针刺干预阿尔茨海默病作用机制的研究进展

任晴晴， 潘兴芳

（天津中医药大学，天津 301617）

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）以认知能力下降、记忆障碍等为主要表现，后期发展可伴随多种脑功能损伤，常累及海马体、新皮层等部位，是造成死亡的第五大原因[1-2]。本病多见于老年人，随着世界人口老龄化，预计至2030年，全世界将会有6 570万人罹患AD[3]。因此，临床上迫切需要寻找一种能够有效改善AD症状的治疗方法。目前，临床用于治疗AD的药物主要有胆碱酯酶抑制剂和美金刚，治疗方面效果差强人意，只能暂时缓解AD 的症状[4]。目前，依然没有治疗方法可以减缓或阻止神经元的损伤和破坏，阻止疾病的进展。针刺作为中医学的重要组成部分，凭借其疗效确切、副作用少等优势，在AD的干预治疗中发挥着重要作用。本研究搜集针刺干预AD的相关文献并进一步整理总结，以期为提高临床疗效以及进一步系统研究提供思路。

1 病因病机

中医学认为，AD 属于“痴呆病”，病位在脑，多由髓减脑消、神机失用所致，常辨证为髓海不足、脾肾阳虚、肝肾阴虚及阴虚火旺[5]。本病多以肾、心、脾虚损，兼以血瘀、痰、邪毒阻络脑所致，属本虚标实，脾虚是始动原因，肾精亏虚是渐进因素，痰瘀互结、瘀久成毒是发展动力及危重结局[6]。2018年，阿尔茨海默病协会和美国国家老龄化研究所提出了淀粉样蛋白，tau 蛋白和神经变性的研究框架，用于定义和诊断[7]，所以，目前认为，AD的神经病理学特征包括脑中淀粉样蛋白β（amyloid β-protein，Aβ）的异常产生和积累，以及脑中过度磷酸化tau蛋白的神经原纤维缠结。研究表明，AD的病理机制还与突触障碍、神经炎性反应、葡萄糖代谢异常、肠道菌群受损等相关[8-9]。近年来大量研究显示，针刺可保护神经元免受退化并促进神经退行性疾病（如AD）的轴突再生，针刺疗法对于阿尔茨海默病是一种既有效又安全的疗法[10-13]。

2 针刺干预AD的作用机制

2.1 针刺减少Aβ的积累

自从淀粉样蛋白级联假说提出以来，Aβ 在脑实质中的沉积水平在AD的病程进展中，一直被认为是AD 的发病关键[14]。国际公认的APPswe/PS1dE9 双转基因小鼠也是影响Aβ 水平的有效评价模型[15]。由于Aβ代谢失调引起的细胞外老年斑沉积是与AD 相关的典型病理变化。Aβ 是小肽片段，经淀粉样蛋白前体蛋白（amyloid precursor protein，APP）水解形成，APP 是非淀粉样蛋白或淀粉样蛋白生成途径中的一种跨膜蛋白[16]。APP负责老年斑的形成，导致神经病变。因此，靶向Aβ形成和清除是治疗AD的潜在治疗方法。

有研究发现，电针（electroacupuncture，EA）被证明可以通过下调APP水平来减少APP/PS1小鼠的海马Aβ 斑块负荷，以缓解认知缺陷[17]。电针刺激大椎和水沟显著降低了衰老加速小鼠8（SAMP8）转基因小鼠中海马Aβ沉积[18]。裴亚妮等[19]选取4月龄APP/PS1 双转基因小鼠，以“百会穴”“涌泉穴”施加电针为电针组，干预隔日1 次，6 周后取出小鼠脑组织，与正常组和模型组进行对比观察，结果Aβ在模型组中表达更多更明显，主要聚集在核周。该研究表明，电针干预AD小鼠可有效降低其海马内的Aβ水平，从而提高小鼠的空间学习记忆能力。上述研究表明，Aβ 在脑内沉积水平到达一定程度时，将会启动、加速tau 蛋白的病理进程，并且Aβ 和LC3之间存在共表达，所以，仍需要着重关注Aβ水平在AD病程进展中的变化。

2.2 针刺抑制tau蛋白过度磷酸化

高度磷酸化的tau 蛋白是AD 发病的主要原因之一[20]。tau 蛋白参与组成大脑神经元微管细胞骨架的组成，高度磷酸化的tau蛋白聚集形成的神经原纤维缠结破坏神经细胞的微管网络和细胞内外生化沟通[21]，影响神经递质合成，从而导致神经变性。研究[22]发现，电针百会和肾俞可以下调AD 模型大鼠海马p38 丝裂原活化蛋白激酶（p38MAPK）的表达，使tau蛋白浓度降低，从而改善大鼠海马CA1 区的认知障碍。电针上星和脾俞降低了SAMP8小鼠海马tau的Ser202和Thr231位点的磷酸化水平，并降低了tau mRNA 的表达[23]。张鑫等[24]从60只大鼠中随机选出20只分为假手术组和空白组，剩余40只中选出30只模型复制成功的大鼠分为针刺组、模型组和西药组，针刺组运用“益智调神”针法，选取“三阴交”“内关”“四神聪”“神门”“百会”“悬钟”针刺后留针10 min，7 d为1个疗程，每日1次，连续治疗6次后休息1 d，共干预4个疗程。结果显示：与假手术组比较，模型组的PP2A 蛋白表达减少（P＜0.05），而p-tau Ser198、GSK-3β蛋白表达增多（P＜0.05）；与模型组比较，西药组、针刺组的PP2A 蛋白表达增多（P＜0.05），而p-tau Ser198、GSK-3β 蛋白表达减少（P＜0.05）。表明“益智调神”针法可能通过影响海马GSK-3β 表达的下调及PP2A 表达的上调，抑制tau蛋白的过磷酸化。

目前，已发现在AD 脑组织中的tau 蛋白磷酸化点位至少有40个，GSK-3β是该过程中的关键激酶，起主导作用，与神经退行性变有着密切的联系，PP2A 是针对异常p-tau 蛋白的特效磷酸酶[25-27]。所以，针刺可能通过对tau 蛋白高度磷酸化的影响来达到有效干预AD的治疗作用。

2.3 针刺减少神经炎症反应

越来越多的研究表明，AD 病程中脑内神经炎症水平升高，与AD 病程密切相关。神经胶质细胞，包括小胶质细胞、星形胶质细胞和少突胶质细胞，是神经元发育、突触形成和中枢神经系统功能所必需的[28]。此外，神经胶质还会产生多种炎性因子，如白细胞介素（IL）-6、IL-1β、肿瘤坏死因子（TNF）等，诱导炎症介质的形成，损伤神经元，导致神经变性。有研究[29]报道显示，电针百会和足三里等穴位可以抑制AD大鼠大脑皮层中炎症因子IL-1β 和IL-6 的表达，从而提高学习和记忆能力。另一项研究[30]表明，EA 可以降低小胶质细胞和星形胶质细胞的活化，抑制炎症反应，从而提高SAMP8 小鼠的记忆力。武文鹏等[31]随机选取24只大鼠分为正常组、假手术组，再选取24只AD造模成功大鼠分为模型组、头穴位丛刺组，针刺百会穴及百会左右旁开1 mm处，留针30 min，每日1 次，14 d 为1 个疗程。通过对比观察显示：与假手术组比较，模型组大鼠海马组织COX-2、NF-κB 表达量显著升高（P＜0.01）；与模型组比较，头穴丛刺组大鼠海马组织COX-2、NF-κB 表达量均明显降低（P＜0.05）。与假手术组比较，模型组大鼠海马组织TNF-α 基因mRNA 表达以及IL-6、IL-1β 水平均显著升高（P＜0.01）；与模型组比较，头穴丛刺组各指标均明显降低（P＜0.05）。当Aβ异常聚集，可促进炎症因子的持续分泌，其中已知的有13 种细胞因子（如TNF-α、IL-6、IL-1β 等）与AD 的发生发展息息相关[32]。抑制NF-κB 可减少Aβ 前体，且COX-2 作为NF-κB 信号转导的靶基因，针刺可以通过抑制NF-κB 来调控炎性因子从而减少神经炎症反应。

2.4 针刺通过促进自噬来发挥作用

自噬是由一系列自噬相关蛋白（ATG）介导的。近年来，很多学者针对AD发病机制及靶点治疗将自噬功能紊乱作为研究的热点，自噬的过程从自噬体形成-溶酶体融合-蛋白降解，自噬缺陷会加快神经元的死亡[33]。自噬相关蛋白Beclin-1是启动自噬的核心物质，与自噬体形成有关。微管相关蛋白1 轻链3（microtubule-associated protein 1 light chain3，LC3）是一类在细胞自噬中发挥重要功能的低分子量蛋白，介导自噬-溶酶体的形成。因此，Beclin-1和LC3可以作为检测自噬激活的指标。自噬是Aβ 和tau 蛋白重要的代谢途径之一。自噬性死亡可引起Aβ 聚集、tau 蛋白磷酸化，从而加剧AD的病变。针刺“颞三针”头部穴位可激活自噬系统，可在一定程度上修复受损的神经元[34]。郑清等[35]电针针刺AD模型大鼠“百会”“肾俞”穴进行干预，对比观察得出结论，针刺可能通过对AKT/PI3K/mTOR 信号通路的调控，诱导自噬，清除神经元内神经原纤维缠结，从而改善记忆和认知功能障碍。

2.5 针刺通过改善突触来发挥作用

突触素（synaptophysin，SYN）是囊泡蛋白的特异性标志物，与突触结构和功能相关，并直接参与突触形成[36]。突触后蛋白95（Postsynaptic density-95，PSD-95）是突触致密部分最丰富的支架蛋白，通过调节谷氨酸受体的锚定来调节突触后对谷氨酸释放的反应。PSD-95 参与突触的连接和形成，维持突触可塑性[37]。突触是人类形成认知记忆的重要物质，其结构的完整对其正常运作至关重要。突触和神经元缺失与AD的认知功能障碍密切相关。有研究表明：电针可以上调SAMP8 小鼠海马体和皮层中PSD-95的表达，早期针刺干预可以产生最佳的治疗效果[38]；电针百会和涌泉可以促进PSD-95 和其他突触蛋白的表达，减少Aβ 的沉积，提高APP/PS1小鼠的突触可塑性[39]。综上可见，针刺可调控突触相关蛋白修复AD 神经元损伤，是针刺干预AD发挥治疗作用的机制之一。

2.6 针刺调节胆碱类神经递质

AD 的发病和胆碱能系统受损有关。胆碱能系统影响初级生理过程，如注意力、记忆、学习、睡眠和应激反应。胆碱能功能的丧失与乙酰胆碱（acetylcholine，ACh）的合成减少有关，直接导致AD 的记忆丧失。在神经元的细胞质中，ACh 是由胆碱和乙酰辅酶A生成的。ACh在突触间隙被乙酰胆碱酯酶降解为胆碱后，再被转运至突触前的胆碱能神经元。因此，ACh 补充疗法已被提出作为AD的治疗方法。研究[40-41]表明，对AD大鼠进行针刺治疗干预，可以抑制乙酰胆碱酯酶的活性，调节其代谢来改变ACh 水平，达到对神经元和胆碱能神经系统的保护作用，减少脑内乙酰胆碱酯酶水平，提高ACh 含量，改善受损的中枢胆碱能神经系统。

2.7 针刺调节葡萄糖能量代谢

糖尿病是AD的重要危险因素，海马、楔前和扣带回区葡萄糖水平下降与认知损伤的严重程度相关[42]。大量研究证据表明，针刺在促进葡萄糖代谢、减轻胰岛素抵抗方面具有显著作用。针刺肾俞和大椎穴可能通过激活SIRT1/PGC-1α途径增强脑葡萄糖代谢并增加三磷酸腺苷产生[43]。SIRT1/PGC-1α途径的激活可以增强线粒体氧化功能，这对于维持细胞内代谢稳态具有重要意义。磷酸丙糖异构酶是葡萄糖代谢中的关键酶，磷酸丙糖异构酶的活性降低，可能导致磷酸二羟基丙酮的异常积累，从而抑制糖酵解过程[44]。由异常磷酸丙糖异构酶活性引起的糖代谢障碍与学习和记忆障碍有关[45]。电针可以上调磷酸丙糖异构酶活性和调整海马中糖代谢的异常来改善小鼠的认知障碍，同时，可以改善认知相关大脑区域的糖酵解，增强海马、下丘脑和额叶/颞叶的葡萄糖代谢活性增强，并伴有改善记忆的功能[46-47]。李星[48]通过动物实验发现，针刺百会、水沟可以促进AD大鼠海马区GLUT1、GLUT3、GLUT4 的蛋白表达上调，增加蛋白含量，还可以激活胰岛素PI3K/AKT 信号通路，使得海马区的葡萄糖代谢能力提高，脑能量的供给得到了有效增强，从而有效改善并且维持了海马的正常功能，减少进一步损伤海马神经元。所以，针刺干预可以改善AD 病理损害情况，改善AD 患者的学习与记忆能力，使AD 疾病发生发展得到有效缓解。

2.8 针刺调节肠道菌群

衰老和神经变性疾病也是影响肠道菌群多样性变化的重要因素。肠道微生物群可以通过肠脑轴影响认知功能。肠道微生物群受损会产生大量的脂多糖，这是一种促炎的神经毒性物质。肠道中的脂多糖可以通过血液循环透过血脑屏障进入大脑，引发神经炎症反应，导致认知功能障碍[49]。电针刺激百会和足三里可以增加乳酸杆菌和双歧杆菌的DNA 丰度，并通过调节肠道菌群来恢复d-半乳糖处理大鼠的学习和记忆，抑制脂多糖水平，改善认知障碍[50]。电针百会、足三里和大肠俞等穴位，可以通过调节小鼠肠道菌群和炎症的多样性来改善APP/PS1小鼠的记忆障碍[51]。肠道微生物可以通过免疫、内分泌、代谢系统等调节大脑信号的传递，5-羟色胺和脑肠肽Y 是肠脑轴、肠神经系统的重要神经递质，通过对肠黏膜下神经节、海马、下丘脑胆碱能传递的影响，缓解应激和不良情绪[52]。

3 讨论

AD 作为一种神经系统的退行性病变，其复杂性及难治性是国内外公认的。针对其发病机制的多样性，运用针刺手法进行干预可同时从多个层面发挥效果，能够有效地控制AD 的发生和发展。针刺对AD 干预作用的潜在机制可能涉及Aβ 代谢。tau 蛋白磷酸化、胆碱能神经递质、神经炎症、突触和神经元功能、自噬、脑葡萄糖代谢、肠道菌群的调节等。总之，这些基础研究为针刺治疗AD提供了扎实的科学证据，但也存在一定的不足。首先，AD的发病机制非常复杂，目前尚无定论，各种病理生理因素之间往往存在着交叉联系，有的甚至是同时存在。既往有关针刺治疗AD机制的研究主要集中在单一因素上，较少研究病理生理学之间的联系，这可能在一定程度上破坏了证据，最好从整体学或系统生物学的角度研究针刺治疗AD 的机制。后期的研究可采用转录组学、蛋白质组学和代谢组学等多组学技术来探索针刺治疗AD的潜在作用机制。其次，由于针刺涉及通过多个神经反馈系统对敏点进行外周刺激以调节神经和内脏功能，因此，使用化学遗传学或光遗传学技术绘制与AD相关的外周神经回路可以扩展对针刺在AD 中益处的潜在机制的理解。而且，现有文献报道中运用的针刺方法种类繁多，穴位的选择也大有不同，可以进一步分类研究，为未来制定诊疗规范提供有力依据，提升临床价值，惠及更多的患者。