針刺干預阿爾茨海默病作用機制的研究進展

任晴晴， 潘興芳

（天津中醫藥大學，天津 301617）

阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease，AD）以認知能力下降、記憶障礙等為主要表現，后期發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]。本病多見于老年人，隨著世界人口老齡化，預計至2030年，全世界將會有6 570萬人罹患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，治療方面效果差強人意，只能暫時緩解AD 的癥狀[4]。目前，依然沒有治療方法可以減緩或阻止神經元的損傷和破壞，阻止疾病的進展。針刺作為中醫學的重要組成部分，憑借其療效確切、副作用少等優勢，在AD的干預治療中發揮著重要作用。本研究搜集針刺干預AD的相關文獻并進一步整理總結，以期為提高臨床療效以及進一步系統研究提供思路。

1 病因病機

中醫學認為，AD 屬于“癡呆病”，病位在腦，多由髓減腦消、神機失用所致，常辨證為髓海不足、脾腎陽虛、肝腎陰虛及陰虛火旺[5]。本病多以腎、心、脾虛損，兼以血瘀、痰、邪毒阻絡腦所致，屬本虛標實，脾虛是始動原因，腎精虧虛是漸進因素，痰瘀互結、瘀久成毒是發展動力及危重結局[6]。2018年，阿爾茨海默病協會和美國國家老齡化研究所提出了淀粉樣蛋白，tau 蛋白和神經變性的研究框架，用于定義和診斷[7]，所以，目前認為，AD的神經病理學特征包括腦中淀粉樣蛋白β（amyloid β-protein，Aβ）的異常產生和積累，以及腦中過度磷酸化tau蛋白的神經原纖維纏結。研究表明，AD的病理機制還與突觸障礙、神經炎性反應、葡萄糖代謝異常、腸道菌群受損等相關[8-9]。近年來大量研究顯示，針刺可保護神經元免受退化并促進神經退行性疾?。ㄈ鏏D）的軸突再生，針刺療法對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AD的作用機制

2.1 針刺減少Aβ的積累

自從淀粉樣蛋白級聯假說提出以來，Aβ 在腦實質中的沉積水平在AD的病程進展中，一直被認為是AD 的發病關鍵[14]。國際公認的APPswe/PS1dE9 雙轉基因小鼠也是影響Aβ 水平的有效評價模型[15]。由于Aβ代謝失調引起的細胞外老年斑沉積是與AD 相關的典型病理變化。Aβ 是小肽片段，經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負責老年斑的形成，導致神經病變。因此，靶向Aβ形成和清除是治療AD的潛在治療方法。

有研究發現，電針（electroacupuncture，EA）被證明可以通過下調APP水平來減少APP/PS1小鼠的海馬Aβ 斑塊負荷，以緩解認知缺陷[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 雙轉基因小鼠，以“百會穴”“涌泉穴”施加電針為電針組，干預隔日1 次，6 周后取出小鼠腦組織，與正常組和模型組進行對比觀察，結果Aβ在模型組中表達更多更明顯，主要聚集在核周。該研究表明，電針干預AD小鼠可有效降低其海馬內的Aβ水平，從而提高小鼠的空間學習記憶能力。上述研究表明，Aβ 在腦內沉積水平到達一定程度時，將會啟動、加速tau 蛋白的病理進程，并且Aβ 和LC3之間存在共表達，所以，仍需要著重關注Aβ水平在AD病程進展中的變化。

2.2 針刺抑制tau蛋白過度磷酸化

高度磷酸化的tau 蛋白是AD 發病的主要原因之一[20]。tau 蛋白參與組成大腦神經元微管細胞骨架的組成，高度磷酸化的tau蛋白聚集形成的神經原纖維纏結破壞神經細胞的微管網絡和細胞內外生化溝通[21]，影響神經遞質合成，從而導致神經變性。研究[22]發現，電針百會和腎俞可以下調AD 模型大鼠海馬p38 絲裂原活化蛋白激酶（p38MAPK）的表達，使tau蛋白濃度降低，從而改善大鼠海馬CA1 區的認知障礙。電針上星和脾俞降低了SAMP8小鼠海馬tau的Ser202和Thr231位點的磷酸化水平，并降低了tau mRNA 的表達[23]。張鑫等[24]從60只大鼠中隨機選出20只分為假手術組和空白組，剩余40只中選出30只模型復制成功的大鼠分為針刺組、模型組和西藥組，針刺組運用“益智調神”針法，選取“三陰交”“內關”“四神聰”“神門”“百會”“懸鐘”針刺后留針10 min，7 d為1個療程，每日1次，連續治療6次后休息1 d，共干預4個療程。結果顯示：與假手術組比較，模型組的PP2A 蛋白表達減少（P＜0.05），而p-tau Ser198、GSK-3β蛋白表達增多（P＜0.05）；與模型組比較，西藥組、針刺組的PP2A 蛋白表達增多（P＜0.05），而p-tau Ser198、GSK-3β 蛋白表達減少（P＜0.05）。表明“益智調神”針法可能通過影響海馬GSK-3β 表達的下調及PP2A 表達的上調，抑制tau蛋白的過磷酸化。

目前，已發現在AD 腦組織中的tau 蛋白磷酸化點位至少有40個，GSK-3β是該過程中的關鍵激酶，起主導作用，與神經退行性變有著密切的聯系，PP2A 是針對異常p-tau 蛋白的特效磷酸酶[25-27]。所以，針刺可能通過對tau 蛋白高度磷酸化的影響來達到有效干預AD的治療作用。

2.3 針刺減少神經炎癥反應

越來越多的研究表明，AD 病程中腦內神經炎癥水平升高，與AD 病程密切相關。神經膠質細胞，包括小膠質細胞、星形膠質細胞和少突膠質細胞，是神經元發育、突觸形成和中樞神經系統功能所必需的[28]。此外，神經膠質還會產生多種炎性因子，如白細胞介素（IL）-6、IL-1β、腫瘤壞死因子（TNF）等，誘導炎癥介質的形成，損傷神經元，導致神經變性。有研究[29]報道顯示，電針百會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，從而提高學習和記憶能力。另一項研究[30]表明，EA 可以降低小膠質細胞和星形膠質細胞的活化，抑制炎癥反應，從而提高SAMP8 小鼠的記憶力。武文鵬等[31]隨機選取24只大鼠分為正常組、假手術組，再選取24只AD造模成功大鼠分為模型組、頭穴位叢刺組，針刺百會穴及百會左右旁開1 mm處，留針30 min，每日1 次，14 d 為1 個療程。通過對比觀察顯示：與假手術組比較，模型組大鼠海馬組織COX-2、NF-κB 表達量顯著升高（P＜0.01）；與模型組比較，頭穴叢刺組大鼠海馬組織COX-2、NF-κB 表達量均明顯降低（P＜0.05）。與假手術組比較，模型組大鼠海馬組織TNF-α 基因mRNA 表達以及IL-6、IL-1β 水平均顯著升高（P＜0.01）；與模型組比較，頭穴叢刺組各指標均明顯降低（P＜0.05）。當Aβ異常聚集，可促進炎癥因子的持續分泌，其中已知的有13 種細胞因子（如TNF-α、IL-6、IL-1β 等）與AD 的發生發展息息相關[32]。抑制NF-κB 可減少Aβ 前體，且COX-2 作為NF-κB 信號轉導的靶基因，針刺可以通過抑制NF-κB 來調控炎性因子從而減少神經炎癥反應。

2.4 針刺通過促進自噬來發揮作用

自噬是由一系列自噬相關蛋白（ATG）介導的。近年來，很多學者針對AD發病機制及靶點治療將自噬功能紊亂作為研究的熱點，自噬的過程從自噬體形成-溶酶體融合-蛋白降解，自噬缺陷會加快神經元的死亡[33]。自噬相關蛋白Beclin-1是啟動自噬的核心物質，與自噬體形成有關。微管相關蛋白1 輕鏈3（microtubule-associated protein 1 light chain3，LC3）是一類在細胞自噬中發揮重要功能的低分子量蛋白，介導自噬-溶酶體的形成。因此，Beclin-1和LC3可以作為檢測自噬激活的指標。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，可在一定程度上修復受損的神經元[34]。鄭清等[35]電針針刺AD模型大鼠“百會”“腎俞”穴進行干預，對比觀察得出結論，針刺可能通過對AKT/PI3K/mTOR 信號通路的調控，誘導自噬，清除神經元內神經原纖維纏結，從而改善記憶和認知功能障礙。

2.5 針刺通過改善突觸來發揮作用

突觸素（synaptophysin，SYN）是囊泡蛋白的特異性標志物，與突觸結構和功能相關，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，通過調節谷氨酸受體的錨定來調節突觸后對谷氨酸釋放的反應。PSD-95 參與突觸的連接和形成，維持突觸可塑性[37]。突觸是人類形成認知記憶的重要物質，其結構的完整對其正常運作至關重要。突觸和神經元缺失與AD的認知功能障礙密切相關。有研究表明：電針可以上調SAMP8 小鼠海馬體和皮層中PSD-95的表達，早期針刺干預可以產生最佳的治療效果[38]；電針百會和涌泉可以促進PSD-95 和其他突觸蛋白的表達，減少Aβ 的沉積，提高APP/PS1小鼠的突觸可塑性[39]。綜上可見，針刺可調控突觸相關蛋白修復AD 神經元損傷，是針刺干預AD發揮治療作用的機制之一。

2.6 針刺調節膽堿類神經遞質

AD 的發病和膽堿能系統受損有關。膽堿能系統影響初級生理過程，如注意力、記憶、學習、睡眠和應激反應。膽堿能功能的喪失與乙酰膽堿（acetylcholine，ACh）的合成減少有關，直接導致AD 的記憶喪失。在神經元的細胞質中，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，再被轉運至突觸前的膽堿能神經元。因此，ACh 補充療法已被提出作為AD的治療方法。研究[40-41]表明，對AD大鼠進行針刺治療干預，可以抑制乙酰膽堿酯酶的活性，調節其代謝來改變ACh 水平，達到對神經元和膽堿能神經系統的保護作用，減少腦內乙酰膽堿酯酶水平，提高ACh 含量，改善受損的中樞膽堿能神經系統。

2.7 針刺調節葡萄糖能量代謝

糖尿病是AD的重要危險因素，海馬、楔前和扣帶回區葡萄糖水平下降與認知損傷的嚴重程度相關[42]。大量研究證據表明，針刺在促進葡萄糖代謝、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激活SIRT1/PGC-1α途徑增強腦葡萄糖代謝并增加三磷酸腺苷產生[43]。SIRT1/PGC-1α途徑的激活可以增強線粒體氧化功能，這對于維持細胞內代謝穩態具有重要意義。磷酸丙糖異構酶是葡萄糖代謝中的關鍵酶，磷酸丙糖異構酶的活性降低，可能導致磷酸二羥基丙酮的異常積累，從而抑制糖酵解過程[44]。由異常磷酸丙糖異構酶活性引起的糖代謝障礙與學習和記憶障礙有關[45]。電針可以上調磷酸丙糖異構酶活性和調整海馬中糖代謝的異常來改善小鼠的認知障礙，同時，可以改善認知相關大腦區域的糖酵解，增強海馬、下丘腦和額葉/顳葉的葡萄糖代謝活性增強，并伴有改善記憶的功能[46-47]。李星[48]通過動物實驗發現，針刺百會、水溝可以促進AD大鼠海馬區GLUT1、GLUT3、GLUT4 的蛋白表達上調，增加蛋白含量，還可以激活胰島素PI3K/AKT 信號通路，使得海馬區的葡萄糖代謝能力提高，腦能量的供給得到了有效增強，從而有效改善并且維持了海馬的正常功能，減少進一步損傷海馬神經元。所以，針刺干預可以改善AD 病理損害情況，改善AD 患者的學習與記憶能力，使AD 疾病發生發展得到有效緩解。

2.8 針刺調節腸道菌群

衰老和神經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腸腦軸影響認知功能。腸道微生物群受損會產生大量的脂多糖，這是一種促炎的神經毒性物質。腸道中的脂多糖可以通過血液循環透過血腦屏障進入大腦，引發神經炎癥反應，導致認知功能障礙[49]。電針刺激百會和足三里可以增加乳酸桿菌和雙歧桿菌的DNA 豐度，并通過調節腸道菌群來恢復d-半乳糖處理大鼠的學習和記憶，抑制脂多糖水平，改善認知障礙[50]。電針百會、足三里和大腸俞等穴位，可以通過調節小鼠腸道菌群和炎癥的多樣性來改善APP/PS1小鼠的記憶障礙[51]。腸道微生物可以通過免疫、內分泌、代謝系統等調節大腦信號的傳遞，5-羥色胺和腦腸肽Y 是腸腦軸、腸神經系統的重要神經遞質，通過對腸黏膜下神經節、海馬、下丘腦膽堿能傳遞的影響，緩解應激和不良情緒[52]。

3 討論

AD 作為一種神經系統的退行性病變，其復雜性及難治性是國內外公認的。針對其發病機制的多樣性，運用針刺手法進行干預可同時從多個層面發揮效果，能夠有效地控制AD 的發生和發展。針刺對AD 干預作用的潛在機制可能涉及Aβ 代謝。tau 蛋白磷酸化、膽堿能神經遞質、神經炎癥、突觸和神經元功能、自噬、腦葡萄糖代謝、腸道菌群的調節等?？傊?，這些基礎研究為針刺治療AD提供了扎實的科學證據，但也存在一定的不足。首先，AD的發病機制非常復雜，目前尚無定論，各種病理生理因素之間往往存在著交叉聯系，有的甚至是同時存在。既往有關針刺治療AD機制的研究主要集中在單一因素上，較少研究病理生理學之間的聯系，這可能在一定程度上破壞了證據，最好從整體學或系統生物學的角度研究針刺治療AD 的機制。后期的研究可采用轉錄組學、蛋白質組學和代謝組學等多組學技術來探索針刺治療AD的潛在作用機制。其次，由于針刺涉及通過多個神經反饋系統對敏點進行外周刺激以調節神經和內臟功能，因此，使用化學遺傳學或光遺傳學技術繪制與AD相關的外周神經回路可以擴展對針刺在AD 中益處的潛在機制的理解。而且，現有文獻報道中運用的針刺方法種類繁多，穴位的選擇也大有不同，可以進一步分類研究，為未來制定診療規范提供有力依據，提升臨床價值，惠及更多的患者。