针刺治疗阿尔茨海默病作用机制的动物实验研究进展

施丽俊，詹逸珺，裴建

(上海中医药大学附属龙华医院，上海 200032)

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease， AD)是一种逐渐进展的以认知功能缺陷伴随行为改变为主要临床表现的神经功能退变的疾病，又称老年痴呆。AD是痴呆中最常见的一种类型，影响着全球 5000多万人，是导致死亡的第五大原因[1]。

目前认为 AD的主要病理特征是脑内β-淀粉样蛋白(amyloid β-protein， Aβ)积聚和 Tau 蛋白缠绕[2]。Aβ可以通过不同的细胞表面受体诱导神经元突触功能障碍，tau蛋白也可以导致突触毒性[3]。新的研究证据表明，AD的发病不仅与突触功能障碍相关，与神经炎症[4-5]、氧化应激[6-7]、线粒体功能障碍[8-9]、神经胶质细胞激活[10]密切相关。早在20年前，我国就已经开展了针刺治疗AD的实验研究，已有研究提示针刺治疗可使海马内降低的胆碱酯酶(ChE)活性恢复至正常水平[11]，降低脑内异常升高的谷氨酸等兴奋性氨基酸水平[12]，提高AD模型海马内降低的突触蛋白水平[13]。已有系统评价和Meta分析认为针刺在改善AD患者认知功能与生活质量方面具有一定的优势[14-15]，为临床提供了循证医学的证据。针刺治疗AD的动物实验研究是研究针刺治疗AD作用机制的重要手段。笔者拟通过近5年针刺治疗AD的动物实验研究的相关文献，以期对针刺治疗AD的作用机制做个总结，为针刺治疗AD提供有力的理论依据，为针刺治疗AD提供选穴等方面的临床指导，同时对未来进一步研究针刺治疗AD的作用机制进行展望。

1 文献资料和方法

1.1 检索策略

根据研究目的确定中文检索词为“阿尔茨海默病”“老年痴呆”“呆病”“针刺”“针刺疗法”“动物模型”“实验研究”，英文检索词为“Alzheimer disease”“senile dementia”“acupuncture”“acupuncture therapy”“animal model”“Experimental study”。采用计算机检索为主，辅以文献追溯和手工检索的方法检索近5年中国知网(CNKI)、维普数据库(CQVIP)、万方数据库(Wangfang)、中国生物医学文献数据库(CBMdisc)以及 PubMed、Medline、Springer Link、Cochrane Library、EMbase等数据库中有关单纯针刺、电针或者针刺加艾灸治疗阿尔茨海默病动物模型方面的实验研究文献。

1.2 文献纳入标准

①文献发表年限为2015年6月1日至2019年5月 31日;②研究类型为动物实验研究文献，文种限中文、英文;③干预措施为普通针刺或电针为主的中医学疗法。

1.3 文献剔除标准

①重复检出或重复发表的文献;②无法获得全文的文献;③临床试验研究文献;④没有采用针刺治疗或3种以上干预措施，无法确定干预效应的文献;⑤不包括采用功能性核磁共振、正电子发射计算机断层显像(PET)的方法观察针刺治疗阿尔茨海默病动物模型效应的文献;⑥综述文献;⑦硕博士学位论文及会议论文。

1.4 文献筛选结果

根据检索词检索到相关文献 381篇，剔除不相关及重复的文献余99篇，通过阅读文献内容排除不符合纳入标准的文献后纳入23篇，其中中文文献14篇，英文文献9篇。

2 针灸治疗阿尔茨海默病的作用机制

2.1 减少Aβ沉积

Aβ在大脑积聚被认为是阿尔茨海默病的特点之一[16]。Aβ蛋白在大脑皮质和海马神经元大量聚集，可导致此区域神经元凋亡，胆碱、多巴胺神经递质逐渐减少，最终导致学习记忆及认知功能障碍形成AD。因此，抑制Aβ的产生或促进其清除是治疗AD的重要靶点。AD的发生与发展可能与血浆和脑脊液的Aβ42蛋白水平异常有关[17]。有研究发现，针刺百会和肾俞可以降低AD模型动物血清 Aβ1-42含量[18]，降低AD模型海马淀粉样前体蛋白(APP)[19-20]、Aβ蛋白的表达[19]，降低海马区β分泌酶 1(BACE1)的表达[20]，提高胰岛素降解酶(IDE)的表达[20-21]。针刺百会促进Aβ1-42的降解[21-22]，针刺百会及涌泉降低脑间质液Aβ水平[23]。

2.2 针刺可以抑制Tau蛋白磷酸化，下调Tau蛋白过度磷酸化

异常高磷酸化Tau蛋白在AD的发病机制中起着重要作用[24]。在AD中，异常高磷酸化的Tau蛋白聚集成成对的螺旋丝，并以神经原纤维缠结的形式积聚在神经元中。蛋白激酶和蛋白磷酸酶调控失衡是Tau蛋白过度磷酸化的直接原因[25]。电针百会穴可以降低海马组织中Ser-396位点上Tau蛋白磷酸化水平，抑制Tau蛋白磷酸化[26]，电针百会和肾俞能够抑制海马 P38蛋白激酶(P38MAPK)信号通路，下调 Tau蛋白过度磷酸化[27]。

2.3 针刺可以提高神经突触的可塑性

在高频刺激下诱导突触传递功能发生长时程改变[28]，即长时程增强(long-term potentiation， LTP)和长时程压抑(long-term depression， LTD)，是突触功能可塑性的重要表现形式[29]，也是研究学习与记忆的重要的电生理学基础[30]。突触缺失退变被认为是AD早期但进展性的病理事件[31]。目前广泛认为AD是突触功能障碍后引发的，在对人类和动物模型的研究中发现，与AD有关的认知功能衰退与突触可塑性改变的联系较神经元减少和脑白质变化更为密切[32]。电针百会和肾俞可以下调 GSK-3β的表达[33-34]，GSK-3是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，参与机体细胞内多种信号转导通路的调节，对基因表达、细胞凋亡和神经元可塑性等发挥着重要的作用[35]。GSK-3具有α和β两种异构体形式，二者在催化区域具有 98%的同源性，仅在 N端和 C端略有不同。GSK-3β的活性受磷酸化水平调控，GSK-3β的活化能够抑制一些促神经元存活的转录因子，相反，它的失活则能够促进神经元的存活，提高细胞结构的稳定性[35-36]。电针百会和肾俞可以增强海马突触传递[37]，促进突触损伤康复，电针百会、大椎及肾俞可以改善突触的超微结构[38]，针刺气海、中脘、膻中、足三里及血海改善树状突结构[39]。

2.4 针刺可以抑制神经炎症反应，抑制氧化应激

越来越多的来自大脑成像的证据支持神经炎症在痴呆进展中的作用，AD进展过程中神经炎症增加，神经炎症程度在AD中较高且较分散[4]，炎症反应参与AD的进展[5]。氧化应激在AD的发病机制中起着重要的作用[6-7]，氧化应激参与AD的发展，促进Aβ沉积，Tau蛋白的高磷酸化，引起神经元的凋亡。电针百会、水沟及印堂可以降低白介素 1β(IL-1β)和核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白 3(NLRP3)炎症小体的表达[40]，调节海马内NLRP3/Caspase-1通路[41]，调节TLR4/MyD88炎症信号通路[42]。针刺双侧合谷和太冲可以降低海马区IL-1含量，升高IL-2含量[43]。电针百会和涌泉显著恢复了 AD大鼠海马区总抗氧化能力(T-AOC)，减轻了活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)和 8-羟基-2-脱氧鸟苷(8-OH-dG)的异常活性[44]。电针百会和肾俞可下调 AD大鼠血清及海马区促炎因子 TNF-α、IFN-γ、IL-1β表达，还可上调 AD大鼠血清及海马区抑炎因子 IL-4、IL-10、TGF-β1表达，调节抗炎、促炎因子的失衡状态，改善AD持续性炎症反应[45]。

2.5 针刺改善线粒体功能障碍，改善线粒体超微结构

线粒体是细胞内氧化磷酸化和形成ATP的主要场所。随着年龄的增长，线粒体基因组氧自由基损伤、自发突变逐渐累积等变化致使线粒体氧化磷酸化功能下降，ATP产生减少，最终引起细胞代谢紊乱，出现衰老死亡。线粒体功能障碍在 AD的发展中起着关键作用，AD患者血小板线粒体呼吸率显著降低，尤其是基础呼吸率、最大呼吸容量和呼吸储备[46]。针刺百会和肾俞可以提高海马线粒体融合蛋白 1(OPA1)表达，降低线粒体分裂蛋白 1(Fis1)的表达[47]。针刺肾俞、百会、血海及膈俞可以改善海马线粒体超微结构[48]，调节海马神经元线粒体的功能蛋白[49]。

2.6 针刺可以改善星形胶质细胞的超微病理变化

小胶质细胞和星形胶质细胞不仅可作为抗原呈递细胞，而且作为效应细胞释放促炎因子，促进兴奋性毒性和神经退行性变，越来越多的证据表明小胶质细胞和星形胶质细胞在 AD中发挥致病作用和激活炎症通路，这些胶质细胞被激活时，释放出来的神经毒性因子破坏中枢神经系统稳态，加剧了AD的发展[4-10]。针灸百会和肾俞有助于改善Aβ1-42诱导AD大鼠海马齿状回神经元和星形胶质细胞的超微病理变化[50]。

3 结果

上述研究显示，针灸治疗AD的动物实验研究的取穴以百会配伍肾俞出现频次最高，出现频率最高的穴位是百会，肾俞次之。针刺干预AD的作用机制主要体现在减少Aβ沉积、抑制Tau蛋白过度磷酸化、提高神经突触的可塑性、抑制神经炎症反应、抑制氧化应激、减少神经胶质细胞的激活、改善线粒体功能障碍等方面。结果见表1。

4 讨论

随着社会经济的发展，人们生活水平的提高，人口老龄化的加剧，AD发病率也越来越高，已经成为严重的社会问题和经济问题[51]。目前临床药物治疗主要分为以多奈哌齐为代表的乙酰胆碱酯酶抑制剂和以美金刚为代表的 N-甲基-D-天门冬氨酸受体拮抗剂，但上述药物无法延缓AD进程[52]。AD动物模型的建立方法主要包括衰老模型、转基因模型、外源性有害物质注入模型如采用海马注射Aβ1-42造模等。建立理想的动物模型模拟人类疾病状态有利于开展AD病因、发病机制及防治的深入研究[53]。

针灸疗法作为中国传统医学，已有两千多年历史。一项针灸治疗AD疗效及安全性的系统性评价[54]显示，针灸治疗可以改善AD患者MSEE、阿尔茨海默病评定量表-认知部分(Alzheimer disease assessment scale-cognition， ADAS-cog)评分及ADL评分，增强多奈哌齐对认知的改善作用，对日常生活能力的改善可能优于药物治疗，但目前缺乏足够的大样本的临床证据。已经有动物实验研究了针刺不同穴位对AD动物模型的影响，评估了穴位治疗的特异性作用和神经病理机制，然而还没有研究总结不同穴位之间的关系[55]。目前研究最多的穴位是百会和肾俞。脑为“髓海”，又为“元神之府”。元神为脑髓所养，不断补充，肾精不足，脑髓渐空，则元神失养。古今研究表明百会有醒脑、开窍、安神等功用，因此被广泛用于脑部疾病的研究和中医临床治疗中[56]。电针百会穴有开窍醒脑、健脑益智的作用[57]。中医学认为肾虚为代表的证候变化与 AD认知结局具有相关性[58]。补肾是治疗AD最基本的治疗原则，应贯穿于整个病程中[59]。肾俞是肾的背俞穴，也是补肾的重要穴位。两穴合用可达到补肾填精、健脑益智的作用。未来需要更多的研究来确定特定穴位的确切效用以及穴位配伍引起的作用机制，才能更好地贴合临床，为临床选穴和治疗提供证据。

另外，有学者[60]认为当胰岛素信号通路出现障碍时，会出现 Aβ的异常折叠及 Tau蛋白的异常磷酸化，而这两点被认为是AD发病的主要病理特征。未来可以考虑将针刺干预胰岛素信号传导通路等研究引入到动物实验研究当中，为针刺治疗AD提供分子生物学上的理论依据。

表1 针灸治疗AD的动物实验研究汇总