围绝经期激素治疗与老年性痴呆的预防研究状况

田秦杰,罗敏

老年性痴呆又称阿尔茨海默病(Alzheimer's disease，AD)，是一组病因未明的原发性退行性脑变性疾病，是痴呆的一种，占痴呆的60%～80%。AD是继肿瘤、心脏病、脑血管病之后引起老年人死亡的第四大病因。65岁以上的人群患病率为5%，随年龄增长,患病率急剧上升,即年龄每增长5岁,患病率增加1倍。其起病隐匿,病程缓慢且不可逆,临床表现为记忆力丧失、失语、失认以及定向能力、理解能力、计算判断能力明显降低,性格、行为和情绪发生显著变化。病理改变主要为皮质弥漫性萎缩、沟回增宽,脑室扩大,神经元大量减少,并可见老年斑和神经原纤维缠结等病变,胆碱乙酰化酶及乙酸胆碱含量显著减少[1]。

AD的病因和发病机制尚不清楚，推测是由于环境、遗传和年龄增长因素的共同作用,引起神经元损伤,引发一系列病理生理变化,导致认知功能、行为和情感的变化。该病在脑部有三个标志性病理特征[2]:① 出现β淀粉样肽(β-amyloid peptide,Aβ)斑点；② 神经纤维成团化；③ 轴突、树突退化。因此目前一个主要的学说是淀粉样肽假说：凝聚态淀粉样β蛋白在脑实质的沉积启动病理级联,导致神经原纤维缠结形成,神经元丢失和痴呆表现。此外，钙稳态失调和氧化应激被认为是神经元损伤、死亡的关键因素。发病的危险因素包括:年老、痴呆家族史、21-三体综合征家族史、脑外伤史、抑郁症史与低受教育水平。

AD的发病率与年龄呈正相关,女性多于男性。很多临床及流行病学资料表明：绝经期妇女的AD发病率较同龄男性高约1.5～3倍。绝经后主要是雌激素水平下降，雌激素是维持妇女正常生理与心理所必需的内源性活性物质。在中枢神经系统中，它不仅作用于脑内与生殖相关的神经回路影响生殖过程，而且还作用于与认知功能相关的神经回路，影响学习和记忆。雌激素改善脑认知功能的作用早在上世纪七十年代开始被人们认识，之后流行病学研究显示：雌激素水平与以进行性认知功能下降为特征的AD有关，绝经后雌激素水平下降，AD危险性上升。临床上已有研究显示，应用雌激素替代疗法(estrogen replacement therapy,ERT)来预防绝经期后妇女患AD以及用于降低与AD相关的痴呆程度。有越来越多的证据显示在健康的绝经后妇女中ERT可延迟AD的发生，并减少AD的危险性。在流行病学和回顾性研究中，ERT可减少40%～60%发生AD的危险性。

绝经激素治疗(menopausal hormone therapy,MHT)与AD风险的关联近20多年来一直存在争议。在基础研究和临床研究方面存在差异，临床研究在观察性研究与设计性研究方面也存在差异。雌激素的神经保护作用在多项体外与体内实验研究中被观察到[3],但绝经后MHT的几项临床研究未得到统一的答案[4]，一些观察性研究发现在围绝经期开始MHT治疗可以保护AD的发生[5-6]，并与治疗的剂量与持续时间有关[7]，但研究结果也存在差异[8]。目前认为，MHT与AD风险存在非常重要的时效关系，在“治疗窗”期开始使用MHT具有神经保护作用，可能是通过减少淀粉样β蛋白沉积、改善突触形成、增加胆碱乙酰转移酶活性、改善大脑血液灌注的途径。

1 激素治疗与老年性痴呆的基础研究

基础研究结果表明,雌激素通过受体和细胞膜直接作用途径影响中枢神经系统,中枢神经是雌激素的重要靶器官。雌激素改善脑功能的机理复杂且尚未完全阐明,目前已知其对调节神经递质和神经肽、改善脑血流、促进神经突触修复、改善乙酰胆碱神经元张力等均起到重要作用。

1.1 雌激素与胆碱能神经元和神经生长因子的关系

基底前脑富含胆碱能神经元，该类神经元发出投射纤维至皮质、海马，并在皮质兴奋、注意力集中及学习、记忆过程中起重要作用。目前，胆碱能系统在学习、记忆中的作用及AD发病的胆碱能假说已逐步得到公认。

雌激素能增加胆碱能神经元的功能，促进乙酰胆碱的合成与释放；雌激素能降低单胺氧化酶的水平和活性，使儿茶酚胺能神经元中的5-羟色胺、去甲肾上腺素、多巴胺等儿茶酚胺类物质含量上升，从而改善学习能力及增加记忆；雌激素能对抗β-淀粉样蛋白、过氧化氢和谷氨酸等氧化物，对海马神经元有保护作用，并能促进神经元的生长和胶质细胞的分化和存活。由于女性绝经后雌激素的急剧下降和持续处于低水平，中枢神经系统中的胆碱能神经元、儿茶酚胺能神经元、海马神经元的功能减退，故AD最早出现的认知功能障碍，与这些神经元的退行变化有突出的关系。

胆碱能神经元既表达神经生长因子、脑源性神经生长因子，又表达雌激素受体。大脑皮质，海马合成上述营养因子后，经轴突逆行运输至基底前脑，对胆碱能神经元起营养作用。雌激素可能通过与神经生长因子、脑源性神经生长因子及其受体的相互调节对胆碱能神经元起营养支持作用。

大脑组织有广泛的雌激素受体分布，其中在基底前脑、大脑皮质和海马区的神经元上雌激素受体和神经生长因子受体共存。有试验证实它们两者之间相互作用：雌激素增加体外培养的神经细胞上神经生长因子受体的表达，而神经生长因子又增加雌激素与该神经细胞上雌激素受体的结合。ERT可恢复因卵巢切除所致的大鼠海马区降低的神经生长因子和脑源性神经生长因子的mRNA水平。采用体外培养的方法，发现神经生长因子能诱导皮质神经元细胞核的雌激素结合率增加，但不影响雌激素受体 mRNA表达水平，说明神经生长因子可能通过转录后机制调节雌激素受体水平。

1.2 雌激素与神经突触的关系

中枢神经突触可塑性与学习记忆密切相关，而突触丢失正是AD患者脑的重要特征。据报道，与学习记忆密切相关的脑海马区域，神经的突触棘数目和密度对雌激素浓度非常敏感，它随动物周期中雌激素的水平波动而变化。雌激素增高可诱导海马产生新的突触和树突，并维持突触功能。雌激素可通过作用于N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)来诱导海马CA1区椎状神经元形成新的突触，因为雌激素可使卵巢切除的大鼠海马区NMDAR蛋白量增加30%，并使该区神经元对电刺激的反应性增强、电流量增大。

1.3 雌激素与毒性物质的关系

雌激素可直接保护大脑细胞不受毒素的侵害，有清除自由基及抗神经元凋亡作用。

AD的特征性病理变化之一是淀粉样蛋白质沉积，其主要成分是Aβ，Aβ是AD患者脑内特有的老年斑的主要成分，也是老年斑形成的始动因子。研究显示雌激素可通过钙拮抗作用降低Aβ的毒性，因为Aβ细胞毒性的机制之一是使细胞内钙离子失衡，浓度增加。由此可知，雌激素一方面通过干预代谢减少AD生成，另一方面可通过其抗氧化及钙离子拮抗作用对抗Aβ毒性。

此外，雌激素可充当一种内源性凋亡相关因素调节因子而调节神经元对凋亡的易患性。雌激素的治疗效应部分可通过抑制对雌激素有反应的神经元的凋亡途径而得以反映，可显著增加培养的海马神经元中抗凋亡蛋白Bcl-xl的表达。

1.4 雌激素与大脑皮层血流供应的关系

AD大约有30%源于遗传因素，在其它众多因素中，大脑血管疾患是一个很重要的因素。雌激素促进和改善AD识别功能的一个重要途径就是增加血流量。实验表明，雌激素不仅防止心血管疾病妇女的病情继续恶化，还有增加血液供应的作用。

目前认为其作用方式为：① 促使内皮细胞释放内皮细胞衍生舒张因子，抑制平滑肌的收缩；② 抑制内皮细胞释放内皮素而抑制血管收缩。综合效果是血管扩张，血流量增加。

此外，缺乏雌激素时(如停经后的健康妇女)，海马区葡萄糖代谢明显降低，海马区神经元丢失。雌激素能增加海马区的葡萄糖运输和摄取作用。

1.5 雌激素可抑制大脑内的慢性炎症

有不断增加的证据显示,慢性炎症可通过进展性的大脑β淀粉样肽沉积而参与AD的退行性变。雌激素可预防Aβ的血管沉积、内膜和血管壁的破裂与血浆渗出、血小板和肥大细胞的激活，以及白细胞的附着与移动。雌激素也可保护脑血管不受Aβ引起的内膜功能异常的影响，雌激素在外周和脑血管的这一全新保护效果与雌激素在AD和冠心病中的治疗作用有关。

2 激素治疗与老年性痴呆的临床研究

2.1 激素治疗能否降低老年性痴呆风险尚存争议

随机的临床研究，包括WHIMS(the Women’s Health Initiative Memory Study)[3]、KEEPS-cog(Kronos Early Estrogen Prevention Cognitive and Affective Ancillary Study)[9],以及ELITE-cog(Early versus Late Intervention Trial with Estradiol-Cognitive Endpoints)等研究显示MHT对AD没有明显的好处，也没有太多的坏处。但这些临床研究入组年龄都比较大，没有更年期症状，错过了关键的用药“时间窗”，也错过了对大脑保护的关键期[10]。如WHIMS是一个大型的、多中心、双盲、随机预防性研究，使用结合雌激素和醋酸甲羟孕酮作为治疗组，与对照组比较，该研究因为发现治疗组对心血管与癌症相关而提前终止，但却意外发现65岁以上妇女，治疗组AD的风险增加。但该研究中妇女的平均年龄为71岁，无法评价在窗口期用药的有效性。同时，这些研究设计用药单一、不符逻辑，没有根据患者需求调整剂量、用药途径、配伍和用药时间，与临床实践不符，无法得出真实世界中可靠的数据。此外，冠心病与脑血管疾病有共同的高危因素，高龄女性中高血压、高血脂、糖尿病、冠心病的风险增加，而雌激素的某些作用对大脑是不利的，如促炎症作用和促凝作用可能对大脑血管不利，导致绝经后MHT可能增加缺血性中风发生率，这些都可能干扰实验研究的结果评估。

而多项观察性研究显示MHT对AD有一定的保护作用。2002年美国Zandi等[11]在JAMA上发表了一篇文章，报告过去使用过雌激素的妇女可显著减少AD的发生率。他们对1 889例绝经后妇女(平均74.5岁)和1 357例年龄相当的男性进行前瞻性观察性研究，随诊3年后发现，4.7%的妇女和2.6%的男性出现AD。80岁以上的妇女出现AD的比例是男性的两倍。与不用MHT相比，MHT可显著减少41%的AD。使用MHT超过10年的妇女患AD的危险可减少69%。有意思的是，目前使用MHT的妇女并未发现患AD的危险显著下降，除非使用MHT已超过10年，其原因尚不清楚。而曾经使用过MHT3年以上的妇女，可显著减少患AD的危险，使用超过10年的，患AD危险减少83%，而服用钙片和多种维生素则无此效果。2012年Shao等[5]的研究也发现，经过7年的随访观察，使用MHT患AD风险下降30%，随着使用时间延长，这种风险降低持续存在，与单用雌激素或加用孕激素无关，但与用药时机有关，在绝经后5年内应用有效，若再延迟，不具有这种保护效应。这些真实世界研究中MHT的使用是根据临床医生的判断、患者的症状、指南的推荐，根据患者的需求所选择的方案，包括药品的剂量、类型、使用时间，并可根据患者的反应调整方案。当然，使用MHT的女性多是健康、教育水平高、社会经济条件比较好的，有可能会影响观察研究结果。当然这种争论仍将持续下去，原因是缺乏MHT的精准医学，多种因素会影响其有效性与安全性。

2.2 影响临床研究结果的相关因素

关键的“时间窗口”假说是一个很重要的观念。这与ERT、心血管的关系类似，在血管形成粥样斑块之前，雌激素对心血管疾病有预防作用，而在斑块形成之后，雌激素甚至可能增加斑块脱落风险，增加卒中与心梗风险。对脑血管，雌激素有类似的作用机制。

雌激素的剂量大小也扮演非常重要的作用。雌激素对神经系统与对心血管系统有类似的作用。雌激素对神经细胞有良好的作用，其剂量与效果呈钟式正态分步，小剂量有效而大剂量无效。此外，MHT的效果与使用时间长短有关[12]。使用MHT时间较长(超过10年)的女性，AD的发生风险下降(HR 0.92，95%CI0.68-1.2，对照组HR 0.99,95%CI0.75-1.3)。而使用MHT时间少于1年的，对预防AD没有太多的益处。

此外，孕激素的类型与种类也扮演着非常重要的角色。雌激素与天然孕激素配合使用，能更好地降低AD风险，而雌激素与合成孕激素配合使用，可降低雌激素对AD的保护效应。天然孕激素在体内和体外研究中可刺激少突胶质细胞和髓磷脂的修复，而甲羟孕酮对神经的再生有潜在的不良影响[13]。合成孕激素对神经细胞无良好作用，临床用雌激素可改善神经系统症状，而加用合成孕激素将抵消雌激素的良好作用。这是由于合成孕激素可启动神经元结构的复原并提高了单胺氧化酶活性和γ-氨基丁酸的抑制作用,对情绪改善起负面影响,故可能部分抵消了雌激素对脑的有益作用。

遗传因素[如代谢酶的多态性与载脂蛋白E(apolipoprotein E,ApoE)的状态]和其他用药也会影响最终的研究结果。位于19号染色体上的ApoEε4基因参与了AD老年斑和神经纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFT)的形成。ApoE是由星形胶质和小胶质细胞产生，对膜修复和突触可塑性具有重要作用。雌激素促轴突生长的一个可能机制就是通过上调ApoE的表达实现的。它还可与低密度脂蛋白结合，在胆固醇和甘油的运输、代谢中担当重要角色。迄今已知AD发病涉及多个基因和环境因素，在已发现的具有潜在的危险基因中，仅ApoE的变异始终与AD发生的复杂遗传模式有关，并已有大量研究报道了ApoE与AD的密切关系。ApoE基因有4个外显子，对其多态分析表明，由于128和158两个位点的突变导致其异构体产生，其中以ε-2、3、4最为常见，主要在胶质细胞、星形细胞和肝细胞中表达。ε-2、3的表达能维持tau蛋白(一种细胞骨架相关蛋白)的稳定性，是防止AD发病的保护因素；而ε4的表达产物则可引起tau蛋白的异常磷酸化，促成AD病理特征之一的纤维缠结的形成。因此ε4的表达是AD发病的危险因素，其携带者的发病率是非痴呆对照组的2～3倍。由于雌激素作为核转录因子可能影响ApoE表达，减少ε4的表达产物，从而减轻AD的病理损伤。

国内左萍萍和葛秦生等[14]对长期小剂量MHT对AD的影响进行了研究。他们选择绝经后50～87岁的医院职工182例，分为长期MHT组(4年～33年)和从未服用过性激素的对照组，进行比较观察。从血液白细胞提取受试者DNA后用PCR法测定其ApoE的基因型；筛选出AD易感基因型(ApoEε4)携带者，采用磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)技术比较两组间脑海马体积占全脑容量百分比的大小，并采用氢质子磁共振波谱分析(1H nuclear magnetic resonance spectroscopy,1H-MRS)来测定ApoEε4携带者的脑部生化指标的改变，同时采用通用的六项评定认知水平的量表进行总分评价和统计分析。脑部海马MRI结果显示，随年龄增长,MHT组(83例)与对照组(99例)平均海马体积均呈明显下降趋势，特别在65岁之后，对照组出现海马体积锐减，而MHT组曲线下降较平缓，但两组间比较差异无统计学意义。两组AD易感基因ApoEε4亚型分布相当。进一步对具有相同ApoEε4持有者(MHT组14例，对照组11例)脑部海马MRI进行分析统计，发现对照组的左、右海马体积均小于MHT组，差异有统计学意义，而两组间认知总分无统计学差异。该结果表明MHT能够改善ApoEε4携带者脑海马部位的代谢活动和维持海马部位的神经元数量，因此对应地减少了胶质细胞的增生。这种结果与MRI检测到的ApoEε4携带者脑海马部位的形态学结果是相对应的。MRS检测的脑生化指标的改变与海马形体学的改变也是一致的，提示海马体积的缩小可能早于认知总分的改变，长期低剂量的MHT能够通过维持携带ApoEε4的绝经女性脑海马部位的神经元数量而抑制海马体积的萎缩，对绝经后妇女保护脑海马体积是有益的，并为AD易感基因携带者有效防治海马萎缩并延缓AD发病提供了重要线索。

3 科学客观看待老年性痴呆研究发现与激素治疗

对这些看似矛盾的临床与基础研究发现，需要进行深入、客观的分析。虽然雌激素可能不会延迟AD的发生或作为一个单独有效的治疗药物，但它可延缓或阻断绝经后无AD妇女的认知能力下降，并可作为改善绝经后妇女(包括AD妇女)整体状态的一种辅助药物而起重要作用，具有神经保护和营养作用。今后还需进一步研究AD的发生机制与影响因素，并提供更加精准的MHT，以便增加MHT预期的有效性与安全性[15]。

从目前的研究结果来看，既不必把MHT作为治疗AD的“灵丹妙药”，作为预防或治疗AD的用药指征和用药目的，也不必恐惧MHT会是加重AD的“妖魔鬼怪”、不敢使用MHT。应该是在有MHT的明确指征(围绝经期症状、预防和治疗骨质疏松、泌尿生殖道萎缩、早发性卵巢功能不足)，在没有禁忌证、考虑慎用证的情况下，积极、妥善、及时地使用MHT，包括在合适的时机(“治疗窗口期”内尽早开始)、合适的使用对象(有AD遗传风险)、合适的药物(天然雌激素与孕激素)、合适的剂量(最低有效剂量)、合适的时间(长期使用)、合适的途径(经皮吸收雌激素对血管不良影响更少)等方面综合考量，才能充分发挥MHT的优势，从而对AD的预防和治疗达到较好的作用。

总之，由于AD发生与发展的复杂性和异质性，应针对不同年龄妇女、不同疾病发展阶段采用不同的治疗和评价方法。MHT对大脑的作用是多途径、多环节的，这些作用相互联系、相辅相成，需要进一步的研究和观察。小剂量雌激素为主的、长期MHT可能是未来防治AD的发展方向。