单味中药及有效成分对阿尔兹海默病Aβ沉积影响的实验研究进展※

周妍妍 杨 光 康倩倩 姚辛敏

(黑龙江中医药大学基础医学院，黑龙江 哈尔滨 150036)

阿尔兹海默病(AD)是一种进行性神经中枢退行性疾病，在老年人中最为常见，随着病情的加重会出现记忆力衰减、行为异常、认知功能障碍和社交障碍等症状。AD对老年人生命健康的威胁较大，然而目前AD发病机制仍未明确，相关治疗药物的疗效非常有限。AD的发病机制较复杂，被广泛接受的发病学说是Aβ级联假说，影响Aβ沉积的因素有很多，目前的中药研究主要集中在β分泌酶(BACE)、γ分泌酶、钙离子和脑啡肽酶(NEP)等4个方面，其中 β分泌酶、γ分泌酶和钙离子影响Aβ的生成，脑啡肽酶影响Aβ的清除。

1 抑制BACE活性

BACE是一种跨膜天冬氨酸蛋白酶，它是淀粉样前体蛋白(APP)裂解成 Aβ的限速酶 。APP有两条代谢途径，其中一条就是APP被β-分泌酶和 γ-分泌酶水解产生 Aβ40和 Aβ42，这种途径产生的 Aβ容易聚集沉淀并且具有较强的神经毒性［1］。BACE水平或者活性的增加，其AD发病风险也增加。所以BACE在AD的发病中起着重要的作用。许多中药的有效成分都可以抑制BACE的活性，从而降低AD的发病几率。

1.1 人参 人参，性温，味甘、微苦，具有大补元气，补脾益肺，生津，安神益智的功效。人参提取物人参皂苷Rg1是抑制 BACE活性的主要成分，李彩云等［2］研究发现，人参皂苷Rg1一方面可以刺激AD模型细胞内过氧化物酶增殖剂激活受体 (PPARγ)从而抑制 BACE1的表达，另一方面增强核转录因子 NF-κB的活力，使其与β分泌酶1(BACE1)启动子相应位点的结合增加，从而抑制BACE1的翻译和转录，使BACE1酶切 APP产生的Aβ减少。张潇丹［3］实验发现，人参皂苷 Rg1可以使AD模型小鼠海马中的BACE1阳性神经元的比率明显降低，从而改善了小鼠认知功能。

1.2 黄连 黄连大苦大寒，具有清热燥湿，泻火解毒等作用。《神农本草经》中记载其有“久服，令人不忘”的功效。高子蕊等［4］报道阐述，黄连提取物黄连素，可以通过抑制细胞内的 ERK1/2通路的激活从而降低 BACE的表达水平，达到减少Aβ40/42的生成。

1.3 天麻 天麻味甘，性平，具有息风止痉，平抑肝阳，祛风通络的作用。其主要提取物天麻素可用于治疗神经衰弱、癫痫、偏头痛等症状，周楠楠等［5］实验发现，天麻素可以抑制双基因转染117细胞的BACE mRNA转录水平，减少BACE蛋白表达，从而抑制Aβ的生成。

1.4 金钗石斛 金钗石斛(DNLA)是我国传统中草药，其性微寒，味甘，具有益胃生津、滋阴清热的功效。其有效成分金钗石斛总生物碱具有抗衰老和改善记忆的作用。张明辉等［6］实验发现，AD模型组大鼠海马内BACE1蛋白的表达明显高于 DNLA给药组，证明DNLA可能通过抑制BACE1蛋白的表达，从而减少海马内 Aβ的沉积。

1.5 三七 三七，味甘，微苦，性温，具有化瘀止血、消肿定痛的功效。现代药理学研究证明，三七具有抗衰老、抗氧化、增加冠脉血流量等作用。有研究表明［7］，三七有效成分三七总皂苷(PNS)可以降低快速老化SAMP8小鼠脑内BACE1的蛋白含量和活性，这可能是PNS减少Aβ含量的途径之一。

2 抑制 γ分泌酶活性

γ分泌酶是由早老蛋白(PS)、前咽缺陷蛋白-1(APH-1)、早老素增强子-2(Pen-2)以及Ⅰ型跨膜蛋白(NCT)组成的一种大分子量多蛋白复合体。它可以和BACE共同将APP裂解，并产生Aβ。其中 PS是 γ分泌酶的核心水解成分，其包括PS1和PS2两种酶活性的同源物，对神经元的发育和保护起到重要的作用。γ分泌酶抑制剂也是治疗AD的重点研究方向。

2.1 淫羊藿 淫羊藿味辛、甘，性温，具有补肾壮阳，祛风除湿的作用，是中医常用的一种补肾壮阳药。淫羊藿苷是其主要活性成分之一，具有保护神经元损伤和线粒体的作用。张玉莲等［8］实验发现淫羊藿苷可以下调SAMP8小鼠的 PS1基因的表达量，说明其可以抑制 γ分泌酶的活性，下调PS1基因的表达量，从而起到防治AD的作用。

2.2 姜黄 姜黄性温，味辛、苦，具有活血行气，通经止痛的功效。姜黄素作为其中药有效成分具有抗炎、抗氧化和抗癌的作用。王蓬文等［9］研究发现，姜黄素使APP/PS1双转基因小鼠海马CAI区PS2阳性细胞数量较模型组明显减少，说明姜黄素能够减少PS2表达，抑制γ分泌酶活性，从而减少Aβ蛋白的生成，进而治疗AD。

2.3 何首乌 何首乌性微温，味苦、甘、涩，制用具有补益精血的作用。其中二苯乙烯苷(TSG)是其主要水溶性成分，具有保护神经、抗衰老和舒张血管等功效。刘玲等［10］研究发现 SAMP8小鼠给药 TSG后，其海马组织中的APP和PS1基因表达明显降低，说明TSG可能通过下调PS1的表达以达到防治 AD的效果。陈晨［11］实验发现，对AD模型小鼠长期给药 TSG可以减少BACE1和PS1的表达，其通过抑制 γ分泌酶的活性，减少 Aβ的裂解，从而改善小鼠的学习记忆和认知功能障碍。

3 维持钙离子平衡

在AD中钙离子会影响Aβ，其可通过神经钙蛋白信号途径导致Aβ分泌增加，Aβ聚集进一步破坏钙离子平衡，产生细胞毒性，引起细胞损伤，诱导细胞凋亡，形成恶性循环，不断促使Aβ增加［12］。最早发现经Ca2+载体 A23187处理的人胚胎肾细胞导致 Aβ的生成增加，在 Ca2+存在的情况下，Aβ1-40优先形成寡聚体，随着Ca2+的增加，Aβ1-40聚集成纤维形 ，这说明无论是Ca2+流入还是Ca2+从细胞钙库释放都能增加Aβ的生成，并刺激寡聚体的形成［13］。所以，钙离子平衡被破坏会促进Aβ的生成并通过其他途径加重AD的病情。

3.1 五味子 五味子最早见于《神农本草经》，其味酸、甘，性温，具有收敛固涩、益气生津、补肾宁心的作用。五味子化学成分种类丰富，除含有多种木脂素类成分外，还含有约 20% 的有机酸类成分［14］，临床常用于心脑血管系统、呼吸系统、抗肿瘤等方面的治疗。其中五味子酮可保护神经元细胞膜上的Ca2+通路，减少Ca2+的内流，维持细胞内的钙离子稳态，减少了 Aβ的生成［15］，从而为五味子维持钙稳态治疗AD提供依据。

3.2 大豆 大豆又名黄豆，早在《神农本草经》中便有记载，其性平，味甘，具有健脾宽中、清热解毒、润燥消水的功效。大豆异黄酮作为大豆生长过程中的次一级代谢产物，是其发挥治疗AD作用的主要成分。大豆异黄酮具有保护血管、类雌激素作用。王蔡标等［16］研究发现，大豆异黄酮一方面可降低cGMP水平，另一方面可以发挥类似雌激素的作用，维持细胞内Ca2+的平衡，从而减少Aβ的生成。

4 提高NEP表达

NEP是一种含锌离子的细胞表面 Ⅱ型膜蛋白，拥有750个氨基酸残基。杨红旗等［17］研究发现，NEP基因敲除小鼠中，在淀粉样斑块形成前，升高的Aβ寡聚体直接损伤了神经元和动物的认知功能。周佳等［18］发现，在NEP分布较少的区域Aβ容易发生沉积并产生神经变性斑块。这些都表明 NEP能有效的清除细胞外的Aβ，从而保护神经元。

4.1 川芎 川芎，性温，味甘，具有活血行气，祛风止痛的功效。川芎主要含有生物碱、挥发油、酚类和内脂素等。其提取物川芎嗪具有扩张血管，改善脑缺血和神经元保护等功效。柳朝阳等［19］实验发现，川芎嗪组小鼠比对照组小鼠海马组织的NEP阳性细胞数明显增多，说明川芎嗪可以提高NEP的表达，促进Aβ的清除，从而起到防治AD的作用。

4.2 雷公藤 雷公藤味苦、辛，性寒，具有祛风湿，活血通络，消肿止痛，杀虫解毒的功效。本药品的化学成分较多，其中雷公藤氯内酯醇(T4)是发挥治疗AD作用的主要成分。曾育琦［20］对 T4实验发现，对海马内NEP表达降低的5XFAD转基因小鼠给药T4，小鼠脑内NEP表达有增高的趋势，提示T4可能通过增加NEP表达的途径来减少Aβ的沉积。

5 总结与展望

AD的主要病理学特征是Aβ异常聚集、沉积并形成老年斑(SP) 和神经纤维缠结及神经元死亡［21］。Aβ是淀粉样斑块的主要成分，其在脑内过量生成和异常聚集沉积能够通过多种机制损伤神经元，严重者可能出现中枢整合功能异常［22］。并且 Aβ还可触发 tau蛋白的过度磷酸化、脑内炎症反应和神经纤维缠结等间接导致神经元凋亡，促使 AD的发病。由此可见，Aβ沉积是AD的病理中心环节，减少 Aβ的生成或增加其降解，是治疗该病的关键。APP是Aβ的前体蛋白，它的降解酶 β分泌酶和 γ分泌酶等过度表达，对 Aβ的生成过多起到重要作用，另外Ca2+通过神经钙蛋白信号途径也可以导致Aβ分泌增加。Aβ在脑内可以被小胶质细胞吞噬或者是经过血脑屏障转运出脑，一些Aβ降解酶如NEP、胰岛素降解酶等可以在脑内将其水解从而减少Aβ的沉积。

近年来，更多学者立足于Aβ沉积这一环节，研究了中药单体治疗AD的作用机理，取得了一定成果。研究发现，人参、天麻、黄连、金钗石斛和三七主要通过抑制BACE的表达从而减少Aβ的生成；淫羊藿、姜黄和何首乌主要通过抑制γ分泌酶的活性以达到减少Aβ生成的目的；五味子和大豆通过维持神经元细胞内的钙稳态以减少 Aβ的产生；川芎和雷公藤通过提高 NEP的表达和酶活性，从而促进Aβ的降解，起到防治AD的作用。

多年来，中药的研究一直面临着药效发挥途径不明确、药物制剂质量可控性差和药物系统评价不够完善等问题。中药单体研究可以明确靶点和发挥作用的途径，针对性细，使中药药理作用的研究更加深入。然而，中药成分复杂多样，如何从中提取有效安全的单体成分，仍需进行更多的实验研究。同时，大多数的中药单体研究局限在细胞和动物实验，如何脱离实验，与中医理论相结合从而更好的指导临床是值得思考的问题。另外，中药复方在中医组方理论指导下，结合临床需要进行灵活配伍，体现了中医辨证论治的优势，有着广泛的发展前景，应加以重视。