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逍遙散及其活性成分抗阿爾茨海默病作用的研究進展

2024-03-12 12:32朱美薇楊芳芳聶澤卉周小影劉宇萌代曉芳管慶霞
中成藥 2024年2期
關鍵詞:阿爾茨海默白術神經

朱美薇,楊芳芳,聶澤卉,周小影,劉宇萌,代曉芳,管慶霞

(黑龍江中醫藥大學,黑龍江 哈爾濱 150040)

阿爾茨海默病是一種與年齡高度相關的退行性神經系統疾?。?],可引發患者記憶定向能力減退、精神行為異常、生活自理能力喪失等變化,晚期患者因全身系統功能退化,多器官并發癥死亡。截至2020 年,我國阿爾茨海默病患者數量高達983 萬例,已經成為我國城鄉居民死亡的第五大原因[2],預計2030 年,我國阿爾茨海默病患者年治療總費用將高達5 074.9 億美元[3],給患者家庭和社會帶來沉重負擔。

目前,對于阿爾茨海默病發病機制的闡釋主要集中于β淀粉樣蛋白級聯、Tau 蛋白過度磷酸化、氧化應激、膽堿能損傷[4]。近年來,越來越多的研究證實阿爾茨海默病是一種系統性疾病,其疾病起源受多因素、多層面影響,如慢性應激[5]、肝臟疾?。?-7]、外周炎癥、外周代謝系統異常[8-9]等均是引起阿爾茨海默病病理形態改變的重要驅動因素。

目前,臨床上主要使用乙酰膽堿酯酶(AChE) 抑制劑和N-甲基-D-天冬氨酸受體(NMDAR) 阻斷劑[10],其靶點單一,無法改善阿爾茨海默病發病的系統性誘因,不足以逆轉病程。中醫藥現代化的發展為抗阿爾茨海默病藥物的開發提供了潛在方向,越來越多的經典名方被用于治療阿爾茨海默病。逍遙散為治療抑郁癥的經方,其對中樞系統的阿爾茨海默病致病因子及通路的表達具有多重調控作用,可改善阿爾茨海默病的多種病理形態,且臨床研究證明其療效切實有效[11-14]。本文對逍遙散及其主要活性成分防治阿爾茨海默病的藥理作用進行綜述,以期為其深入發展提供理論依據。

1 逍遙散全方的抗阿爾茨海默病作用

逍遙散源于《太平惠民和劑局方》,以柴胡為君藥,白芍、當歸為臣藥,白術、茯苓、甘草、薄荷為使藥,生姜為佐藥配伍成方[15]。功效為疏肝解郁、養血健脾、調和肝脾。

中醫理論認為,肝乃阿爾茨海默病發病的先天之因,脾胃為后天之本[16]。肝主疏泄,并藏血藏魂。肝血失養,肝力匱乏,則氣血郁滯,難養臟腑神魄。脾健運,消化水谷精微。水濕停驟,則繼生痰濕,上蒙清竅; 精微不化,氣血化原不足,則不濟腦髓,神明失養。此外,脾土與肝木密切相關,肝之藏血,與脾之運化相屬; 脾之運化,賴肝之疏泄,肝郁、脾虛常常并發并存?!督饏T要略·臟腑經絡先后病篇》云: “見肝之病,知肝傳脾,當先實脾”,故“肝血瘀滯、脾虛痰濕” 為阿爾茨海默病的主要病機,“疏肝健脾、氣血雙補、肝脾同調” 為其主要治則。逍遙散全方八味藥配伍,柴胡、白芍、當歸滋養先天,茯苓、白術益補后天,氣血同調、行瘀化痰,去濁開竅,濡養大腦,消阿爾茨海默病邪滯標實之癥[17]。

目前,逍遙散通過“疏肝、健脾、養血” 三者結合協同起效的抗阿爾茨海默病作用已在現代藥理學研究中得到驗證,王虎平等[18]以腹腔注射D-半乳糖制備阿爾茨海默病小鼠模型,評價逍遙散全方及疏肝、健脾、養血拆方配對組的抗阿爾茨海默病作用,研究顯示,各給藥組阿爾茨海默病小鼠血清中丙二醛(MDA)、AchE 活性降低,同時膽堿乙酰轉移酶(ChAT)、超氧化物歧化酶(SOD) 活性升高,阿爾茨海默病小鼠的學習記憶能力均有提升,且逍遙散全方組防治效果最好。下丘腦-垂體-腎上腺軸(HPA 軸)紊亂為肝郁的現代病理表現,其負反饋所引起的糖皮質激素水平升高會導致海馬區結構和功能異變,從而損害認知功能并最終致使阿爾茨海默病的發生。范耀耀等[19]研究發現,逍遙散可通過抑制阿爾茨海默病大鼠海馬組織內的糖皮質激素受體(GR) 抑制性蛋白FKBP51 表達增強GR、腦源性神經營養因子(BDNF) 的激活與表達,從而維持HPA 軸的穩態,緩解慢性應激反應下的海馬組織損傷,同時逍遙散還可降低阿爾茨海默病標志物淀粉樣蛋白前體(APP) 的表達,減少病理產物Aβ 淀粉樣沉積。陳美秀等[20]對逍遙散起效的物質基礎進行了初步研究,發現逍遙散石油醚部位組對慢性應激復合阿爾茨海默病體外模型的細胞損傷緩解效果最佳,且逍遙散對該細胞模型動態表達的影響與陽性對照藥物GR 受體拮抗劑米非司酮類似,進一步鞏固證實了FKBPs/GR/BDNF 通路介導的HPA 軸調節功能為逍遙散抗阿爾茨海默病的重要作用途徑。

綜上所述,逍遙散全方可調節多種與阿爾茨海默病相關的酶、遞質及蛋白表達,但目前已探明的全方作用機制和靶點十分單一,對于起效內涵仍然解釋不足。因此,衡量逍遙散主要活性成分與疾病靶點間的關聯度,整合分析活性成分在全方抗阿爾茨海默病作用中的調控程度,并對逍遙散整體作用的潛在靶點進行預測,是深入揭示逍遙散對于阿爾茨海默病系統性治療機制的關鍵。

2 逍遙散單味藥及其活性成分的抗阿爾茨海默病作用

2.1 白芍 白芍也稱白花芍藥,是毛茛科植物芍藥PaeonialactifloraPall.的干燥根,味苦酸,性微寒,歸肝、脾經,具有養血補肝之功效[21]?,F代藥理學研究表明,白芍中關鍵活性成分芍藥苷、齊墩果酸、丹皮酚均對阿爾茨海默病具有藥效作用。

芍藥苷是白芍中主要的萜類糖苷化合物,可穿透血腦屏障且副作用少[22]。Kong 等[23]發現,芍藥苷可降低5XFAD轉基因小鼠海馬體的Aβ 斑塊沉積,并通過抑制星狀膠質細胞活化,降低相關炎癥因子水平而改善神經炎癥,該作用可被選擇性腺苷A1 受體拮抗劑DPCPX 逆轉,提示芍藥苷可能通過激活腺苷A1 受體而作為阿爾茨海默病的潛在治療劑。丹皮酚是白芍中主要的酚酸類有效成分,可改善多種阿爾茨海默病動物模型的認知記憶能力,其血腦屏障穿透性好,可有效識別親脂性胺從而結合新型有機陽離子轉運蛋白逆向轉運穿透血腦屏障[24],以上特性使丹皮酚成為一種頗具前景的神經系統疾病治療劑。Meng 等[25]每天灌胃給予APP/PS1 轉基因小鼠丹皮酚20 mg/kg,連續3 周,小鼠皮層與海馬體內Aβ42、Aβ40水平降低,Aβ 斑塊沉積減少,其學習能力和行為表現提升; 免疫學熒光染色結果顯示,丹皮酚還可抑制小膠質細胞過度活化而改善神經炎癥。齊墩果酸是白芍中主要的三萜類化合物,Wang等[26]研究發現,齊墩果酸可通過調節鈣信號通路來降低突觸神經元Ca2+濃度,從而維持神經元超微結構穩定性和神經元突觸的可塑性,改善Aβ25-35誘導的阿爾茨海默病大鼠模型記憶喪失。Castellano 等[27]研究發現,齊墩果酸可降低脂多糖(LPS) 誘導的BV2 小膠質細胞中TNF-α、IL-1β、IL-6 等炎癥相關因子水平并減少一氧化氮(NO) 釋放,從而抑制該體外模型過度活化引起的氧化應激和炎癥反應,其作用機制與編碼炎癥因子和一氧化氮合酶(iNOS) 基因表達的降低有關。

2.2 白術 白術為菊科植物白術AtractylodesmacrocephalaKoidz.的干燥根莖,具有健脾益氣、燥濕利水的功效,被稱為“補氣健脾第一要藥”[28]?!渡褶r本草經》 中記載:“術,味微溫……做煎餌,久服輕身延年,不饑”。白術質多脂液,味甘可滋脾氣虧虛,性溫能燥脾健運,以祛痰濕聰神竅為標,利髓海生化之源為本,體現了逍遙散標本兼顧治療阿爾茨海默病的原則,現代藥理學研究表明,白術中的活性成分白術內酯I、雙白術內酯、白術內酯Ⅲ、綠原酸具有抗阿爾茨海默病的藥效作用。

中醫理論認為自噬功能受阻是脾虛的表現,且Aβ 淀粉樣蛋白的異常聚集與體內津液運化失常引起的痰邪沉積具有關聯性[29],多項研究表明白術可通過調控多種途徑而增強Aβ 淀粉的自噬與降解。初雙等[30]研究發現,白術乙醇提取物可通過激活PPAR-γ 通路促進其核移位,并提高其下游靶基因的表達,從而促進Aβ 淀粉的自噬過程,減少Aβ 淀粉樣沉積。吳麗敏等[31]首先在細胞趨化實驗中初步確定了白術提取物可促進阿爾茨海默病轉基因秀麗隱桿線蟲APP 蛋白的降解,減少Aβ 淀粉樣沉積從而改善學習記憶能力; 通過進一步的細胞模型實驗發現其作用機制與上調轉錄因子EB-肝臟激酶B1-單磷酸腺苷活化蛋白激酶(TFEB-LKB1-AMPK) 通路,增強溶酶體自噬過程有關。膽堿能神經遞質對于學習記憶功能具有重要調節作用,是抗阿爾茨海默病藥物的主要靶區。已有現代證候研究表明,脾虛與腦組織內AchE 含量異常引發的神經損傷密切相關[32],因此從中藥當中發現的中樞AchE 抑制劑成為阿爾茨海默病藥物開發的重要來源。楊郴[33]通過分子對接技術初步發現雙白術內酯與AchE 蛋白具有穩定的結合性,進一步的細胞模型實驗結果表明,雙白術內酯對于AchE 過表達的MEF 細胞和293T 細胞具有負調節作用,其作用機制可能與抑制糖原合成酶激酶3β (GSK-3β) 的活性有關。毒蕈堿型乙酰膽堿受體M2 (CHRM2) 對突觸前乙酰膽堿釋放具有負反饋調節作用,可延長海馬長時程增強效應(LTP),緩解認知功能損傷[34]。胡倩等[35]基于網絡藥理學對白術的有效成分、關鍵靶標及相關通路進行篩選與分析,結果顯示,膽堿能神經是白術抗阿爾茨海默病作用的關鍵通路,CHRM2 為該通路的關鍵作用靶標,提示白術對于膽堿能神經具有直接影響作用。此外,白術中的酚酸類化合物綠原酸可通過抑制炎癥小體NOD 樣受體蛋白3(NLRP3) 活化,緩解Aβ 誘導的阿爾茨海默病小鼠神經炎癥,發揮神經保護作用[36-37]。

綜上所述,白術以補脾健氣法論治阿爾茨海默病的傳統醫學和現代證候學均有較為有力的理論支撐,是逍遙散治療阿爾茨海默病作用中的關鍵組成部分,但目前對白術抗阿爾茨海默病作用的研究多為體外細胞實驗,且研究重點局限于較為單一的靶點和藥效評估標準,缺乏廣泛的機制研究和現代藥理學驗證,因此需要開展多靶點、多通路、多種生物標志物的動物實驗研究以進行系統性的探索。

2.3 柴胡 柴胡為傘形科植物柴胡BupleurumchineseDC.及狹葉柴胡BupleurumscorzonerifoliumWilld.的干燥根,味辛、苦,性微寒,歸肝、膽、肺經,具有疏散退熱、疏肝解郁的功效[28]。

柴胡皂苷是柴胡中主要的活性成分,Li 等[38]研究發現,柴胡皂苷可通過激活細胞核Nrf2 通路負性調節β-淀粉樣前體蛋白裂解酶1 (BACE1) 與核因子-κB (NF-κB) 的轉錄和表達,減少APP/PS1 轉基因小鼠海馬體中Aβ 淀粉樣斑塊的產生與沉積,從而改善神經系統的氧化應激和炎癥反應。此外,有研究表明柴胡與炙甘草配伍可增加柴胡皂苷的吸收,對柴胡藥效發揮具有積極作用,體現了逍遙散遵循“君臣佐使” 的整體觀思想協同治療阿爾茨海默病的辨證內涵[39]。

槲皮素是存在于柴胡中的黃酮醇類化合物,具有廣泛的生物活性,可通過誘導自噬、抑制Aβ 淀粉樣沉積、增強腦源性神經營養因子、抗神經炎癥等多種途徑發揮抗阿爾茨海默病的作用[40-41]。作為一種潛在的治療阿爾茨海默病的天然小分子活性物質,槲皮素對不同類型的阿爾茨海默病模型均有治療作用[42]。Jain 等[43]發現槲皮素可逆轉魚藤酮誘導的小鼠記憶認知功能受損,并且可通過抑制小膠質細胞過度活化引起的神經炎癥從而緩解小鼠的黑質、海馬區域的神經病變。Olayinka 等[44]發現槲皮素對東莨菪堿誘導的阿爾茨海默病小鼠模型的記憶功能障礙具有較好的改善作用,可通過降低炎癥因子TNF-α、IL-6 水平延緩神經炎癥引起的海馬亞區和前額葉皮層神經元細胞凋亡過程。載脂蛋白4 (ApoE4) 作為當前阿爾茨海默病發病機制的研究熱點,其主要在肝臟和中樞系統生成,最新研究發現,肝臟途徑生成的ApoE4 還可通過破壞腦血管功能及加速Aβ淀粉樣沉積從而損害神經突觸的可塑性[45]; 神經系統星狀膠質細胞衍生的ApoE4 可加速血腦屏障的破壞[46],抑制海馬神經元樹突和突觸形成所需的膽固醇生成[47],加劇認知功能的凋敗。Mountaki 等[48]研究表明,槲皮素可通過降低ApoE4 基因表達,抑制神經元細胞對Aβ42的攝取和氧化應激反應,但該研究僅進行了初步探討,目前以肝臟和神經系統雙途徑生成的ApoE4 為靶點發揮抗阿爾茨海默病作用天然活性藥物的研究極少,因此相關藥物和具體的作用機制仍需要深入的篩選和發掘。

2.4 當歸 當歸是傘形科草本植物當歸Angelicasinensis(Oliv.) Diels 的干燥根[28],性溫潤燥,味辛散上揚,歸肝、心、脾經,既可行血通滯,又可補血濡虛,為“血中之氣藥”,其氣血同調之功效可對應治療阿爾茨海默病病機“瘀阻腦絡癥”[49]。

現代藥理學研究表明,當歸所富含的功效成分當歸多糖、阿魏酸、藁本內酯均對阿爾茨海默病有較好的藥效作用。王虎平[50]研究發現,當歸揮發油可劑量依賴性地提高阿爾茨海默病大鼠血清中乙酰膽堿(Ach) 水平,并降低海馬組織MDA、APP、Aβ1-42水平,縮短阿爾茨海默病大鼠在水迷宮內的逃避潛伏期和首次達到原平臺的潛伏期,提升其學習記憶能力。Kudoh 等[51]的一項多中心、隨機、雙盲臨床實驗結果表明,含有阿魏酸和當歸提取物的膳食補充劑對于輕度認知障礙(MCI) 具有明顯的治療作用。Du等[52]發現當歸多糖可通過激活腦源性神經營養因子-原肌球蛋白相關受體kinase B-環磷腺苷效應元件結合蛋白(BDNF/TrKB/CREB) 途徑降低神經炎癥相關因子的參數,從而緩解氧化應激反應,減少神經元細胞凋亡數量。阿魏酸是當歸的特征性酚酸類有效成分,具有抗神經炎癥和抗氧化應激作用,被廣泛應用于嚙齒類動物的阿爾茨海默病實驗中,目前已有大量研究結果表明阿魏酸對阿爾茨海默病具有顯著的治療作用[53]。Wang 等[54]研究發現,阿魏酸可結合內皮素受體-A (ETRA) 以抵消內皮素-1 (ET-1)介導的腦毛細血管收縮,改善小鼠海馬毛細血管密度和直徑的降低,從而顯著緩解海馬組織內的Aβ 斑塊沉積。許英等[55]在穩定表達人APP 蛋白的體外模型SH-APP 細胞中初步考察了阿魏酸的抗阿爾茨海默病作用,研究證實阿魏酸能夠抑制Aβ 分泌,并通過調節磷酸化GSK-3β 蛋白及抑制促凋亡蛋白caspase-9 表達從而提高細胞活力發揮神經保護作用。藁本內酯是當歸中含量較高的揮發油成分之一,具有抗炎、抗氧化應激、抗凋亡、改善神經元功能及血腦屏障通透性等作用,其分子量小,分子極性表面積小,對血腦屏障穿透力強,口服利用度較高,是改善中樞神經損傷疾病極具潛力的天然活性成分[56]。Zhao 等[57]研究發現,藁本內酯可通過上調肝臟激酶B1-腺苷酸活化蛋白激酶-哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(LKB1-AMPK-mTOR) 通路增強細胞自噬功能及線粒體活性,從而抑制具有神經元細胞特征的氧葡萄糖剝奪/再灌注PC12 細胞的凋亡。藁本內酯的抗阿爾茨海默病作用在動物實驗中也有驗證,快速老化癡呆模型小鼠(SAMP8) 與人類阿爾茨海默病的病理特征和行為癥狀具有很高的一致性。Zhu 等[58]研究發現,藁本內酯可通過調節線粒體融合與分裂蛋白 (Mfn1、Mfn2、PDrp1) 動態平衡,從而預防SAMP8 小鼠海馬神經元細胞的線粒體損傷,緩解氧化應激反應引起的細胞凋亡。

綜上所述,逍遙散全方及其主要活性成分對阿爾茨海默病具有多方位的藥理作用,此外,方中甘草及其活性成分也對阿爾茨海默病具有較為明顯的防治作用,逍遙散抗阿爾茨海默病的具體機制見圖1 所示[59-81]。

圖1 逍遙散及其主要活性成分抗阿爾茨海默病作用機制

3 結語與展望

逍遙散及其活性成分可通過減少Aβ 沉積、抑制Tau 蛋白過度磷酸化、抑制神經元細胞凋亡、改善神經炎癥、調節自噬、減輕氧化應激等多種途徑協同發揮抗阿爾茨海默病作用,具有廣闊的開發及應用前景。然而,現階段的研究仍顯不足。

中藥藥理成分的雜泛性賦予了中藥復方多靶點協同起效的優勢,但也造成了具有針對性的天然藥物活性成分難以篩選的難題。逍遙散治療阿爾茨海默病的起效形式及各成分之間的相互影響尚不明晰,其作用機制與量效關系仍然難以完全闡明,缺乏定量指標和給藥依據,現階段在關于逍遙散治療阿爾茨海默病的臨床研究中,用法用量仍非常具有主觀性,使其治療應用受到限制。

肝性腦病及肝腦軸的病理學聯系為探究疏肝解郁類中藥以系統生物學角度論治阿爾茨海默病提供了啟示,逍遙散對阿爾茨海默病及其相關誘因性疾病如抑郁癥、非酒精性脂肪肝、2 型糖尿病等均有較好的治療作用,可有效降低外周及中樞系統阿爾茨海默病致病因子及通路的表達,從而發揮對阿爾茨海默病疾病過程的整體調控作用。但目前其大部分研究重點僅指向神經系統,未能揭示其對阿爾茨海默病系統性的疾病起源以及廣泛的共病基礎的影響,中藥及逍遙散對阿爾茨海默病的調控機制仍有待挖掘。因此,如果能將阿爾茨海默病的中醫分證病理與現代病理學相聯系統一,將進一步拓寬中藥對于阿爾茨海默病臨床治療的應用思維,同時也將為中醫藥疏肝健脾法防治阿爾茨海默病提供更廣闊的可能途徑。

經典名方凝聚著祖國中醫藥文化傳承數千年以來的智慧結晶,隨著中醫藥現代化進程的不斷推進,生物組學、指紋圖譜、網絡藥理學、分子印跡技術、分子對接技術等現代技術及研究方法與傳統中醫藥研究日益融合,必將推動中藥復方抗阿爾茨海默病作用的研究與傳統制劑的二次開發,加快中醫藥現代化的腳步,傳揚中醫藥的文化精髓。

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