针灸治疗阿尔茨海默病的作用机制研究进展＊

牟秋杰，姜 婧，王 鑫，李昱颉，田会玲，王 顺，嵇 波＊＊，李志刚＊＊

（1. 北京中医药大学针灸推拿学院 北京 100029；2. 北京中医药大学护理学院 北京 100029；3. 首都医科大学附属北京中医医院 北京 100010；4. 北京中医药大学第三附属医院 北京 100029）

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）是以起病隐匿、认知功能障碍渐进性加重为主要临床特征的中枢神经退行性疾病，是痴呆最常见的原因[1]，约占痴呆总人数的60%～80%[2]。国际阿尔茨海默病协会（ADI）指出，全球痴呆患者人数约5 000 万，平均每3秒新增1 例，预计到本世纪中叶，罹患人数将达到1.52亿。2015年世界AD 报告[3]显示，中国的痴呆患者已超950 万，约占世界痴呆总人数的20%，预计到2030 年，中国的痴呆患者将超过1 600 万。如此庞大的患者群体，无疑给世界各国带来了沉重的经济和社会负担，2018 年全球用于痴呆的花费达到10 000 亿美元，预计到2030 年将会达到20 000 亿美元；我国仅2015 年的花费就达1 677.4 亿美元，预计2030 年将增至5 074.9亿美元[4]。由于AD 的病因较多，且发病机制十分复杂，目前尚无特异性的防治措施。现有的治疗药物，如盐酸多奈哌齐、利凡斯的明和甘露特钠等，仅能改善患者的临床症状，延缓疾病的发展进程，并不能根治AD，且副作用较大。由此可知，AD 是当今世界公共卫生领域所面临的重大难题，为提高AD 患者的生活质量、减轻其照护者、家庭及社会经济负担，寻求积极有效的干预措施迫在眉睫。

针灸作为传统医学的重要组成部分，在AD 的防治过程中发挥着重要作用[5]。无论是临床研究[6]还是基础研究[7-8]均表明，针灸对AD 具有较好的疗效，且安全可靠，无副作用或副作用较小。由于针灸具有多靶点、多途径和多层面的作用特点，因此其治疗AD 的作用机制也不是单一的，而是通过多种途径发挥整体调控效应。现对针灸治疗AD 的作用机制综述如下。

1 调控脑内蛋白质的异常表达

AD 的特征性病理改变除大脑皮质萎缩外，还包括由β-淀粉样蛋白（Aβ）异常沉积所形成的老年斑（SP）和Tau 蛋白过度磷酸化所形成的神经纤维缠结（NFTs）[9]。可知，Aβ 的异常沉积和 Tau 蛋白的过度磷酸化在AD 的病理进程中发挥着重要作用，且两者常相互作用，加剧AD的发生和发展[10]。

1.1 调控Aβ的异常表达

Aβ由淀粉样前体蛋白（APP）经β分泌酶和γ分泌酶水解而来，在中枢和外周均有分布，在中枢主要分布于海马和脑桥等部位。生理状态下，脑内的Aβ 通过脑内水解、转运出脑和外周降解等多种途径清除而保持较低水平，其产生和清除整体上处于动态平衡状态[11]。当Aβ 的清除机制失衡，则会导致脑内Aβ 的病理性聚集形成SP，从而产生神经毒性，导致神经元的变性、损伤，甚至凋亡[12]。有研究[13-14]表明，电针可有效降低AD 模型小鼠大脑皮层和血清中的Aβ1-40 和Aβ1-42 水平，并且能改善其学习记忆能力。由此可知，针灸对AD 患者脑内Aβ 的异常表达具有较好的调控作用。

1.2 调控Tau蛋白的过度磷酸化

AD 属Tau 蛋白病的一种，其发生与Tau 蛋白的功能异常和毒性增加密切相关。生理状态下，Tau 蛋白主要分布在轴突中，具有可溶性，当与微管蛋白结合后，可促进微管的组装和稳定。过度磷酸化的Tau 蛋白会与微管解离，同时可溶性降低，从微管上解离的Tau 蛋白因降解不足而相互聚集、缠绕形成NFTs，进而释放神经毒性，导致神经元的变性、损伤，甚至凋亡。有研究[15]表明，电针可显著降低AD 模型鼠海马Tau 蛋白的表达，并可改善模型鼠的学习记忆能力[14]，说明针灸可抑制AD 患者脑内Tau 蛋白的过度磷酸化。

2 调控小胶质细胞的生理病理状态

小胶质细胞作为中枢神经系统的第一道防线，尽管只占脑内细胞总数的5%-12%，但其在维持中枢内环境稳态和神经元正常生理功能中发挥着重要作用[16]。在AD 的病理进程中，当小胶质细胞被Aβ 激活后，会释放大量的炎性因子，发挥对Aβ 的吞噬和降解作用。但同时，小胶质细胞所释放的炎性因子又会提高APP 和裂解酶的表达水平，加剧Aβ 沉积，进而触发免疫炎性级联反应，加重病情，造成恶性循环[17]。

2.1 抑制小胶质细胞活化

小胶质细胞存在两种截然相反的功能状态，即静息态和激活态[18]。静息状态下，小胶质细胞有数条细长的突起，通过突起不断的收缩与舒张检测细胞周围环境的变化，并通过吞噬功能清除Aβ 和其他的细胞碎片，维持中枢内环境的稳定。但是，随着脑内Aβ 的不断沉积，其对小胶质细胞的刺激也会逐渐加剧，导致小胶质细胞活化，活化后的小胶质细胞因其收回突起而呈阿米巴样，并增殖、迁移到病变部位，分泌白细胞介素-1β（IL-1β）、IL-6和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等大量炎性介质，引起中枢神经炎性反应，进而导致神经元的损伤或丢失。既往研究[19]证实，“通督启神”法电针可明显改善AD 模型鼠的学习记忆能力，并降低其大脑皮层小胶质细胞标记物离子钙结合蛋白1（Iba-1）的含量，说明针灸可通过抑制小胶质细胞活化发挥脑保护效应。

2.2 调控小胶质细胞的极化状态

根据极化后所分泌细胞因子的不同，可将小胶质细胞分为促炎性的M1 型和促吞噬的M2 型两种极化状态[20]。当小胶质细胞向M1型极化后，其吞噬和降解Aβ 的功能降低，向M2 型极化后，其吞噬和降解 Aβ 的功能则会提高[21]。M2型小胶质细胞对Aβ 的吞噬和降解是清除脑内Aβ 的一条特殊途径[22]。由此可知，在AD 的治疗中，可通过一定的干预措施促使脑内小胶质细胞由M1 型向M2 型极化，增强其吞噬和降解功能，促进Aβ的清除。有研究[23]表明，电针可调控AD模型鼠海马小胶质细胞的极化状态，促使小胶质细胞由促炎性的M1 型向促吞噬的M2 型极化，从而达到治疗AD的目的。

3 调控线粒体自噬

线粒体自噬可抑制Aβ沉积和Tau蛋白缠结，改善AD 模型鼠的认知功能障碍[24]。“线粒体级联假说”认为，线粒体自噬功能障碍是AD 发病机制中的关键事件、重要因素和AD 的早期病理性改变[25-26]。研究[27]表明，AD 患者脑内受损的神经元积累了大量自噬功能障碍的线粒体。Parkin 蛋白是一种E3 泛素连接酶，在线粒体自噬过程中发挥关键作用。当线粒体受损时，会导致内膜电位消失，使PINK1 向内膜转移受阻，最终集聚在线粒体外膜上[28]，此时，Parkin 蛋白会被蛋白激酶PINK1 从细胞质中招募并激活，活化的Parkin 蛋白催化线粒体表面蛋白质发生泛素化，使之能被自噬受体识别，后者再与微管相关蛋白轻链3（LC3）连接，形成线粒体自噬体，最后，线粒体自噬体与溶酶体融合形成成熟的线粒体自噬溶酶体，启动线粒体的降解程序[29]。有研究[30]表明，电针可明显减少SAMP8 小鼠海马线粒体自噬相关蛋白Parkin 和PINK1 的表达，并能改善其认知功能障碍，说明针灸可改善线粒体的自噬功能障碍，促进线粒体自噬，发挥神经元保护效应。

4 调控表观遗传修饰

表观遗传学是指在不改变DNA 序列的前提下，基因的表达和功能发生改变，并产生可遗传的表型，其机制主要包括DNA 甲基化、组蛋白修饰、RNA 干扰（RNAi）和染色质重塑等方面，其中组蛋白修饰主要有乙酰化、甲基化、泛素化和磷酸化等形式[31]。当AD患者脑内APP 和早老素1（PS1）的启动子发生去甲基化修饰后，可导致 APP 和 PS1 的过表达[32]。AD 患者或模型鼠的海马和皮层，均发现组蛋白去乙酰化酶1（HDAC1）和HDAC6 表达的上调，并伴随Tau 蛋白的过度磷酸化和NFTs 的形成[33-34]。由此可知，表观遗传修饰与AD 的发生、发展密切相关。与基因突变不同，表观遗传修饰所诱导的疾病具有可逆性[33]。针灸可通过调控表观遗传修饰发挥对缺血性脑卒中[35]、肝癌[36]等疾病的治疗作用。因此，从表观遗传角度阐释针灸治疗AD 的作用机制将是接下来研究的重要方向。

5 发挥神经元保护效应

无论是Aβ 沉积、Tau 蛋白过度磷酸化，还是脑内乙酰胆碱（ACh）水平下降、小胶质细胞活化介导的神经炎性反应等，均可直接或间接导致神经元的变性、损伤，甚至凋亡，加速AD 的病理进程[37]。因此，发挥神经元保护效应是针灸治疗AD 的重要一环。

5.1 抑制中枢神经炎性反应

有关AD 的病理与分子生物学研究[38]发现，除了Aβ沉积所形成的SP 和Tau 蛋白过度磷酸化所形成的NFTs 外，大量活化小胶质细胞的聚集也是AD 的主要病理改变，同时还伴随一系列生化改变，如炎性因子、补体蛋白和急性反应物的释放[39]等，其中IL-1β、IL-6、IL-8、环氧化酶2（COX-2）、TNF-α 和转化生长因子-β（TGF-β）等与AD 的中枢神经炎性反应较为密切。有研究[7-8,40]表明，“通督启神”法电针可明显改善AD 模型鼠的空间学习记忆能力，同时还可降低海马和大脑皮层炎性因子COX-2 和TGF-β1 的表达，说明针灸可通过降低中枢炎性介质的释放发挥神经元保护效应。

5.2 促进神经营养因子的释放

AD 属中枢神经退行性疾病，神经元的变性、损伤和凋亡是其重要的病理改变。神经生长因子（NGF）、神经营养因子-3（NT-3）、NT-4/5、脑源性神经营养因子（BDNF）和神经胶质细胞源性神经营养因子（GDNF）等神经营养因子可促进神经元的再生、增殖、分化、迁移和损伤修复，并能增加神经元的兴奋性，促进突触传递，还能抑制神经元的凋亡等，在AD 的病理进程中发挥重要作用。AD 患者脑内Aβ 沉积、Tau 蛋白过度磷酸化和小胶质细胞活化等，均可引起炎性介质释放和突触功能受损，从而导致BDNF、GDNF 等神经营养因子的分泌和运输障碍，降低其含量[41-42]。有研究[43-45]表明，针灸可明显增加AD 模型鼠脑内NGF、BDNF 和GDNF 等神经营养因子的含量，改善其认知功能障碍，说明针灸可促进脑内神经营养因子的释放，发挥对神经元的保护和修复作用，延缓其凋亡进程。

6 改善突触可塑性

突触由突触前膜和突触后膜构成，是神经元之间相互连接的特殊结构。突触可塑性是指突触在神经元持续活动的影响下发生数目、结构和功能的改变，包括突触传递的可塑性和突触结构的可塑性两方面[46]。突触可塑性对学习记忆和认知功能十分重要，是其形态学和功能学基础。突触可塑性改变是神经元损伤的重要表现，与AD 患者认知功能障碍和人格改变等密切相关[47]。突触可塑性主要表现在突触形态结构改变、突触相关蛋白表达异常和神经递质释放受阻等方面。

6.1 改善突触的形态结构

神经元突触形态结构的改变是突触功能异常的结构基础，同时也是AD 患者神经元损伤的一个重要病理表现。因此，对突触形态结构的保护和修复在AD 的治疗中具有重要意义。电针可改善AD 模型鼠的认知功能障碍，增加其脑内突触的数目和密度，修复突触损伤，促进突触再生[48]，并提升穿孔突触百分数，增大突触界面曲率和突触后致密物厚度，减小突触间隙宽度等[49]，说明电针可改善突触形态结构的变化，达到防治AD的目的。

6.2 调控突触相关蛋白的表达

突触相关蛋白主要包括突触素（SYN）、突触后致密物质-95（PSD-95）、生长相关蛋白-43（GAP-43）和突触结合蛋白等，这些蛋白对调控突触可塑性具有重要作用[50]。在AD 患者脑内，突触相关蛋白呈低表达，从而破坏突触的功能，同时，蛋白消失的位点会被Aβ和 Tau 蛋白等占据，加剧AD 的病理进程[50]。王颖[48]研究表明，电针百会、肾俞可显著提高AD 模型鼠海马和皮层GAP-43 的含量；林瑶等[51]研究表明，艾灸关元可明显增加AD 模型鼠海马SYN 的表达。由此可知，针灸可通过调控突触相关蛋白的表达，改善突触可塑性，达到防治AD的目的。

6.3 调控神经递质的释放

伴随突触可塑性的改变，AD 患者脑内会出现多种神经递质的异常表达，如胆碱类神经递质、氨基酸类神经递质和单胺类神经递质等。这些神经递质的异常表达，可对患者的学习记忆能力、认知功能和情绪调控等产生不良影响。如胆碱类神经递质ACh，其合成和分解分别受乙酰胆碱转移酶（ChAT）和乙酰胆碱酯酶（AchE）的调控，当ACh 合成和表达受损时，可导致AD 患者的认知功能障碍。针灸可通过调控ACh等神经递质的异常表达，达到治疗AD 的目的。如黄东挺等[52]研究表明，针灸可提高海马ACh的表达水平，改善AD模型鼠的学习记忆能力；望庐山等[53]研究也表明，电针可显著提高AD 模型鼠海马和皮层ChAT 的活性，降低AchE 的活性，增加ACh 的表达，从而改善其学习记忆能力。

7 调控氧化应激反应

氧化应激广泛参与AD 的生理病理进程，在其发生、发展过程中起着至关重要的作用。生理状态下，脑内的氧化和抗氧化能力处于动态平衡，维持正常的功能活动。当AD 发生时，由于受到SP、NFTs 和神经元变性[54]等不良因素的诱导而发生的氧化应激反应，可打破脑内的这种动态平衡，导致脑内抗氧化能力下降，出现大量的活性氧（ROS），从而使神经细胞膜上的脂质、蛋白质和核酸等发生氧化，产生自由基等大量氧化产物，诱发神经炎性反应，加重AD 的病理进程。有研究[55]表明，头穴丛刺可提高AD 患者血清中超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的水平，并降低脂质氧化终产物丙二醛（MDA）的含量；另有研究[56]表明，针灸可降低AD 模型鼠海马MDA 的含量，提高GSH-Px 的活性。说明针灸可通过降低氧化应激反应、增强氧自由基代谢能力等途径防治AD。

8 调控能量代谢

能量代谢异常，尤其是葡萄糖运输缺陷、糖酵解障碍及线粒体功能受损等在AD 的病理进程中发挥重要作用。大脑的高能量需求使其对能量供应和线粒体功能变化异常敏感。人体约25%的葡萄糖被大脑利用，其中大部分通过糖酵解和线粒体氧化磷酸化来传递能量，以支持突触传递，防止兴奋性毒性的产生。脑代谢活动所需的能量主要来源于葡萄糖，当脑对葡萄糖的摄取和利用降低时，可导致神经元损伤，加重AD 的病情。有研究[57]表明，AD 患者在出现认知功能障碍之前就有可能已出现低能量代谢。同时，AD 患者脑内神经元的变性、丢失等，又可进一步加重葡萄糖的代谢异常[58]。因此，调控能量代谢可能是治疗AD 的重要靶点。研究[59-60]表明，电针或音乐电针均能提高AD 模型鼠海马和皮层氟代脱氧葡萄糖（18F-FDG）的摄取率，并改善其学习记忆能力，说明针灸可通过提高能量代谢水平改善AD 的认知功能障碍。

9 小结与展望

随着人类疾病谱的变化和寿命的延长，AD 的患病率也呈逐年上升趋势，已成为继心血管病、癌症和脑卒中之后的第四大杀手。AD 的病因病机十分复杂，目前尚无特异性的治疗方案，临床治疗AD 的药物较少，且作用靶点较为单一，尽管对AD 具有一定的治疗作用，但并不能阻止AD 的病理进程，因而也不能根治AD，且副作用较大。最新批准上市的首个靶向脑-肠轴的药物甘露特钠，也主要针对轻中度AD 患者[61]，对重度AD 患者仍束手无策。鉴于此，越来越多的研究者提出，应加大对多靶点药物的研究[62]，并提倡联合用药，从整体上发挥对AD 的调控效应，这与中医学的“整体观念”不谋而合，同时针灸具有多靶点、多途径和多层面的作用特点，可通过多种途径达到防治AD的目的。

AD 属于多因素、多机制类疾病，但已有研究均是从单一机制入手进行探究，因而对针灸治疗AD 的作用机制缺乏整体认识。因此，充分利用中医学“整体观念”的优势和针灸多靶点、多途径、多层面的作用特点，设计更全面、合理的实验方案，综合、整体的探究其作用原理，将是未来研究的重要方向。此外，目前对针灸治疗AD 的作用机制已进行了较为广泛的研究，获得了大量客观、可靠的研究成果，应对已有研究成果进行综合分析、深入挖掘，有望揭示针灸治疗AD的深层作用原理。