针灸治疗非遗忘型轻度认知功能障碍的治疗机制研究进展

胡晨芳 许 琼 吴焕淦, 李 璟 王照钦 祁 琴 钟 蕊 刘慧荣, 李昆珊, 吴璐一,

(1 上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院，上海，200437； 2 上海市针灸经络研究所，上海，200030； 3 上海中医药大学，上海，201203)

轻度认知功能障碍(Mild Cognitive Impairment，MCI)是一种介于无症状期与痴呆期之间的中间临床状态。非遗忘型轻度认知功能障碍(Non-Amnestic Mild Cognitive Impairment，na-MCI)以记忆力相对保留，单个或多个非记忆域损害为主要症状，属于广义的MCI，涵盖多种认知损害，是多种非阿尔茨海默病痴呆的前期表现[1]。帕金森病、脑血管病、内分泌性疾病以及抑郁等多种疾病均可导致na-MCI的发生[2]。

na-MCI转变为痴呆的发病率为8.5/100人年，绝对风险为36.2%[3]。当患者罹患痴呆将失去最佳的治疗时机，不仅危及认知功能障碍的患者的身心健康，还会对家庭和社会造成沉重的经济负担。na-MCI的治疗以胆碱酯酶抑制剂、钙离子拮抗剂及抗氧化剂等药物治疗为主，但目前尚且缺少治疗na-MCI或防止na-MCI向痴呆转化的高质量的药理学证据支持。针灸在治疗帕金森病、脑血管病、内分泌性疾病所致认知功能障碍方面具有较好的疗效，且具有安全性好，不良反应较少等优势[4]。本文通过对针灸治疗帕金森病、糖尿病、脑卒中等疾病所致MCI的实验研究进行总结，希望更好地为针灸治疗na-MCI提供理论依据，指导临床应用。

1 帕金森病所致MCI

认知功能障碍是帕金森病常见的非运动症状，主要表现为执行功能、注意力以及视空间能力等下降，并随疾病进展加重。帕金森病所致MCI(Parkinson Disease with Mild Cognitive Impairment，PD-MCI)发病机制尚不明确，已有的研究显示，PD-MCI与黑质纹状体多巴胺能不足、胆碱能神经元变性、神经炎症反应、神经递质改变、中脑和海马等部位的乙酰胆碱受体减少以及α-突触核蛋白(α-synuclein，α-syn)沉积等多种因素相关[5-7]，各环节相互作用又进一步加剧了神经破坏，导致认知功能障碍的发生。

1.1 针灸对多巴胺能的保护作用 多巴胺能神经不仅调控锥体外系，具有运动作用，还参与调控低级、高级认知功能的调控[8]。临床研究表明在帕金森病早期阶段，多巴胺能神经元的活动与执行功能有密切关系。黑质-纹状体多巴胺神经通路是多巴胺神经系统中的上行通路之一，其多巴胺神经胞体主要分布在黑质致密区，由神经末梢支配纹状体[5]。当黑质多巴胺能神经选择性死亡，支配的纹状体多巴胺合成相对减少，从而导致该条通路的神经功能下降，执行功能受损。

冯琬迪等[9]通过针刺联合美多芭的治疗方法，观察帕金森病模型小鼠脑内的黑质酪氨酸羟化酶阳性神经元(即多巴胺神经元)数量与磷脂酰肌醇-3-激酶-蛋白激酶B途径(Phosphatidylinositol-3-Kinase-Protein Kinase B，PI3K/PKB)信号通路中的下游靶基因PKB的表达水平，发现与单用美多芭相比，针药结合可使多巴胺神经元表达数量明显升高，且在小鼠脑黑质、海马区域均观察到较强的PKB表达，提示针刺可提高美多芭敏感度，具有协同作用，其机制可能与促进启动PI3K/PKB信号通路改善了神经功能缺损有关。此外，有学者通过腹腔注射1-甲基-4苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine，MPTP)和单侧黑质区注射1-甲基-4-苯基吡啶(1-methyl-4-phenylpyridinium，MPP+)2种方式制作帕金森病动物模型，并调整电针在造模前后的介入时间，结果显示预处理和在疾病发生之后，电针干预都能使多巴胺含量增加，减轻多巴胺能神经元变性，其机制可能通过激活PKB磷酸化，上调黑质中脑源性神经营养因子(Brain-Derived Neurotrophin Factor,BDNF)和B淋巴细胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2，Bcl-2)表达，从而起到减少细胞凋亡，使更多的多巴胺能神经元存活[10]。

BDNF原肌球蛋白受体激酶B(Tyrosine Receptor Kinase B，TRKB)介导发挥神经营养功能，可通过影响钙离子流、抗自由基损伤、调节神经元内基因表达等途径促进神经再生[11]。有研究显示，通过针刺可上调BDNF水平。王媛媛等[12]发现单独针刺舞蹈震颤区或合用美多芭干预明显增加了黑质内BDNF的TRKB受体与其下游信号通路分子突触后致密区95(Postsynaptic Density-95，PSD-95)的表达水平，而单独应用美多芭不能在BDNF-TRKB信号通路和突触信号整合发挥方面发挥神经保护作用，提示针刺对上调TRKB受体从而影响BDNF保护脑损伤神经具有重要的作用。有研究表明，电针可逆转MPTP造模后导致的全长型TRKB受体和TRKB异构体(TRKB T1)的比例失调，上调下游信号磷酸化PKB、磷酸化丝裂原活化蛋白激酶1/2抗体，而在注射TRKB抑制剂后，多巴胺神经元数量减少，BDNF表达水平下降并损害下游信号通路的激活，说明电针对神经的保护作用可能是通过BDNF-TRKB信号通路实现的[13]。

1.2 针灸对中枢胆碱能系统的调节作用 中枢胆碱能系统在生物大脑的学习记忆中具有关键作用，由胆碱乙酰转移酶(Choline Acetyl Transferase，CHAT)催化后合成的乙酰胆碱(Acetylcholine，ACh)是其神经递质，胆碱能神经功能障碍可导致额叶损害。韩露等[14]对帕金森病模型大鼠进行电针干预，结果显示相较于模型组，电针治疗明显改善大鼠学习能力，胆碱乙酰转移酶(Choline Acetyltransferase，CHAT)活性提高和纹状体海马区CHAT纤维阳性表达数量增加。

1.3 针灸对神经炎症的抑制作用 神经炎症介质的释放及免疫反应的产生参与调节神经发生、突触可塑性、神经元的存活等过程从而影响认知功能[15]。高迁移率族蛋白1(High Mobility Group Protein Box 1，HMGB1)作为一种在广泛分布于脑内的核蛋白，其作用是激活靶细胞上的晚期糖基化终末产物受体和Toll样受体4，启动神经炎症反应，与认知功能障碍的发生密切有关[15]。电针可改善小鼠空间记忆能力，下调黑质区HMGB1表达，抑制脑组织神经免疫炎症反应[16]。白细胞介素-1β(Interleukin-1β，IL-1β)在中枢神经和免疫系统相互作用的环节发挥关键信史的作用，高浓度IL-1β可以抑制神经元的兴奋性和突触功能从而导致认知损害[17]。针刺可通过良性调节丝裂原激活蛋白激酶(Mitogen-Activation Protein Kinase，MAPK)/c-Jun氨基端激酶(c-Jun N-terminal Kinase,JNK)信号通路，使其活性底物磷酸化c-Jun在黑质区的表达降低，进而减少炎症介质IL-1β表达[18]。

小胶质细胞是一类重要的神经免疫细胞，参与先天免疫反应，但当小胶质细胞过度激活后，小胶质细胞会诱发炎症反应,并释放大量的神经炎症介质[19]。电针可以通过抑制胶质细胞活化，从而减少IL-1β与肿瘤坏死因子-α(Tumor Necrosis Factor-α，TNF-α)等炎症介质的表达[20]。

1.4 针灸对α-syn的自噬调节作用 α-syn是PD-MCI的致病蛋白之一，其单体在病理因素刺激下错误折叠形成具有神经毒性的寡聚体，扰乱细胞内钙离子稳态，从而影响突触可塑性[21]。而帕金森病痴呆患者具有更多样的α-syn寡聚体形式[22]。在一项长达8年的随访研究中显示α-syn可能与帕金森病所致的运动症状无明显关联，但与PD-MCI具有相关性，并且总α-syn浓度越高，患者的认知功能下降越快[23]。电针可有效清除中脑黑质中过多聚集的未折叠或者是错误折叠的α-syn，通过调控未折叠蛋白反应(Unfolded Protein Response，UPR)信号通路相关因子，减少内质网应激反应[24]。

自噬是指在自噬相关基因的调控下，溶酶体对自身受损的细胞器和蛋白质的降解过程[25]。当自噬功能下降时，无法有效清除毒性蛋白，非正常构型的蛋白和多余的细胞器在受损神经元积聚，影响轴突的运输导致其功能障碍。大鼠经注射鱼藤酮后，黑质致密区磷酸化雷帕霉素靶蛋白(Mammalian Target of Rapamycin，p-mTOR)、磷酸化p70S6K(phosphorylated p70S6K，p-p70S6K)表达水平增加，过度激活了mTOR/p70S6K通路，自噬功能受到抑制，用灸法干预后可逆转这些变化，增强自噬活性，促进清除α-syn[26]。针刺“阳陵泉”穴可上调帕金森病模型小鼠自噬水平，修复自噬-溶酶体通路，抑制α-syn在脑组织内的累积，从而改善多巴胺能神经损伤情况，并且这种调节不依赖于常规的mTOR通路，针刺可能相较雷帕霉素具有不良反应少、安全性高的优点[27]。

1.5 针灸对神经递质的调节作用 多巴胺(Dopamine，DA)通过与多巴胺受体(Dopamine Receptor，DR)的结合实现其认知、情感、学习和记忆等多种生理功能，DR的减少与PD-MCI的认知损害严重程度相关，DR分为兴奋性D1受体和抑制性D2受体[28]。多巴胺转运蛋白(Dopamine Transporter，DAT)作为DA的转运体，转运突触间隙中多余的DA，DA重摄取回多巴胺能神经元内，从而使胞外的多巴胺保持在较低的浓度水平上，以限制多巴胺受体的激活，起到调控神经细胞间信息传递的作用。100 Hz高频电针刺激明显改善用6-羟多巴胺单侧注射诱导的帕金森病动物模型脑内D1受体和DAT的表达水平，提示电针可能同时作用于突触前后，改善纹状体中DA的不足[29]。

2 糖尿病所致MCI

糖尿病除了可以并发心血管、周围神经、肾脏、眼底等多脏器慢性损伤之外，由于血糖控制不良、胰岛素水平、血管病变等因素互相作用还可通过晚期糖基化终产物、氧化应激、自噬以及炎症反应等途径诱发或加重认知功能障碍[31-33]。

2.1 针灸对血糖的调节作用 高血糖与糖尿病认知功能障碍的发生具有密切相关性，其毒性作用可使脑微血管数目减少，造成缺血缺氧性脑损害，或直接作用于血管壁，引起内皮细胞功能紊乱，形成斑块或血栓；此外由于线粒体功能紊乱，引起神经细胞凋亡，均可损害认知功能[34]。电针“百会”“肾俞”“足三里”穴位可改善1型糖尿病模型大鼠的高血糖和低胰岛素状态，增加海马CA1区树突棘密度[35]。

在高血糖刺激下可产生IL-1β、TNF-α以及C反应蛋白等多种炎症介质，其分泌异常可使抗炎信号转导通路出现不同程度的功能紊乱，通过调节神经可塑性、增加血脑屏障通透性等机制[36-37]，进一步导致认知功能障碍。袁爱红等[38]通过高糖高脂饮食小剂量链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)诱导并通过Morris水迷宫实验筛选建立2型糖尿病合并认知功能障碍模型小鼠，经过电针“足三里”“内庭”“胰俞”穴的4周干预，与模型组相比，电针干预使大鼠海马及前额叶皮质IL-6、IL-1β、TNF-α表达明显降低，其作用机制可能与降低p38 MARK和STAT3信号转导通路的活性相关。

2.2 针灸对海马突触可塑性的影响作用 海马体是与学习和记忆相关的重要脑区，海马神经元间的突触联系以及可塑性是学习记忆的基础[39]。囊泡谷氨酸转运体-1主要在海马中表达，决定了脑中谷氨酸装载进入突触囊泡内的数量，从而影响神经突触可塑性。长时程增强(Long-Term Potential，LTP)是指突触传递的效力在脑组织在受到适宜电刺激后一定程度上的增加，是突触可塑性变化的重要方面，也是学习和记忆的重要神经机制。而电针可调节海马齿状回LTP、神经生长营养因子前体(Pro Nerve Growth Factor，pro-NGF)水平，减少细胞凋亡，改善认知功能，其作用机制可能与上调海马中囊泡谷氨酸转运体-1、胆碱能神经M1受体表达水平相关[40]。

3 脑卒中所致MCI

从行为学层面分析，针刺后脑卒中大鼠跨越平台次数较多，进入隐藏区的潜伏期缩短，增加记忆持续时间，针刺具有改善大鼠空间学习记忆的作用。经电镜观察，电针可减轻神经细胞肿胀、线粒体嵴断裂，使胞浆内细胞器保持结构完整性[41]。在细胞电生理水平，在脑组织损伤后海马神经元腺苷三磷酸敏感性钾通道(ATP-Sensitive Potassium Channel,KATP)开放活动水平升高，而针灸可使其水平降低并趋向于正常水平，减少神经元损伤和退变[42]。

3.1 针灸对自噬的调节作用 在自噬调节网络中，微管相关蛋白轻链3(Light Chain 3，LC3)作为自噬的标志性蛋白，反映自噬过程的活跃程度，Beclin-1基因在自噬的启动中起着至关重要的调节作用。在缺血再灌注的病理情况下，电针“神庭”“百会”穴可显著改善神经功能缺损评分，上调大鼠海马及皮质区LC3和Beclin-1的表达水平[43]。在由组蛋白H4赖氨酸16乙酰化(Histone H4 Lysine 16 Acetylation，H4K16ac)介导的自噬中，电针通过平衡沉默信息调节因子1(Silence Information Regulator 1，SIRT-1)和hMOF对组蛋白的翻译后修饰的调节作用，提高自噬水平[44]。

3.2 针灸对神经元的保护作用 进一步的观察发现，在脑卒中所致MCI的各个阶段针灸均对神经元保护作用。电针预处理可通过激活mTOR蛋白，减轻海马CA1区神经元变性，减少凋亡神经元数量[45]。在卒中事件发生后，及早介入针灸治疗可能更有利于学习记忆能力的恢复。有研究显示，针刺“大椎”“百会”穴治疗MACO模型大鼠，分别在脑缺血再灌注后24 h、72 h观察海马神经珠蛋白(Neuroglobin，Ngb)的表达，发现针刺对上调Ngb表达的效应24 h强于72 h[46]。

4 其他

术后认知功能障碍(Postoperative Cognitive Dysfunction，POCD)是麻醉术后发生的一种常见认知功能障碍，多见于老年患者。徐青果等[47]发现，手术创伤后海马组织中缺氧诱导因子-1α表达上升，电针“四关”穴能明显下调该表达，抑制神经细胞凋亡。电针预处理“百会”“大椎”穴通过降低氧化应激水平改善老龄POCD小鼠的术后认知功能[48]。

除术后认知功能障碍，针灸还可应用于慢性三叉神经痛(Trigeminal Neuralgia，TN)所致认知损害。通过眼镜蛇蛇毒左侧眶下神经注射建立TN模型，电针组和普瑞巴林组都具有良好的镇痛作用，但电针组可明显改善认知功能，其机制可能与提高海拔神经元突触传递效率和空泡化变性相关[49]。

一项临床研究显示，电针刺激三叉神经加体针治疗乳腺癌患者化疗所致认知功能障碍可提高工作记忆能力和整体认知表现[50]。

5 小结

综上所述，通过大量实验研究，证实了对于帕金森病、糖尿病、脑卒中等疾病所致MCI，针灸可通过激活抗凋亡和细胞存活通路、提高自噬水平、减轻神经炎症反应与改变突触结构功能等多种途径，促进神经功能重构、提高神经可塑性、调控生物活性物质，在不同程度上明显改善神经功能缺损评分和行为学表现。针灸多靶点改善认知的作用体现了中医的整体观念，各个组成部分在功能上相互协调，在病理上相互影响。

6 讨论

有学者提出MCI不应仅仅止步于一种正常与痴呆的中间状态，更应把它视作是一种认知状态的先兆。研究表明，MCI不仅仅是痴呆发生的潜在标志，MCI患者还具有更高患忧郁、焦虑障碍的风险[51]。改善学习、记忆、注意及表达等方面的认知功能对改善患者生命质量、延缓疾病进展、缓解经济压力具有非常积极的意义[52]。

然而针刺治疗MCI的确切机制尚不系统，潜在的分子作用机制还需要进一步深入研究；针灸在MCI相关疾病的应用范围较为狭窄，针灸对路易体病、抑郁症以及肝肾功能不全等疾病所致MCI可有更大的应用前景；未建立统一的不同疾病所致MCI动物模型标准，导致实验可重复性差；神经影像学、神经电生理学等交叉学科在研究中的综合应用较少等问题还需要更多的研究和探索。