病的重要病理基礎(chǔ)。TLR4/NF-κB信號通路在感染性和自身免疫性中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。TLR4屬于跨膜蛋白家族,可識別外源性病原體及內(nèi)源性損傷相關(guān)分子,而NF-κB是TLR4的下游重要轉(zhuǎn)錄因子,TLR4/NF-κB通路的激活可啟動下游與先天免疫反應(yīng)和炎癥相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn),MPTP誘導(dǎo)的小鼠模型中,TLR4在黑質(zhì)小膠質(zhì)細(xì)胞中高表達(dá),在黑質(zhì)中的分布比在其他腦區(qū)更密集,表明TLR4可能是小膠質(zhì)細(xì)胞中促進(jìn)炎癥分子釋放的介質(zhì),可介導(dǎo)PD小鼠黑質(zhì)中多巴胺能神經(jīng)元死亡[34]。另有學(xué)者將MPTP誘導(dǎo)后的小鼠隨機分為TLR4缺陷小鼠組和普通模型組,結(jié)果顯示,MPTP誘導(dǎo)后,兩組小鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞計數(shù)顯著增加,TLR4缺陷小鼠激活星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量明顯少于模型組,此外TLR4缺陷小鼠可減弱MPTP誘導(dǎo)的運動障礙及黑質(zhì)和紋狀體TH蛋白表達(dá),并抑制MPTP誘導(dǎo)的α-syn異常聚集和ROS損傷、膠質(zhì)激活、NF-κB和NLRP3炎癥小體信號通路介導(dǎo)的神經(jīng)炎癥[35]。

研究發(fā)現(xiàn),魚藤酮誘導(dǎo)的PD模型大鼠黑質(zhì) NF-κB 表達(dá)明顯增高,而經(jīng)電針治療4周后,NF-κB表達(dá)水平較模型組降低,電針組的黑質(zhì)26S蛋白酶體表達(dá)比模型組升高,大鼠的PD異常行為及評分也有所改善,可能與電針增強泛素-蛋白酶體系統(tǒng)的功能并抑制下游NF-κB通路的激活有關(guān),觸發(fā)對異常折疊蛋白質(zhì)的調(diào)節(jié)機制,從而起到防治PD作用[36]。另有研究表明,電針能夠改善PD大鼠的行為表現(xiàn),增加中腦黑質(zhì)的TH表達(dá),下調(diào)中腦黑質(zhì)TLR4、NF-κB、P65蛋白表達(dá)、減少α-突觸共核蛋白(α-synuclein,α-Syn)的異常聚集及TNF-α、IL-6含量,表明電針可通過抑制TLR4/NF-κB信號通路減輕PD神經(jīng)炎性反應(yīng)[37]。汪瑤等[38]也證實電針干預(yù)PD小鼠可下調(diào)NF-κB、IL-6的表達(dá),增加多巴胺能神經(jīng)元的活性,針刺后,PD小鼠結(jié)腸組織杯狀細(xì)胞、隱窩增加,肌層增厚,運動障礙有所改善,同時,腸道炎性反應(yīng)減輕。PD患者腸道菌群及腸道相關(guān)炎癥因子呈正相關(guān)[39],但目前對針刺調(diào)節(jié)TLR4/NF-κB通路改善PD患者的腸道菌群相關(guān)研究較少,今后可就該靶點進(jìn)一步展開研究。

5 MAPK信號通路

MAPK信號通路是將絲裂原信號從細(xì)胞外傳導(dǎo)到細(xì)胞核內(nèi)部的重要途徑,對細(xì)胞增殖、分化、凋亡等起著關(guān)鍵作用。MAPK信號通路通過三級激酶級聯(lián)反應(yīng)激活后,激活的MAPKS可磷酸化不同的下游轉(zhuǎn)錄因子、抗凋亡和促凋亡蛋白,再經(jīng)MAPK的4條經(jīng)典通路軸傳導(dǎo)至細(xì)胞核內(nèi)部。MAPK信號主要包括p38 MAPK、細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2(extracellular signal-regulated kinase1/2,ERK1/2)、c-Jun氨基末端蛋白激酶(c-Jun N-terminal protein kainse,JNK)和ERK5這4條信號途徑。ERK/MAPK、JNK/MAPK和p38 MAPK信號通路可能對PD的多巴胺能神經(jīng)元退變有不同的調(diào)控作用。研究發(fā)現(xiàn),在α-syn過度表達(dá)的PD小鼠中,神經(jīng)纖維纏結(jié)的分布受限與腦干、小腦的JNK、ERK磷酸化水平增加有關(guān),但p38 MAPK表達(dá)水平在大腦區(qū)域沒有變化,與其無關(guān)[40]。相反,在smad3缺陷小鼠的黑質(zhì)中,ERK1/2的信號減弱,但JNK或p38 MAPK的信號不減弱,并表現(xiàn)出多巴胺能神經(jīng)元變性及α-syn聚集形式的改變,與早期PD的發(fā)病有關(guān)[41]。

早期運用電針干預(yù)PD,可有效延緩病情進(jìn)展。研究表明,電針風(fēng)府、太沖穴可調(diào)節(jié)PD大鼠的MAPK/ERK1/2通路,改善魚藤酮誘導(dǎo)的PD大鼠黑質(zhì)區(qū)TH蛋白的低表達(dá),進(jìn)而下調(diào)p-ERK1/2、TNF-α、IL-1β蛋白表達(dá)[42],這與后期研究結(jié)果[43]一致。電針能夠減少PD大鼠炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)還與調(diào)節(jié)MAPK/JNK信號通路、降低其活性底物p-c-Jun在中腦黑質(zhì)區(qū)的表達(dá)相關(guān)[44],提示電針可能通過抑制MAPK/ERK1/2、MAPK/JNK信號通路的激活,進(jìn)而抑制PD大鼠黑質(zhì)小膠質(zhì)細(xì)胞引起的系列炎癥反應(yīng),并減少相關(guān)炎癥因子的表達(dá),增加黑質(zhì)TH陽性神經(jīng)元細(xì)胞計數(shù),改善PD的癥狀,延緩病情發(fā)生發(fā)展。p38/MAPK的活化可促進(jìn)由不同應(yīng)激源誘導(dǎo)的促炎細(xì)胞因子的小膠質(zhì)細(xì)胞的產(chǎn)生,實驗發(fā)現(xiàn),經(jīng)魚藤酮誘導(dǎo)的PD大鼠中腦黑質(zhì)p38磷酸化(p-p38 MAPK)、環(huán)氧合酶2(Cyclooxygenase 2,COX-2)的表達(dá)顯著升高,越來越多的大鼠出現(xiàn)肢體震顫、活動緩慢、僵直及步態(tài)不穩(wěn)等PD典型行為,而針刺治療可抑制PD大鼠的p38 MAPK活化,結(jié)果表現(xiàn)為黑質(zhì)p-p38 MAPK的表達(dá)降低,COX-2陽性細(xì)胞元數(shù)量減少,PD的異常行為表現(xiàn)也有所改善[45]。

6 其他信號通路

黑質(zhì)真核生物起始因子2α(eukaryotic initiation factor 2α,EIF2α)-轉(zhuǎn)錄激活因子4(activating transcription factor 4,ATF4)-葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白(glucose-regiilated protein,GRP)78通路可以減輕由α-syn異常聚集引發(fā)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激負(fù)擔(dān),以防持續(xù)的應(yīng)激狀態(tài)超過未折疊蛋白反應(yīng)的承受能力,從而引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)功能障礙,多巴胺能神經(jīng)元凋亡。研究顯示,電針可以通過調(diào)節(jié)EIF2α-ATF4-GRP78通路降解或清除PD大鼠未折疊或錯誤折疊的α-syn異常聚集,降低中腦黑質(zhì)中EIF2α、ATF4、GRP78的蛋白異常高表達(dá),抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激狀態(tài),使下游的應(yīng)激狀態(tài)漸漸恢復(fù)正常,提高多巴胺神經(jīng)細(xì)胞存活率[46]。也有研究表明,電針干預(yù)PD小鼠后會抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激凋亡因子的激活,并下調(diào)相關(guān)蛋白和mRNA的表達(dá),如ATF6、CHOP、Caspase12等,進(jìn)而降低α-syn陽性表達(dá),阻止了多巴胺能神經(jīng)元的變性丟失。核酸內(nèi)切酶(IRE1α)-凋亡信號調(diào)節(jié)激酶1(apopotosis signal regulation kinase 1 ASK1)-JNK途徑是一條內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的通路[47]。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激狀態(tài)中,IRE1α被激活后募集并結(jié)合腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子2(tumor necrosis factor receptor associated factor2,TRAF2),激活A(yù)SK1/JNK通路下游信號級聯(lián)反應(yīng),最終活化促凋亡蛋白,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。有學(xué)者研究表明,電針改善PD的作用機制可能與其抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激通路IRE1α-ASK1-JNK的活性有關(guān),電針治療后的PD小鼠IRE1α、ASK1、p-JNK蛋白表達(dá)水平降低,PD的典型行為表現(xiàn)也得到明顯改善。此外,研究發(fā)現(xiàn)AMPK/雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)通路可能與調(diào)控PD的細(xì)胞自噬及氧化應(yīng)激反應(yīng)有關(guān),中藥提取物枸杞多糖可通過該信號通路減少PD大鼠的異常蛋白聚集,修復(fù)并減輕了黑質(zhì)及紋狀體的線粒體損傷,改善PD[48]。目前,尚無針刺對PD模型中AMPK/mTOR通路的影響研究,有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),頭穴透刺可誘導(dǎo)PD模型小鼠線粒體自噬,清除α-syn的聚集,并在mTOR上游通路中發(fā)現(xiàn)p-AMPK表達(dá)升高,AMPK蛋白表達(dá)降低,線粒體功能及運動功能障礙有所改善[49]。同樣,pink1-parkin信號通路也是介導(dǎo)線粒體自噬的重要途徑,但目前對針刺調(diào)控該通路的研究較少,吳海洋等[50]研究發(fā)現(xiàn),采用通督調(diào)神針刺能夠提高PD小鼠PINK1、Parkin及其相關(guān)mRNA的表達(dá)量,TH陽性神經(jīng)元數(shù)目增多,線粒體自噬水平提高。

7 小結(jié)與展望

綜上所述,與PD有關(guān)的信號通路眾多,而針刺調(diào)控不同信號通路改善PD的作用靶點及層次也不盡相同,如PI3K/Akt與BDNF/TrkB信號通路主要圍繞促細(xì)胞生長、分化和代謝,抗神經(jīng)元凋亡及保護多巴胺能神經(jīng)元存活;Nrf2/ARE、TLR4/NF-κB與MAPK信號通路均參與了炎性反應(yīng)調(diào)節(jié),其中Nrf2/ARE信號通路側(cè)重增強抗氧化酶的表達(dá),保護細(xì)胞抗氧化應(yīng)激;而TLR4/NF-κB通路以及MAPK的4條信號通路軸直接參與炎性反應(yīng)的進(jìn)程,而電針干預(yù)可抑制PD大鼠黑質(zhì)區(qū)該通路相關(guān)蛋白活性的表達(dá),減少促炎性因子的釋放,阻止PD多巴胺能神經(jīng)元變性及死亡;EIF2α-ATF4-GRP78、IRE1α-ASK1-JNK通路則可調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激狀態(tài),清除降解未折疊或錯誤折疊的α-syn異常聚集;pink1-parkin、AMPK/mTOR通路可提高線粒體的自噬水平,加快 α-syn的清除,保護多巴胺能神經(jīng)元免于凋亡。

此外,也有不少研究表明中藥可通過調(diào)節(jié)Wnt/β-Catenin通路治療PD。Wnt信號通路主要由 β-Catenin激活基因轉(zhuǎn)錄介導(dǎo),在調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、凋亡、胚胎發(fā)育等生理過程中起重要作用。研究表明,肉蓯蓉多糖通過激活Wnt/β-Catenin信號通路改善6-HODA誘導(dǎo)的PD大鼠運動癥狀,結(jié)果顯示黑質(zhì)內(nèi)該通路的關(guān)鍵因子表達(dá)提高,并抑制了糖原合成酶激酶GSK-3βmRNA的表達(dá)水平,增加β-Catenin穩(wěn)定性,保護多巴胺神經(jīng)元[51]。梁建慶等[52]發(fā)現(xiàn),高劑量的中藥復(fù)方地黃顆?？捎行Ц纳芇D陰虛動風(fēng)證,可能與調(diào)控右側(cè)紋狀體Wnt/β-Catenin信號通路有關(guān),且該通路相關(guān)蛋白及P-LRP6、Fzd1蛋白水平升高,GSK-3β蛋白及mRNA表達(dá)水平也下降,有效維持了神經(jīng)細(xì)胞微環(huán)境的穩(wěn)定性,保護多巴胺能神經(jīng)元。運用黃芩素激活Wnt/β-Catenin信號通路能夠改善PD大鼠的異常運動行為,相關(guān)蛋白水平與之前研究結(jié)果一致,且黑質(zhì)炎癥因子水平降低,SOD水平提高,中腦黑質(zhì)多巴胺炎癥反應(yīng)及氧化損傷減輕[53]。目前尚缺乏針刺調(diào)控Wnt/β-Catenin通路治療帕金森病的機制研究。

PD發(fā)病機制繁雜,目前,針刺對PD的通路研究主要集中于單一分子或信號通路機制上,上下游蛋白受體的關(guān)系表達(dá)不確切,針刺對各通路的多靶點作用及在改善PD中占優(yōu)勢地位的信號通路有待明確;在相關(guān)實驗研究中,應(yīng)用通路阻斷劑或相關(guān)基因敲除手段反向驗證其調(diào)控機制的研究較為匱乏;以動物模型為主的基礎(chǔ)實驗分型單一,臨床辨證分型需進(jìn)一步優(yōu)化中醫(yī)證候。此外,需深入研究中醫(yī)辨證選穴及針刺手法不一對細(xì)胞內(nèi)信號通路的影響,從而深刻認(rèn)識針刺調(diào)控PD的復(fù)雜通路機制及經(jīng)絡(luò)腧穴理論與多巴胺能神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)信號通路之間的內(nèi)在聯(lián)系,為臨床應(yīng)用針刺防治帕金森病及神經(jīng)退行性疾病提供理論依據(jù)。