針刺干預(yù)阿爾茨海默病作用機(jī)制的研究進(jìn)展

任晴晴， 潘興芳

（天津中醫(yī)藥大學(xué)，天津 301617）

阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease，AD）以認(rèn)知能力下降、記憶障礙等為主要表現(xiàn)，后期發(fā)展可伴隨多種腦功能損傷，常累及海馬體、新皮層等部位，是造成死亡的第五大原因[1-2]。本病多見(jiàn)于老年人，隨著世界人口老齡化，預(yù)計(jì)至2030年，全世界將會(huì)有6 570萬(wàn)人罹患AD[3]。因此，臨床上迫切需要尋找一種能夠有效改善AD癥狀的治療方法。目前，臨床用于治療AD的藥物主要有膽堿酯酶抑制劑和美金剛，治療方面效果差強(qiáng)人意，只能暫時(shí)緩解AD 的癥狀[4]。目前，依然沒(méi)有治療方法可以減緩或阻止神經(jīng)元的損傷和破壞，阻止疾病的進(jìn)展。針刺作為中醫(yī)學(xué)的重要組成部分，憑借其療效確切、副作用少等優(yōu)勢(shì)，在AD的干預(yù)治療中發(fā)揮著重要作用。本研究搜集針刺干預(yù)AD的相關(guān)文獻(xiàn)并進(jìn)一步整理總結(jié)，以期為提高臨床療效以及進(jìn)一步系統(tǒng)研究提供思路。

1 病因病機(jī)

中醫(yī)學(xué)認(rèn)為，AD 屬于“癡呆病”，病位在腦，多由髓減腦消、神機(jī)失用所致，常辨證為髓海不足、脾腎陽(yáng)虛、肝腎陰虛及陰虛火旺[5]。本病多以腎、心、脾虛損，兼以血瘀、痰、邪毒阻絡(luò)腦所致，屬本虛標(biāo)實(shí)，脾虛是始動(dòng)原因，腎精虧虛是漸進(jìn)因素，痰瘀互結(jié)、瘀久成毒是發(fā)展動(dòng)力及危重結(jié)局[6]。2018年，阿爾茨海默病協(xié)會(huì)和美國(guó)國(guó)家老齡化研究所提出了淀粉樣蛋白，tau 蛋白和神經(jīng)變性的研究框架，用于定義和診斷[7]，所以，目前認(rèn)為，AD的神經(jīng)病理學(xué)特征包括腦中淀粉樣蛋白β（amyloid β-protein，Aβ）的異常產(chǎn)生和積累，以及腦中過(guò)度磷酸化tau蛋白的神經(jīng)原纖維纏結(jié)。研究表明，AD的病理機(jī)制還與突觸障礙、神經(jīng)炎性反應(yīng)、葡萄糖代謝異常、腸道菌群受損等相關(guān)[8-9]。近年來(lái)大量研究顯示，針刺可保護(hù)神經(jīng)元免受退化并促進(jìn)神經(jīng)退行性疾?。ㄈ鏏D）的軸突再生，針刺療法對(duì)于阿爾茨海默病是一種既有效又安全的療法[10-13]。

2 針刺干預(yù)AD的作用機(jī)制

2.1 針刺減少Aβ的積累

自從淀粉樣蛋白級(jí)聯(lián)假說(shuō)提出以來(lái)，Aβ 在腦實(shí)質(zhì)中的沉積水平在AD的病程進(jìn)展中，一直被認(rèn)為是AD 的發(fā)病關(guān)鍵[14]。國(guó)際公認(rèn)的APPswe/PS1dE9 雙轉(zhuǎn)基因小鼠也是影響Aβ 水平的有效評(píng)價(jià)模型[15]。由于Aβ代謝失調(diào)引起的細(xì)胞外老年斑沉積是與AD 相關(guān)的典型病理變化。Aβ 是小肽片段，經(jīng)淀粉樣蛋白前體蛋白（amyloid precursor protein，APP）水解形成，APP 是非淀粉樣蛋白或淀粉樣蛋白生成途徑中的一種跨膜蛋白[16]。APP負(fù)責(zé)老年斑的形成，導(dǎo)致神經(jīng)病變。因此，靶向Aβ形成和清除是治療AD的潛在治療方法。

有研究發(fā)現(xiàn)，電針（electroacupuncture，EA）被證明可以通過(guò)下調(diào)APP水平來(lái)減少APP/PS1小鼠的海馬Aβ 斑塊負(fù)荷，以緩解認(rèn)知缺陷[17]。電針刺激大椎和水溝顯著降低了衰老加速小鼠8（SAMP8）轉(zhuǎn)基因小鼠中海馬Aβ沉積[18]。裴亞妮等[19]選取4月齡APP/PS1 雙轉(zhuǎn)基因小鼠，以“百會(huì)穴”“涌泉穴”施加電針為電針組，干預(yù)隔日1 次，6 周后取出小鼠腦組織，與正常組和模型組進(jìn)行對(duì)比觀察，結(jié)果Aβ在模型組中表達(dá)更多更明顯，主要聚集在核周。該研究表明，電針干預(yù)AD小鼠可有效降低其海馬內(nèi)的Aβ水平，從而提高小鼠的空間學(xué)習(xí)記憶能力。上述研究表明，Aβ 在腦內(nèi)沉積水平到達(dá)一定程度時(shí)，將會(huì)啟動(dòng)、加速tau 蛋白的病理進(jìn)程，并且Aβ 和LC3之間存在共表達(dá)，所以，仍需要著重關(guān)注Aβ水平在AD病程進(jìn)展中的變化。

2.2 針刺抑制tau蛋白過(guò)度磷酸化

高度磷酸化的tau 蛋白是AD 發(fā)病的主要原因之一[20]。tau 蛋白參與組成大腦神經(jīng)元微管細(xì)胞骨架的組成，高度磷酸化的tau蛋白聚集形成的神經(jīng)原纖維纏結(jié)破壞神經(jīng)細(xì)胞的微管網(wǎng)絡(luò)和細(xì)胞內(nèi)外生化溝通[21]，影響神經(jīng)遞質(zhì)合成，從而導(dǎo)致神經(jīng)變性。研究[22]發(fā)現(xiàn)，電針百會(huì)和腎俞可以下調(diào)AD 模型大鼠海馬p38 絲裂原活化蛋白激酶（p38MAPK）的表達(dá)，使tau蛋白濃度降低，從而改善大鼠海馬CA1 區(qū)的認(rèn)知障礙。電針上星和脾俞降低了SAMP8小鼠海馬tau的Ser202和Thr231位點(diǎn)的磷酸化水平，并降低了tau mRNA 的表達(dá)[23]。張?chǎng)蔚萚24]從60只大鼠中隨機(jī)選出20只分為假手術(shù)組和空白組，剩余40只中選出30只模型復(fù)制成功的大鼠分為針刺組、模型組和西藥組，針刺組運(yùn)用“益智調(diào)神”針?lè)?，選取“三陰交”“內(nèi)關(guān)”“四神聰”“神門”“百會(huì)”“懸鐘”針刺后留針10 min，7 d為1個(gè)療程，每日1次，連續(xù)治療6次后休息1 d，共干預(yù)4個(gè)療程。結(jié)果顯示：與假手術(shù)組比較，模型組的PP2A 蛋白表達(dá)減少（P＜0.05），而p-tau Ser198、GSK-3β蛋白表達(dá)增多（P＜0.05）；與模型組比較，西藥組、針刺組的PP2A 蛋白表達(dá)增多（P＜0.05），而p-tau Ser198、GSK-3β 蛋白表達(dá)減少（P＜0.05）。表明“益智調(diào)神”針?lè)赡芡ㄟ^(guò)影響海馬GSK-3β 表達(dá)的下調(diào)及PP2A 表達(dá)的上調(diào)，抑制tau蛋白的過(guò)磷酸化。

目前，已發(fā)現(xiàn)在AD 腦組織中的tau 蛋白磷酸化點(diǎn)位至少有40個(gè)，GSK-3β是該過(guò)程中的關(guān)鍵激酶，起主導(dǎo)作用，與神經(jīng)退行性變有著密切的聯(lián)系，PP2A 是針對(duì)異常p-tau 蛋白的特效磷酸酶[25-27]。所以，針刺可能通過(guò)對(duì)tau 蛋白高度磷酸化的影響來(lái)達(dá)到有效干預(yù)AD的治療作用。

2.3 針刺減少神經(jīng)炎癥反應(yīng)

越來(lái)越多的研究表明，AD 病程中腦內(nèi)神經(jīng)炎癥水平升高，與AD 病程密切相關(guān)。神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，包括小膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞，是神經(jīng)元發(fā)育、突觸形成和中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能所必需的[28]。此外，神經(jīng)膠質(zhì)還會(huì)產(chǎn)生多種炎性因子，如白細(xì)胞介素（IL）-6、IL-1β、腫瘤壞死因子（TNF）等，誘導(dǎo)炎癥介質(zhì)的形成，損傷神經(jīng)元，導(dǎo)致神經(jīng)變性。有研究[29]報(bào)道顯示，電針百會(huì)和足三里等穴位可以抑制AD大鼠大腦皮層中炎癥因子IL-1β 和IL-6 的表達(dá)，從而提高學(xué)習(xí)和記憶能力。另一項(xiàng)研究[30]表明，EA 可以降低小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的活化，抑制炎癥反應(yīng)，從而提高SAMP8 小鼠的記憶力。武文鵬等[31]隨機(jī)選取24只大鼠分為正常組、假手術(shù)組，再選取24只AD造模成功大鼠分為模型組、頭穴位叢刺組，針刺百會(huì)穴及百會(huì)左右旁開(kāi)1 mm處，留針30 min，每日1 次，14 d 為1 個(gè)療程。通過(guò)對(duì)比觀察顯示：與假手術(shù)組比較，模型組大鼠海馬組織COX-2、NF-κB 表達(dá)量顯著升高（P＜0.01）；與模型組比較，頭穴叢刺組大鼠海馬組織COX-2、NF-κB 表達(dá)量均明顯降低（P＜0.05）。與假手術(shù)組比較，模型組大鼠海馬組織TNF-α 基因mRNA 表達(dá)以及IL-6、IL-1β 水平均顯著升高（P＜0.01）；與模型組比較，頭穴叢刺組各指標(biāo)均明顯降低（P＜0.05）。當(dāng)Aβ異常聚集，可促進(jìn)炎癥因子的持續(xù)分泌，其中已知的有13 種細(xì)胞因子（如TNF-α、IL-6、IL-1β 等）與AD 的發(fā)生發(fā)展息息相關(guān)[32]。抑制NF-κB 可減少Aβ 前體，且COX-2 作為NF-κB 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的靶基因，針刺可以通過(guò)抑制NF-κB 來(lái)調(diào)控炎性因子從而減少神經(jīng)炎癥反應(yīng)。

2.4 針刺通過(guò)促進(jìn)自噬來(lái)發(fā)揮作用

自噬是由一系列自噬相關(guān)蛋白（ATG）介導(dǎo)的。近年來(lái)，很多學(xué)者針對(duì)AD發(fā)病機(jī)制及靶點(diǎn)治療將自噬功能紊亂作為研究的熱點(diǎn)，自噬的過(guò)程從自噬體形成-溶酶體融合-蛋白降解，自噬缺陷會(huì)加快神經(jīng)元的死亡[33]。自噬相關(guān)蛋白Beclin-1是啟動(dòng)自噬的核心物質(zhì)，與自噬體形成有關(guān)。微管相關(guān)蛋白1 輕鏈3（microtubule-associated protein 1 light chain3，LC3）是一類在細(xì)胞自噬中發(fā)揮重要功能的低分子量蛋白，介導(dǎo)自噬-溶酶體的形成。因此，Beclin-1和LC3可以作為檢測(cè)自噬激活的指標(biāo)。自噬是Aβ 和tau 蛋白重要的代謝途徑之一。自噬性死亡可引起Aβ 聚集、tau 蛋白磷酸化，從而加劇AD的病變。針刺“顳三針”頭部穴位可激活自噬系統(tǒng)，可在一定程度上修復(fù)受損的神經(jīng)元[34]。鄭清等[35]電針針刺AD模型大鼠“百會(huì)”“腎俞”穴進(jìn)行干預(yù)，對(duì)比觀察得出結(jié)論，針刺可能通過(guò)對(duì)AKT/PI3K/mTOR 信號(hào)通路的調(diào)控，誘導(dǎo)自噬，清除神經(jīng)元內(nèi)神經(jīng)原纖維纏結(jié)，從而改善記憶和認(rèn)知功能障礙。

2.5 針刺通過(guò)改善突觸來(lái)發(fā)揮作用

突觸素（synaptophysin，SYN）是囊泡蛋白的特異性標(biāo)志物，與突觸結(jié)構(gòu)和功能相關(guān)，并直接參與突觸形成[36]。突觸后蛋白95（Postsynaptic density-95，PSD-95）是突觸致密部分最豐富的支架蛋白，通過(guò)調(diào)節(jié)谷氨酸受體的錨定來(lái)調(diào)節(jié)突觸后對(duì)谷氨酸釋放的反應(yīng)。PSD-95 參與突觸的連接和形成，維持突觸可塑性[37]。突觸是人類形成認(rèn)知記憶的重要物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)的完整對(duì)其正常運(yùn)作至關(guān)重要。突觸和神經(jīng)元缺失與AD的認(rèn)知功能障礙密切相關(guān)。有研究表明：電針可以上調(diào)SAMP8 小鼠海馬體和皮層中PSD-95的表達(dá)，早期針刺干預(yù)可以產(chǎn)生最佳的治療效果[38]；電針百會(huì)和涌泉可以促進(jìn)PSD-95 和其他突觸蛋白的表達(dá)，減少Aβ 的沉積，提高APP/PS1小鼠的突觸可塑性[39]。綜上可見(jiàn)，針刺可調(diào)控突觸相關(guān)蛋白修復(fù)AD 神經(jīng)元損傷，是針刺干預(yù)AD發(fā)揮治療作用的機(jī)制之一。

2.6 針刺調(diào)節(jié)膽堿類神經(jīng)遞質(zhì)

AD 的發(fā)病和膽堿能系統(tǒng)受損有關(guān)。膽堿能系統(tǒng)影響初級(jí)生理過(guò)程，如注意力、記憶、學(xué)習(xí)、睡眠和應(yīng)激反應(yīng)。膽堿能功能的喪失與乙酰膽堿（acetylcholine，ACh）的合成減少有關(guān)，直接導(dǎo)致AD 的記憶喪失。在神經(jīng)元的細(xì)胞質(zhì)中，ACh 是由膽堿和乙酰輔酶A生成的。ACh在突觸間隙被乙酰膽堿酯酶降解為膽堿后，再被轉(zhuǎn)運(yùn)至突觸前的膽堿能神經(jīng)元。因此，ACh 補(bǔ)充療法已被提出作為AD的治療方法。研究[40-41]表明，對(duì)AD大鼠進(jìn)行針刺治療干預(yù)，可以抑制乙酰膽堿酯酶的活性，調(diào)節(jié)其代謝來(lái)改變ACh 水平，達(dá)到對(duì)神經(jīng)元和膽堿能神經(jīng)系統(tǒng)的保護(hù)作用，減少腦內(nèi)乙酰膽堿酯酶水平，提高ACh 含量，改善受損的中樞膽堿能神經(jīng)系統(tǒng)。

2.7 針刺調(diào)節(jié)葡萄糖能量代謝

糖尿病是AD的重要危險(xiǎn)因素，海馬、楔前和扣帶回區(qū)葡萄糖水平下降與認(rèn)知損傷的嚴(yán)重程度相關(guān)[42]。大量研究證據(jù)表明，針刺在促進(jìn)葡萄糖代謝、減輕胰島素抵抗方面具有顯著作用。針刺腎俞和大椎穴可能通過(guò)激活SIRT1/PGC-1α途徑增強(qiáng)腦葡萄糖代謝并增加三磷酸腺苷產(chǎn)生[43]。SIRT1/PGC-1α途徑的激活可以增強(qiáng)線粒體氧化功能，這對(duì)于維持細(xì)胞內(nèi)代謝穩(wěn)態(tài)具有重要意義。磷酸丙糖異構(gòu)酶是葡萄糖代謝中的關(guān)鍵酶，磷酸丙糖異構(gòu)酶的活性降低，可能導(dǎo)致磷酸二羥基丙酮的異常積累，從而抑制糖酵解過(guò)程[44]。由異常磷酸丙糖異構(gòu)酶活性引起的糖代謝障礙與學(xué)習(xí)和記憶障礙有關(guān)[45]。電針可以上調(diào)磷酸丙糖異構(gòu)酶活性和調(diào)整海馬中糖代謝的異常來(lái)改善小鼠的認(rèn)知障礙，同時(shí)，可以改善認(rèn)知相關(guān)大腦區(qū)域的糖酵解，增強(qiáng)海馬、下丘腦和額葉/顳葉的葡萄糖代謝活性增強(qiáng)，并伴有改善記憶的功能[46-47]。李星[48]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，針刺百會(huì)、水溝可以促進(jìn)AD大鼠海馬區(qū)GLUT1、GLUT3、GLUT4 的蛋白表達(dá)上調(diào)，增加蛋白含量，還可以激活胰島素PI3K/AKT 信號(hào)通路，使得海馬區(qū)的葡萄糖代謝能力提高，腦能量的供給得到了有效增強(qiáng)，從而有效改善并且維持了海馬的正常功能，減少進(jìn)一步損傷海馬神經(jīng)元。所以，針刺干預(yù)可以改善AD 病理?yè)p害情況，改善AD 患者的學(xué)習(xí)與記憶能力，使AD 疾病發(fā)生發(fā)展得到有效緩解。

2.8 針刺調(diào)節(jié)腸道菌群

衰老和神經(jīng)變性疾病也是影響腸道菌群多樣性變化的重要因素。腸道微生物群可以通過(guò)腸腦軸影響認(rèn)知功能。腸道微生物群受損會(huì)產(chǎn)生大量的脂多糖，這是一種促炎的神經(jīng)毒性物質(zhì)。腸道中的脂多糖可以通過(guò)血液循環(huán)透過(guò)血腦屏障進(jìn)入大腦，引發(fā)神經(jīng)炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙[49]。電針刺激百會(huì)和足三里可以增加乳酸桿菌和雙歧桿菌的DNA 豐度，并通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群來(lái)恢復(fù)d-半乳糖處理大鼠的學(xué)習(xí)和記憶，抑制脂多糖水平，改善認(rèn)知障礙[50]。電針百會(huì)、足三里和大腸俞等穴位，可以通過(guò)調(diào)節(jié)小鼠腸道菌群和炎癥的多樣性來(lái)改善APP/PS1小鼠的記憶障礙[51]。腸道微生物可以通過(guò)免疫、內(nèi)分泌、代謝系統(tǒng)等調(diào)節(jié)大腦信號(hào)的傳遞，5-羥色胺和腦腸肽Y 是腸腦軸、腸神經(jīng)系統(tǒng)的重要神經(jīng)遞質(zhì)，通過(guò)對(duì)腸黏膜下神經(jīng)節(jié)、海馬、下丘腦膽堿能傳遞的影響，緩解應(yīng)激和不良情緒[52]。

3 討論

AD 作為一種神經(jīng)系統(tǒng)的退行性病變，其復(fù)雜性及難治性是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的。針對(duì)其發(fā)病機(jī)制的多樣性，運(yùn)用針刺手法進(jìn)行干預(yù)可同時(shí)從多個(gè)層面發(fā)揮效果，能夠有效地控制AD 的發(fā)生和發(fā)展。針刺對(duì)AD 干預(yù)作用的潛在機(jī)制可能涉及Aβ 代謝。tau 蛋白磷酸化、膽堿能神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)炎癥、突觸和神經(jīng)元功能、自噬、腦葡萄糖代謝、腸道菌群的調(diào)節(jié)等?？傊@些基礎(chǔ)研究為針刺治療AD提供了扎實(shí)的科學(xué)證據(jù)，但也存在一定的不足。首先，AD的發(fā)病機(jī)制非常復(fù)雜，目前尚無(wú)定論，各種病理生理因素之間往往存在著交叉聯(lián)系，有的甚至是同時(shí)存在。既往有關(guān)針刺治療AD機(jī)制的研究主要集中在單一因素上，較少研究病理生理學(xué)之間的聯(lián)系，這可能在一定程度上破壞了證據(jù)，最好從整體學(xué)或系統(tǒng)生物學(xué)的角度研究針刺治療AD 的機(jī)制。后期的研究可采用轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)等多組學(xué)技術(shù)來(lái)探索針刺治療AD的潛在作用機(jī)制。其次，由于針刺涉及通過(guò)多個(gè)神經(jīng)反饋系統(tǒng)對(duì)敏點(diǎn)進(jìn)行外周刺激以調(diào)節(jié)神經(jīng)和內(nèi)臟功能，因此，使用化學(xué)遺傳學(xué)或光遺傳學(xué)技術(shù)繪制與AD相關(guān)的外周神經(jīng)回路可以擴(kuò)展對(duì)針刺在AD 中益處的潛在機(jī)制的理解。而且，現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道中運(yùn)用的針刺方法種類繁多，穴位的選擇也大有不同，可以進(jìn)一步分類研究，為未來(lái)制定診療規(guī)范提供有力依據(jù)，提升臨床價(jià)值，惠及更多的患者。