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刺五加治疗帕金森病的研究进展

2022-11-26张淑香蓝海菲彭玉婷王秋月刘树民

吉林中医药 2022年9期
关键词:刺五加帕金森帕金森病

张淑香,蓝海菲,田 伟,彭玉婷,王秋月,刘树民*

(1.黑龙江中医药大学中医药研究院,哈尔滨 150040;2.黑龙江中医药大学附属第一医院,哈尔滨 150040)

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种由于黑质多巴胺神经元丢失而导致的神经退行性疾病,患者由于缺乏多巴胺,会出现不同程度的行为障碍,最典型的运动特征包括休息性震颤、运动迟缓、僵直和姿势不稳定,到晚期患者生活无法自理,严重威胁患者的健康和生命,因此,寻找一种安全、有效治疗PD 的药物刻不容缓[1-3]。传统的药物治疗虽然可以控制PD 症状,但也存在局限性,左旋多巴就是最典型的例子,它是目前治疗PD 效果最好的药物,但它与损耗反应、运动障碍、剂量恶化等并发症有联系,存在不良反应,甚至会导致药物失效[4]。近年来,人们对于刺五加作为预防和治疗PD的手段越来越感兴趣。刺五加具有抗氧化、抗辐射、抗衰老、抗炎等功能[5],关于刺五加治疗PD 也多有报道,本文关于查阅近10 年相关文献,对刺五加治疗PD 的作用、作用机制及临床研究进行总结,以便为刺五加治疗帕金森的新药开发及临床应用提供参考。

1 刺五加治疗帕金森病的作用

1.1 改善行为障碍 不同程度的自主行为障碍是PD患者不同时期的症状表现[6],目前研究中发现刺五加可以改善行为障碍。陈专等[7]以鱼藤酮诱导果蝇致病作为PD 模型,用刺五加进行干预,观察对比果蝇攀爬能力,测定果蝇脑部多巴胺含量,实验发现给药高剂量组攀爬时间和脑部多巴胺含量和正常组相近,说明刺五加可以提高多巴胺含量,改善果蝇的攀爬能力。

1.2 保护多巴胺神经元 PD 患者a-突触核蛋白(a-synuclein)的过表达会损伤多巴胺能神经元发生退行性改变甚至死亡,导致多巴胺的分泌严重不足[8],调整多巴胺水平是目前帕金森对症治疗的手段之一。卢芳等[9]以人类a-synuclein 转基因的小鼠模型为实验对象,采用qRT-PCR 和Western blot 分析方法,研究刺五加有效组分对a-synuclein 高表达的PD 模型微小核糖核酸(microRNA)-mRNA-蛋白质网络的干预作用,结果表明刺五加有效组分可显著抑制a-synuclein 的过表达及其他与PD 相关的蛋白质的异常表达,还会激活中脑多巴胺能神经元的自我保护。何晓桐等[10]用刺五加有效组分干预所构建的PD 细胞模型,并运用RT-PCR技术检测了PC12 细胞中miRNA-433、miRNA-205、miRNA-153mRNA 的表达,证实了被刺五加干预过的PD 细胞模型,相关的miRNA 的表达增强,能够明显的保护细胞损伤、减弱PC12 细胞活力的抑制,甚至可以保护中脑多巴胺能神经元。

1.3 抑制神经元细胞凋亡 细胞凋亡受基因调控,是一种自然、主动选择的过程,不管是哪种因素导致的帕金森本质上都是因为黑质致密部多巴胺能神经元的凋亡,也就是说多巴胺能神经元细胞凋亡是导致帕金森的主要原因。因此,治疗PD 从细胞凋亡入手是一个着手点。安丽凤等[11]对MPP+诱发的PC12 细胞(制作体外PD 细胞模型),给予刺五加有效部位进行干预后发现给药治疗组的PC12 细胞形态完整且状态良好,证实了刺五加有效成分可以通过降低LDH、NOS、MDA、NO 的含量来实现抑制细胞凋亡。杨婷婷等[12]用MPTP 诱导C57BL/6 小鼠致病进行造模,用刺五加有效部位连续给药20 d 及爬杆实验测定小鼠黑质纹状体,发现小鼠爬杆时间增加,给药组TH 阳性细胞数量增多、GABA 阳性表达的神经元明显增多。

2 刺五加治疗帕金森病的作用机制

2.1 抗线粒体功能障碍 线粒体能量代谢紊乱、线粒体DNA 损伤及凋亡通路等影响着神经功能,导致急性脑损伤的病理反应及大脑老化,这是PD 等神经退行性疾病的早期突出状况[13]。已有研究表明,刺五加可以改善线粒体部分异常情况。LIU S M 等[14]用四氢吡啶给药造模诱导小鼠致病,检测PD 小鼠脑中线粒体神经元的功能和完整性并用爬杆实验观察小鼠的行为,发现致病小鼠的线粒体悬液吸光度及线粒体模电位值对比正常值明显下降,并出现慵懒、震颤、行动迟缓,毛发竖立等明显的行为障碍症状,用刺五加对PD 小鼠进行治疗后,线粒体悬液吸光度及线粒体电位值上升甚至恢复到原来水平。张帅男等[15]用同位标记法和绝对定量技术对野生型a-synuclein 型小鼠进行刺五加干预实验,通过iTRAQ 分析,刺五加可以纠正a-synuclein、脂肪酸合成酶、线粒体ATP 合成酶α 亚基等与路易斯小体、线粒体能量代谢的蛋白质的异常表达。

2.2 抗氧化应激 PD 患者体内抗氧化系统减弱,体内抗氧化系统与氧化系统平衡被破坏,线粒体代谢产生的活性氧(ROS)不能及时被清除,黑质致密部出现氧化应激状态,最终会导致蛋白质功能障碍、脱氧核糖核酸(DNA)损伤、脂质过氧化甚至可以导致细胞死亡[16]。神经细胞受到活性氧的攻击,细胞膜通透性增加会引起DNA 断裂损伤。刁波等[17]的刺五加苷预保护实验,发现刺五加多糖可以通过上调Bax蛋白,下调BC1-2 蛋白的表达来减轻过氧化氢引起的大鼠海马神经元氧化应激损伤。活性氧引起的脂质过氧化会生成丙二醛(MDA),引起蛋白质、核酸等大分子物质聚合,对细胞有毒性。赵红晔等[18]的研究表明刺五加苷B 能够对Na2S2O4诱导的氧化应激损伤细胞模型进行预保护,可以降低脂质过氧化损伤,增加抗氧化酶系的活力,能够通过抑制活性氧(ROS)的产生来保护大鼠海马神经元氧化应激损伤。张仁文[19]采用刺五加提取物对氧化损伤细胞进行抗氧化实验,测定体外抗氧化能力,发现刺五加水提取物对DPPH 自由基清除率59.3%、脂质氧化抑制率81.8%。研究表明,刺五加有很强清除自由基的能力,可以防止自由基堆积导致的蛋白质功能障碍、DNA 损伤和细胞死亡等一系列问题。刺五加超强的抗氧化应激能力是其治疗帕金森病的机制之一。

2.3 抗炎 小胶质细胞过度激活、功能失调,可能会诱发有害的神经毒性作用,分泌各种促炎介质,炎症反应会损害多巴胺神经元[20],甚至加速大脑多巴胺神经元的死亡,有研究认为炎症反应是导致帕金森的机制之一。JIN M L 等[21]研究发现刺五加可以通过激活核相关因子(Nrf2)异位和增加Nrf2 启动子活性来诱导血红素氧化酶的表达,诱导的血红素氧化酶通过P38 结合蛋白通路表达在抗神经炎症和神经保护反应的产生中发挥重要作用。林秋叶[22]发现刺五加水提取物可以有效的抑制小鼠巨噬细胞分泌的NO、H2O2等促炎介质的释放从而发挥抗炎作用。

2.4 调节胃肠道功能障碍 PD 早期患者出现的胃肠功能障碍的症状远远早于其他症状,病理状态中帕金森产生的胃肠功能障碍是由于脑干迷走神经背核变性导致神经元缺失,相关的神经递质分泌不足引起了胃蠕动减弱[23],出现胃肠功能障碍是早期的病理表现,随着患期增加,PD 的症状还会逐渐表现出来,胃肠功能障碍还会进一步影响,引发患者的其他症状甚至影响治疗药物的吸收,有研究猜测胃肠功能障碍是帕金森发病机制之一。郗颖等[24]采用刺五加注射液研究阿托品引起的胃肠道功能障碍,作者认为刺五加可能通过抑制乙酰胆碱酯酶活性,最终使脑内乙酰胆碱分泌增多这一途径来改善胃肠功能障碍。

2.5 降低LRRK2 蛋白的不良反应 研究发现,遗传可引起PD。PKRK 基因突变导致a-synuclein 大量分泌促炎因子损失多巴胺神经元,最终导致了PD 的发生。PKRK 基因编码的LRRK2 蛋白突变、异常聚集等都可能诱导细胞凋亡从而引起帕金森病。LRRK2 具有提高蛋白激酶活性的功能,可间接调控神经退行性系统。大部分数据都显示,LRRK2 基因是PD 常染色体显性遗传致病基因突变率最高的。潘思文等[25]用MPP +诱导PCl2 细胞进行刺五加干预实验,并用免疫细胞化学法和WesternBlot 测定PCl2 细胞的LRRK2 蛋白的表达,实验发现,刺五加干预后的给药组的LRRK2 的蛋白表达比模型组低,得出刺五加可以降低LRRK 2 基因的毒性作用,推测刺五加可以下调LRRK2 蛋白的表达进而防止LRRK2 蛋白对神经元的毒性作用。刺五加可以减少和防止LRRK2 蛋白对神经元的毒性,同时,也为遗传性帕金森的治疗打开了一条新思路,为帕金森靶点基因治疗的药物研究提供了参考。

3 刺五加治疗帕金森病的有效成分及药代动力学研究

近年来研究发现,刺五加中的活性成分主要包括皂苷、黄酮类化合物、叶黄素、挥发油和异嗪皮啶等,其中皂苷类及异嗪皮啶对PD 有较好的疗效。董杨等[26]用刺五加苷B 治疗MPP+诱导的PC12 细胞,发现了刺五加的酚苷类化合物苷B 作为有效成分之一可以抑制p-ERK 的表达,下调c-fos、c-jun 基因的表达来抑制细胞凋亡,发挥治疗PD 的作用。刘树民[27]确定50%乙醇洗脱组为刺五加有效成分后对PD 模型小鼠进行给药治疗,发现了刺五加有效成分可以提高PD 小鼠GABA、TH 的阳性表达,并检测和分离刺五加有效成分,发现了4 种活性成分:刺五加苷B、刺五加苷D、刺五加苷E 和异嗪皮啶,并且这4 种活性成分均可提高MPP+诱导的PC12 损伤细胞的存活率。研究发现刺五加活性成分可为刺五加新药的开发提供新思路,现有的刺五加药动学研究也可以更好地为刺五加的临床用药和用量提供参考。卢芳等[28]用鱼藤酮制作PD小鼠模型,手术安装探针导管于小鼠左侧纹状体区,用刺五加有效成分异嗪皮啶灌胃给药后用微透析技术间隔取样,发现给药后的5 min 即可在小鼠纹状体细胞外液检测到,15 min 时,异嗪皮啶浓度达到峰值。在另一个实验中,卢芳等[29]对大鼠进行刺五加提取物灌胃,分别提取并检验给药后大鼠的胆汁、血浆、尿液和粪便,通过UPLC-Q-TOF-MS 分析,只检测到异嗪皮啶原型,发现刺五加苷B 在大鼠体内主要以脱糖基、脱甲基化、乙酰化、葡萄糖醛酸化等形式代谢,而刺五加苷D 是在脱葡萄糖后,以脱甲基化和葡萄糖醛酸化代谢,异嗪皮啶则以原型葡萄糖醛酸苷为中间产物后又以原型排出体外。血脑屏障透过率高,进一步说明刺五加有望成为治疗PD 的新药物。

4 刺五加在帕金森病的临床应用

况时祥等[30]将60 例帕金森原发性患者,随机分为对照组和治疗组,60 例患者原有治疗都是服用左旋多巴,个别加服用安坦、溴隐亭,在各自用药用量不变的情况下,治疗组前10~15 d 静脉滴注刺五加注射液后改为口服刺五加口服液。3 个疗程结束后,治疗组webester 评分明显优于对照组,剂末少动患者症状也有所改善,开关现象患者开期延长,甚至有2 例消失。程秀兰等[31]对20 例单用美多巴、8 例服用美多巴加服安坦的PD 患者加服刺五加片,3 个月后,患者MDRSPD 评分均有进步,血常规、肝肾功能、尿常规等与治疗前变化不大,证实刺五加治疗PD 的安全、有效。

综上所述,刺五加治疗PD 疗效确切,成分相对清晰,机制相对明确,不良反应较低,是一味值得进一步挖掘和开发的治疗PD 的药物。目前对于刺五加治疗PD 的研究大多停留在动物实验研究基础上,作用机制研究还不够深入;临床研究相对较少,若是用于人体可能会存在一定偏差和不稳定因素。希望未来能有更多的临床实践去挖掘刺五加治疗PD 的价值,寻求潜在、安全的治疗靶点,加快刺五加的开发与应用。

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