中医药调控五羟色胺治疗失眠的研究进展

田俸禄，袁德培*，曾楚华，张 希

1.湖北民族大学医学部(湖北 恩施 445000)

2.湖北中医药大学基础医学院(湖北 武汉 430065)

随着现代社会越来越快的生活节奏以及老龄化社会的到来,各种来自家庭、社会和工作的压力渐渐增加，越来越多的人出现了失眠。它多见于老年人，通常被认为是一种正常的衰老现象[1]。在60岁以上的美国人中，睡眠时长与语言记忆差、语言流畅性、工作记忆和处理速度、自我认知等有关。睡眠时间长可能是美国老年人睡眠碎片化或神经退化的标志，是发生痴呆症的危险因素[2]。一项河北省成年居民失眠流行病学调查显示失眠症状的加权检出率为12.0%，年龄大、妇女、文化水平低、独居者、低收入、体育运动少的人失眠症状检出率较高[3]。研究表明睡眠与大脑中非常重要的神经递质五羟色胺(5-HT)有极大的关系，它参与了睡眠的发生和维持，而且中医药通过调控5-HT含量治疗失眠的研究颇多。现就近几年中医药调控5-HT治疗失眠的研究进展予以综述。

1 5-HT与失眠的关系

1.15-HT与失眠的关系中缝核位于整个中脑、脑桥和髓质的脑干中线，这些细胞核主要包含5-HT能神经元。损坏猫的中缝核内的5-HT能神经元可导致失眠。腹腔注射对氯苯丙氨酸(PCPA)可抑制猫大脑5-HT合成，增加猫的觉醒时间。斑马鱼中缝5-HT的基因切除后减少了睡眠时间，减轻睡眠深度，小鼠中缝5-HT的基因切除后会增加觉醒[4]。5-HT能轴突神经末梢在清醒状态下释放5-HT，这种释放可能会刺激催眠物质的合成，其中包括血管活性肠多肽(VIP)和促肾上腺皮质激素样中间叶肽(CLIP)[5]。另外的研究显示[6]中缝背核(DRN)5-HT神经元介导二氧化碳诱导的睡眠唤醒。睡眠与脑脊液五羟吲哚乙酸(5-HIAA)呈正相关，这可以通过5-HT在网状激活系统中的抑制功能来解释，网状激活系统主要参与唤醒并且是大脑中最早发育的系统之一。另一可能的原因是血清素转运蛋白(SERT)参与调节5-HIAA与日间睡眠之间的关系，白天睡眠改变可能部分源于5-HT系统失调，但是具体的作用机制还需要继续深入研究[7]。

1.25-HT1-7受体与失眠的关系研究显示人类5-HT受体至少有7种类型，5-HT1-7，每一种类型又可分为若干亚型，其中很多受体都跟失眠有关。动物实验发现与空白对照组相比，快速眼动睡眠(REMS)剥夺导致背侧海马5-HT1A受体的表达降低[8]。一个横断面研究显示，工作压力和5-HTR2A基因与睡眠质量有关，工作压力高和-1438G/AGG基因型的受试者更有可能睡眠质量较差[9]。5-HT1A、5-HT2A都属于G蛋白偶联受体。5-HT1A偶联Gαi/o以减弱腺苷酸环化酶(AC)的活性，降低环磷酸腺苷(cAMP)的含量，以影响觉醒功能。通常5-HT1A激动能减轻焦虑、促进浅深睡眠，5-HT2A偶联Gαq/11，激活磷酯酶C(PLC)，激动5-HT2A可减少漫波睡眠、导致觉醒增加。研究人员将选择性5-HT3受体激动剂间氯苯基双胍注入DRN会导致REMS和REM周期数显著减少，直接说明间氯苯基双胍能直接激活5-HT能细胞，这可能与5-HT在突触后部位的释放增加有关[10]。5-HT5a受体在大鼠大脑中分布广泛，尤其在下丘脑视交叉上核(SON)集中分布，而下丘脑是生物钟驱动昼夜节律的部位[11]。把一种选择性5-HT6受体激动剂全身给药可显著增加觉醒并减少慢波睡眠(SWS)、REMS和REM周期数。用选择性5-HT6受体拮抗剂预处理可防止5-HT6受体激动剂对觉醒、REMS和REM周期数的影响。将这种受体激动剂直接注入DRN、蓝斑、基底前脑或背侧被盖核可特异性降低REMS[12]。给青春期大鼠腹腔注射5-HT7激动剂5 d，待其成年后，背侧纹状体和梨状皮层中5-HT7受体水平显著升高。将一种选择性5-HT7受体拮抗剂直接注射到老鼠DRN中，导致REMS显著减少[13]。

2 中枢神经系统内5-HT的合成途径以及代谢

5-HT合成的前体是色氨酸(TP)，TP由色氨酸羟化酶(TPH)转化成5-羟色氨酸(5-HTP)之后，再经过5-HTP脱羧酶脱羧成为5-HT。人体外周组织中的5-HT约占99%，仅1%左右的5-HT存在于中枢神经细胞内。虽然5-HT不能穿过血脑屏障，但是TP可以通过血脑屏障。中枢神经系统内5-HT合成过程是：TP借助载体通过血脑屏障进入中枢神经系统，在中脑神经核团的5-HT能神经元内依靠TPH2催化成5-HTP，再经过5-HTP脱羧酶的脱羧作用最终生成5-HT，并储存在5-HT能神经元末梢的囊泡中，最后由单胺氧化酶氧化成5-羟色醛和5-HIAA排出体外。由此可见，色氨酸补充剂可以促进5-HT的合成和神经传递[14]。所以多吃富含TP的谷物可改善老年人的夜间睡眠、褪黑激素、5-HT和抗氧化能力水平和情绪[15]，而TPH2缺陷小鼠的睡眠减少[16]。

3 不同失眠模型对5-HT及5-HT1A受体含量的影响

造失眠模型最常用的方法有注射PCPA和水平台环境剥夺法。经科研证实，这两种造模方法对5-HT含量的影响趋势可能有所不同。5-HT合成的起始酶和限速酶是TPH，而PCPA是TPH的选择性和不可逆抑制剂，通过抑制色氨酸羟基化而阻止5-HT的合成，可显著降低脑内和外周血中的5-HT浓度。而睡眠剥夺法会造成老鼠脑内5-HT含量上升。当大鼠在完全睡眠剥夺后或恢复睡眠时，DRN和丘脑中5-HT的释放和合成增加，TP向大脑运输增多可能与睡眠诱导机制密切相关[17]。12 h睡眠剥夺会增强大鼠海马中5-HT1A受体的表达，该受体会随着48 h睡眠恢复而减少[18]。也可增加额叶皮层、海马、下丘脑和脑干的5-HIAA/5-HT比值[19]。这或许是因为TP与血浆白蛋白结合，以游离形式并与支链氨基酸、亮氨酸、异亮氨酸结合同一个氨基酸载体以通过血脑屏障。所以中枢神经系统中TP浓度的高低会受到血浆中游离TP浓度和支链氨基酸浓度的影响。睡眠剥夺时造成机体能量大量消耗，肌肉对支链氨基酸摄取增加，使血液中支链氨基酸浓度降低，TP浓度相对升高，使得进入脑内的TP增加，5-HT生成也增多，造成机体出现疲劳感和强烈睡意。

4 中医药调控5-HT治疗失眠

4.1针灸调控5-HT治疗失眠刘丽莎等[20]用PCPA造失眠模型，发现针刺三阴交、神门、内关能提高失眠大鼠下丘脑5-HT水平。李昕蓉[21]用夹尾刺激复合PCPA腹腔注射法复制失眠模型，发现模型组大鼠海马5-HT1AR减少、5-HT2AR增多，针刺百会、神门、内关和太冲穴能够上调海马5-HT1AR，下调海马5-HT2AR表达，表明针刺可能通过加强大脑抑制性神经元活动，减弱兴奋性神经元的活动来改善睡眠。吴雪芬等[22]研究穴位对失眠大鼠下丘脑5-HT1A、5-HT2A受体mRNA表达有影响，选用百会和神门穴组、百会和三阴交穴组、百会和非经非穴组。与模型组比较，各针刺组大鼠下丘脑5-HT1A受体mRNA表达量均有升高，5-HT2A受体mRNA表达量均有降低，且以百会+神门穴组效果最佳。为研究单穴与配穴治疗失眠的选穴规律，杨娇娇[23]发现与模型组大鼠相比，神门组、百会组、三阴交组和合穴组大鼠脑脊液中5-HT和5-HIAA的含量均显著增高，且合穴组的表达量都是最高的，可见诸穴合用，效果最好。从临床经验以及教材的角度看，百会、神门和三阴交都是治疗失眠的非常重要的也是常用的穴位。PCPA模型大鼠海马呈现5-HT含量、AC活性均降低，而针刺脐内环穴合失眠方穴有显著升高5-HT含量、增强AC活性的作用[24]，罗本华等[25]在此实验基础上进一步研究发现，PCPA失眠大鼠5-HT、cAMP明显降低，磷脂酶CP亚型(PLCβ)明显升高，Gαq/11显著下降，Gαi/o表达无统计学意义，针刺组5-HT、cAMP含量显著升高，PLCβ含量显著降低，Gαi/o显著上调。该实验揭示该针法能良性调控5-HT1A /Gαi/o /cAMP、5-HT2A/Gαq/11/PLCβ信号通路，起到改善失眠的作用，这种作用与改善中枢5-HT含量有一定的相关性。针刺“肝俞”不仅可使无昼夜节律小鼠脑内中缝核5-HT节律恢复正常表达，也可以使无昼夜节律小鼠肝组织内5-HT节律恢复正常[26]。电针五脏腧穴可增加失眠大鼠睡眠持续时间、体质量、下丘脑5-HT和5-HIAA的表达，与西药对照组地西泮疗效相似[27]。疏肝健脾安神针法对失眠患者血清5-HT含量有升高作用[28]，这说明针灸治疗时可以根据穴位功效，辨证论治。针刺的刺激强度不同对5-HT水平改善效果也有差异，强刺激下针刺疗法联合阿普唑仑对失眠患者血浆神经肽Y、5-HT水平的改善效果更好[29]，可见针灸医师在进行针灸操作时要注意使用针刺手法的重要性。

4.2中药及提取物调控5-HT含量治疗失眠百乐眠不仅可以增加小鼠大脑中的5-HT以及其他的神经递质，还可以增加小鼠粪便中的神经递质以及改善肠道菌群[30]，提示肠道菌群是否与失眠有一定的关系。王晓娟等[31用失眠认知行为疗法联合百乐眠治疗脑卒中后失眠患者效果显著，可提高患者睡眠质量，升高血清5-HT。交泰丸治疗PCPA造模后的失眠大鼠下丘脑5-HT含量上升，SERT显著降低，SERT mRNA下降[32]，逆转大鼠血清中已显著下降的5-HT，并且可以使血小板中5-HT和5-HIAA的含量升高[33]。双夏汤是由半夏和夏枯草组成，治疗失眠效果良好。双夏汤可以增加大鼠大脑皮层5-HT和5-HIAA的水平，增加大鼠室旁核(PVN)中5-HT1A和5-HT2A受体、SON中5-HT1A受体的含量[34]。刘悦等[35]用双夏汤治疗肝郁型PCPA大鼠，发现双夏汤能提高下丘脑5-HT和5-HIAA的含量。远志可以增加老年失眠大鼠的体质量，提高记忆能力，延长戊巴比妥诱导的睡眠持续时间，也使神经递质5-HT水平升高[36]。徐飞飞等[37]研究酸枣仁-茯苓-党参水提物能够调节小鼠下丘脑5-HT系统，增强TPH活性，从而提高5-HT含量。给注射了阈下剂量的戊巴比妥钠小鼠灌胃滋阴养血安神方，发生睡眠的老鼠个数显著增加，注射了阈上剂量戊巴比妥钠的小鼠入睡潜伏期缩短，睡眠时间延长，小鼠海马5-HT含量升高[38]。栀子厚朴汤也可提高失眠小鼠大脑皮层、脑干和海马的5-HT的含量，并提高大脑皮层5-HIAA的水平，从而改善睡眠状况[39]。百合提取物增加5-HT并上调5-HT1A的表达。此外，百合提取物可以改善下丘脑神经元的病理，可考虑开发保健食品或新型药物，以应对日益增多的失眠症患者[40]。酸枣仁水提物高剂量组可以升高由PCPA诱导的失眠大鼠大脑的5-HT[41]。与空白对照组相比，人参皂苷Rg5和人参皂苷Rk1均能上调海马、大脑皮层和下丘脑5-HT1A的表达，并且还发现5-HTP单独给药不影响老鼠睡眠潜伏期或睡眠持续时间，然而人参皂苷Rg5联合5-HTP治疗时，大鼠睡眠潜伏期缩短，睡眠持续时间显著延长。人参皂苷Rk1联合5-HTP治疗时，大鼠睡眠潜伏期无显著差异，但睡眠持续时间显著增加[42]。五味子的主要活性成分之一是五味子B(SchB)，它可以增加大鼠下丘脑5-HT和5-HIAA，并上调下丘脑5-HT1A的表达[43]。

5 小结

综上所述，5-HT和5-HT相关受体与失眠关系极大。在动物实验中，损坏5-HT能神经元或者阻断中枢神经系统内5-HT的合成过程，均能导致动物失眠，针刺、中药和中药提取物干预之后，可以使失眠大鼠脑内、粪便里以及血液里的5-HT、代谢产物、相关受体及其mRNA发生一些积极的变化。众多最新文献均显示中医药可以通过调控5-HT治疗失眠。中医药治疗之后，粪便中的神经递质和有益菌群得到改善，这为以后研究指明了一个新的方向。中药提取物可以治疗失眠的不仅仅只有上述几个，还有柏子仁、龙眼和其它中药的提取物，期待有更多的文献支持且进行深入的研究。此外，动物实验中，失眠模型标准没有统一，不同的失眠模型对相关的神经递质的影响趋势是否一致还需要更多的文献支持。虽然研究5-HT的实验较多，但是对受体的研究多集中在5-HT1A受体和5-HT2A受体，缺乏其他受体的科学研究，这可能是因为这两种受体与失眠关系更密切。