趙麗萍，繆林清，蔣鷺蓮，劉 珂，馮 淵，朱翔宇＊＊

（1. 北京中醫(yī)藥大學針灸推拿學院 北京 100029；2. 北京理工大學機電學院 北京 100081）

阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease，AD）是發(fā)生于老年前期和老年期的一種進行性神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，主要病理表現(xiàn)為細胞內(nèi)發(fā)生神經(jīng)纖維纏結(jié)（Neurofilament tangle，NFT）、細胞外產(chǎn)生淀粉樣沉積物老年斑（Senile plaques，SP）以及神經(jīng)細胞凋亡等，臨床以認知功能障礙及精神行為障礙為特征[1-4]。全球有約2900 萬老年人患上此病，預計到2050 年，這一數(shù)字將增加三倍[1]。在發(fā)達國家AD 已成為繼心臟病、腦血管疾病、腫瘤之后的第四位高死亡率的疾病[5]。我國老年人AD 患病率為4%-5%，80 歲人群患病率高達30%，對我國高齡人群的健康具有較大威脅[5]。但此病的治療缺乏有效的治療手段，因此對AD 治療方法和機制的研究仍然是目前腦科學領域和老年醫(yī)學領域的研究熱點和重點。針刺治療AD 因其療效較好、副作用小，近年來被廣泛使用?！侗静輦湟分杏涊d“人之記性皆在腦中”；《本草綱目》也有記載“腦為元神之府”提示思維、記憶等活動皆于腦中產(chǎn)生，認為癡呆的病位在腦。針刺具有安神益智、調(diào)理氣機、疏通氣道等功效，通過針刺特定穴位，對AD 患者的生理功能確有改善作用[6-7]。

但關于針刺經(jīng)由何種機制治療AD 迄今尚無確切的結(jié)論，近年來關于針刺治療AD 的機制研究發(fā)展迅速，產(chǎn)生了眾多機制假說豐富了針刺治療AD 的理論。現(xiàn)有的AD 致病學說有基因?qū)W說、膽堿能學說、基因突變學說、TAU 蛋白異常學說、免疫炎癥學說、氧化應激學說等，其中氧化應激學說受到越來越多的關注[8-9]。氧化應激被認為是AD 重要的致病因素，自由基產(chǎn)生與清除失衡使氧化應激反應增強誘發(fā)AD病理改變[10]。眾多研究[8-9,11-19]發(fā)現(xiàn)，針刺療法改善了腦內(nèi)自由基－氧化應激系統(tǒng)，增強了神經(jīng)系統(tǒng)抗氧化能力。因此，本文將對此機制進行分析與探討，闡明針刺對腦內(nèi)氧化應激系統(tǒng)的影響，豐富針刺治療AD 的研究思路與治療方法。

1 針刺治療AD的臨床研究現(xiàn)狀

目前臨床上對于AD 的治療多以西藥為主，但西藥治療副作用較大，易引發(fā)其他疾病，且給家庭帶來的經(jīng)濟負擔較重。研究[20]表明，在2002 年到2012 年間，美國的臨床研究網(wǎng)站上有244種用于治療AD的藥物進行過臨床實驗，但最終只有一種藥物（美金剛胺）獲得了美國食品藥品監(jiān)督管理局（Food and drug administration，F(xiàn)DA）的批準。由此可見治療AD 的西藥研制時間長而成果甚微，研發(fā)艱難。如何尋找一種經(jīng)濟方便，效果良好，副作用小的治療方法成為目前AD治療領域的追求目標。

AD 在我國傳統(tǒng)醫(yī)學的文獻中雖無記載，但對AD的相關癥狀的表述分散見于“癲疾”、“呆病”、“善忘”等描述，對于此類疾病，我國早有使用針刺治療的先例。針刺是我國傳統(tǒng)物理治療手段，現(xiàn)階段有大量文獻[21-25]表明，針刺治療AD 臨床療效顯著，其能夠使患者的癡呆狀況得到改善、生活自理能力逐步提高。趙磊等[21]對60 例患者均進行針刺治療后通過簡易精神狀態(tài)檢查量表（Mini-mental state examination，MMSE），發(fā)現(xiàn)治療后MMSE 量表的評分均高于治療前，證明針刺能改善AD患者的精神狀態(tài)；彭靜等[25]對試驗組進行西藥治療后增加電針療法，對照組僅進行單純西藥治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)治療后試驗組MMSE 和改良長谷川癡呆量表（HDS-R）評分均明顯高于對照組、總有效率優(yōu)于對照組，以上均能說明針刺療法對AD具有較好療效。

目前針刺治療AD 氧化應激機制受到越來越多學者的關注[10,26-29]，例如王少錦等[9,14]通過對癡呆大鼠進行針刺干預后發(fā)現(xiàn)，針刺組大鼠的迷宮學習記憶能力提高，且大腦皮質(zhì)中自由基的鏈鎖反應產(chǎn)物丙二醛（Malondialdehyde，MDA）含量較模型組顯著降低而抗氧化物質(zhì)谷胱甘肽過氧化物酶（Glutathione peroxidase，GSH-Px）、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）活性明顯升高。張秋艷等[16]的研究中：實驗組大鼠經(jīng)電針治療后，走完迷宮全程的時間和走錯次數(shù)均明顯低于模型組，大鼠的記憶與學習能力得到改善，體內(nèi)的MDA 含量與自由基一氧化氮（Nitric oxide，NO）活性明顯低于對照組、SOD 活性明顯高于對照組。預示了針刺對機體氧化應激水平的調(diào)控很可能是針刺治療AD的機理之一。由此，本文將對現(xiàn)階段針刺治療AD 氧化應激機制的研究進行分析整合，以探究針刺如何通過氧化應激機制來治療AD。

2 AD與體內(nèi)氧化應激機制的聯(lián)系

2.1 氧化應激系統(tǒng)產(chǎn)生自由基

衰老的自由基學說由英國Harman 于1956 年提出，并逐步發(fā)展為自由基-氧化應激學說[30]。氧化應激指體內(nèi)氧化和抗氧化作用失去平衡的一種狀態(tài)[26]。需氧細胞在代謝的過程中與氧氣發(fā)生反應，利用體內(nèi)的氧氣來產(chǎn)生能量，但氧氣可以與機體的某些物質(zhì)發(fā)生反應而產(chǎn)生活性氧，即一種自由基[31]。活性氧的產(chǎn)生又能與脂質(zhì)反應，繼續(xù)引發(fā)更多鏈式反應，產(chǎn)生更多自由基[27]。自由基是許多通路的第二信使，正常情況下體內(nèi)一些分解代謝的反應會通過自由基來發(fā)揮作用[14]；但當自由基含量過多時，則會攻擊機體內(nèi)的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、DNA 等，對細胞產(chǎn)生毒性，對組織造成損傷[32-34]。

2.2 產(chǎn)生的自由基導致AD

人體在逐漸衰老的過程中，細胞內(nèi)線粒體的電子泄露會增加，氧化應激水平增高[27]。氧化應激導致的細胞損傷對AD 發(fā)病有著重要的作用[35-36]，由于腦的多不飽和脂肪酸含量高、耗氧量大，但抗氧化酶卻相對缺乏，因此容易受到自由基的攻擊。并且隨著年齡的增長，腦組織結(jié)構(gòu)改變與功能退化、抗氧化能力下降，使得腦對自由基更為敏感[18]。目前大多數(shù)研究[11,37]認為AD 的病理改變主要為神經(jīng)元內(nèi)的神經(jīng)纖維纏結(jié)（NFT）、細胞外老年斑（SP）以及神經(jīng)元數(shù)量的減少。研究[8]表明，自由基對神經(jīng)系統(tǒng)的攻擊與NFT、SP、神經(jīng)元凋亡與變性壞死存在密切關系。

NFT 的主要成分是過度磷酸化的Tau 蛋白。研究[8,19]表明，活性氧自由基（Reactive oxygen species，ROS）能導致Tau蛋白的異常磷酸化。Tau蛋白過度磷酸化，失去了與微管結(jié)合的能力最終促進NFT 的生成[38]；SP的主要成分為淀粉樣蛋白（β-amyloid protein，Aβ），由淀粉樣前蛋白（Amyloid precursor protein，APP）水解后產(chǎn)生，自由基能促進APP 的產(chǎn)生，加速了SP 的形成[39]；研究[40]發(fā)現(xiàn)，ROS 對神經(jīng)元細胞凋亡具有促進作用，自由基的細胞毒性是促進神經(jīng)元細胞的衰老與凋亡的原因之一。一氧化氮（NO）易破壞蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、DNA 的結(jié)構(gòu)，導致細胞變性壞死[41]。均使AD 朝不良方向發(fā)展。

此外自由基能從其他方面對AD 產(chǎn)生影響：自由基可以在抗氧化物質(zhì)作用下生成H2O2[11]。H2O2幾乎能與機體的大多數(shù)有機物如蛋白質(zhì)、脂類等發(fā)生反應，且有非常高的速度常數(shù)，損傷細胞明顯，能引起神經(jīng)元細胞的凋亡[11]；機體內(nèi)過多的自由基還能與脂質(zhì)發(fā)生鏈式反應和過氧化反應。鏈式反應擴大了活性氧的作用，產(chǎn)生毒性更大的羥自由基（OW）的前身物，加速機體衰老進程[14]。過氧化反應生成脂質(zhì)過氧化物（Lipid peroxide，LPO）包括異構(gòu)前列腺素（8-IPF2α）、終產(chǎn)物丙二醛（MDA）等[42-62]，以及DNA 損傷后產(chǎn)生的脫氧鳥嘌呤核苷（8-OH-dG）[63]。其中8-IPF2α是反映腦組織脂質(zhì)過氧化狀態(tài)最精確的標準[64]，也是評估氧化應激水平的金標準。8-OH-dG 是較為理想的DNA損傷的生物標志物[65]。MDA 的作用有二：一是引起蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)等大分子交聯(lián)[8]；二是對細胞有毒性作用，圍繞脂褐素沉淀，SP 沉積[17]。這兩種作用均使腦內(nèi)細胞的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，功能下降。

3 針刺治療AD的氧化機制研究總結(jié)

3.1 針刺激活氧化防御體系

第一類是針刺手法使機體的氧化防御體系中的物質(zhì)增多，減少過多自由基對神經(jīng)系統(tǒng)的毒害作用。機體內(nèi)的氧化防御體系依靠直接清除自由基，減少自由基導致的TAU 蛋白過度磷酸化、APP 大量表達生成Aβ、加速神經(jīng)細胞凋亡與壞死，從而減少AD的主要病理特征出現(xiàn)，以及降低自由基鏈鎖反應對細胞膜、生物大分子如DNA、脂質(zhì)等的直接損傷作用來改善AD，包括酶性氧化防御體系與非酶性氧化防御體系[8]。大量研究[42-52]表明，針刺治療AD 與酶性和非酶性物質(zhì)有著密切聯(lián)系。對針刺干預后的AD 大鼠進行相關抗氧化酶含量或活性的檢測，發(fā)現(xiàn)針刺導致抗氧化酶含量增加或活性升高，氧化應激水平得到改善，針刺組學習記憶功能也有所提升，說明針刺治療改善機體的氧化防御水平是針刺治療AD的機理之一。

3.1.1 針刺激活酶性氧化防御體系

酶性氧化防御體系主要包括SOD[8]、GSH-PX、過氧化氫酶（Catalase，CAT）等。大部分研究發(fā)現(xiàn)針刺治療后抗氧化酶SOD 的活性升高[66-74]；張秋艷等[16]采用電針療法對大鼠進行治療，觀察電針對AD 大鼠腦皮質(zhì)的SOD 活性及認知記憶功能等影響。結(jié)果表明針刺后大鼠腦內(nèi)SOD 活性明顯增強，大鼠走完迷宮全程的時間與走錯次數(shù)明顯減少，提示大鼠的認知記憶功能得到改善。林藝明等[12]采用針刺治療，結(jié)果顯示針刺后大鼠海馬組織的SOD 活性顯著上升，迷宮測試反應時間減少，大鼠學習記憶能力上升。唐勇等[48]采用手針治療，治療前后對比發(fā)現(xiàn)SOD 的水平無明顯變化，與大部分研究不符。SOD 主要通過催化ROS 與氫離子的歧化反應生成H2O2與水，從而阻斷自由基促進AD 主要病理特征生成和自由基鏈鎖反應中毒性更大的物質(zhì)產(chǎn)生。

部分研究[28-29,74]證明針刺治療后抗氧化酶GSHPX 的活性升高，抗氧化酶CAT 活性增強[27,42]。李書曉等[8]觀察電針對AD 大鼠GSH-PX 等活性及大鼠空間學習記憶能力的影響，結(jié)果顯示針刺后實驗組大鼠血清中GSH-PX 活性高于對照組，大鼠水迷宮測驗平均逃避潛伏期和平均游泳路程少于對照組，空間學習記憶能力提升。郭艷芹等[11]使用電針療法觀察電針對AD 大鼠CAT 等活性與空間學習記憶能力的影響，結(jié)果顯示電針干預后實驗組大鼠CAT 活性增加，在定位航行實驗中平均逃避潛伏期同模型組比較顯著縮短，空間探索試驗中電針組在平臺象限游泳距離百分比明顯高于模型組，提示針刺治療后大鼠的學習、記憶能力顯著提升。但也有研究顯示針刺治療AD 可能與GSH-PX、CAT無關，Sutalangka等[60]使用激光針灸治療AD 大鼠，結(jié)果顯示GSH-PX 的水平無明顯變化。CAT與GSH-PX 共同作用可以清除腦內(nèi)過多的H2O2，此外GSH-PX也能清除體內(nèi)過多的ROS，還可與維生素E一起保護細胞，減少脂質(zhì)過氧化反應在細胞中的發(fā)生[8]。

3.1.2 針刺激活非酶性氧化防御體系

非酶性氧化防御體系主要包括了谷胱甘肽（Glutathione，GSH）、褪黑素（Melatonin，MT）等[8]。大部分研究表明，針刺能增加AD 患者GSH 的活性或含量。黃暢[45]采用灸法觀察其對AD 大鼠GSH 含量及大鼠空間學習記憶能力的影響，結(jié)果顯示大鼠血清中GSH 含量升高，針刺后大鼠空間學習記憶能力得到改善。GSH 具有清除體內(nèi)自由基，在細胞多種代謝中起到抗氧化作用[75-77]。通過增加GSH 含量，清除體內(nèi)自由基，維持細胞正常生理功能，延緩AD 病情。研究報道，針刺增加了AD 患者MT 的含量。何疆等[24]對AD 大鼠進行電針治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩周后大鼠腦內(nèi)MT 含量顯著增加，AD 癥狀得到改善。MT 是腦內(nèi)具有最強氧化防御作用的激素，保護腦細胞正常結(jié)構(gòu)[27]。MT能清除多種自由基和NO 等，還能增加腦內(nèi)GSH，提高SOD 等抗氧化酶的活性[67]。

3.2 針刺減少自由基反應產(chǎn)物

另一類針刺通過氧化應激機制治療AD 是通過針刺手法致使自由基反應產(chǎn)物減少來降低自由基鏈鎖反應的發(fā)生率，目前主要研究LPO。LPO 大多數(shù)以MDA 為指標，MDA 含量的變化反映機體的脂質(zhì)過氧化水平[78]。首先大量研究[42-47]證明針刺治療后MDA 含量減少。王少錦等[9]觀察針刺對AD 大鼠大腦皮質(zhì)MDA 含量和學習記憶能力的影響，結(jié)果表明針刺干預后大鼠腦皮質(zhì)的MDA含量比對照組顯著降低，迷宮學習記憶能力測試成績優(yōu)于對照組；其次有研究[13,46]證明針刺治療后8-IPF2α 含量降低。朱宏等[13]使用針刺療法治療AD 患者，觀察此療法對患者血清及尿液中8-IPF2α 含量及精神狀態(tài)改善情況的影響，結(jié)果顯示針刺治療后8-IPF2α 含量下降、MMSE 評分高于治療前。此外還有研究針刺后8-羥基-2’脫氧鳥嘌呤核苷（8-OH-dG）與硝基化酪氨酸（NT）的含量變化。8-OH-dG 是 DNA 氧化損傷的標志物[65]。NT 是 NO 被氧化后結(jié)合游離酪氨酸的生成物，是評價氧化損傷的常用指標[27]。何疆[27]等采用電針治療AD大鼠兩周后，NT含量減少，氧化應激水平得到改善；Wu 等[59]采用電針治療AD 大鼠，觀察到針刺能減少8-OH-dG 的含量。以上結(jié)果均證明針刺后氧化應激水平得到改善，認知等功能也得到改善，說明針刺療法使得脂質(zhì)過氧化物減少從而降低自由基反應產(chǎn)物對細胞的損害作用也是針刺治療AD的機理之一。

關于針刺治療AD的氧化應激機制由表1可得，針刺通過氧化應激機制的治療可以分為針刺激活氧化防御體系、針刺減少自由基反應產(chǎn)物兩類。

表1 針刺治療AD的氧化應激機制臨床研究

續(xù)表

4 討論與思考

本文收集近年來關于針刺治療AD 的研究，發(fā)現(xiàn)針刺療法作用機制之一是改變機體的氧化應激水平來治療疾病。表1 的研究顯示，研究大多通過檢測試驗后抗氧化物質(zhì)（例如SOD、GSH-PX、CAT、GSH 等）和自由基反應產(chǎn)物（例如MDA、8-IPF2α 等）的含量或活性，體現(xiàn)針刺后腦內(nèi)或體內(nèi)氧化應激水平。證實針刺通過提高機體氧化防御系統(tǒng)活性與減少自由基反應產(chǎn)物含量的兩種方式治療AD。第一種途徑為針刺對氧化防御系統(tǒng)激活后間接降低腦內(nèi)氧化應激水平，其系統(tǒng)內(nèi)抗氧化物質(zhì)豐富，可由各類途徑大范圍減少自由基含量，故此類途徑作用效果較突出。第二種途徑為針刺減少自由基反應產(chǎn)物直接降低氧化應激水平，其作用較為單一。機制引發(fā)的兩種途徑之間也存在著一定關聯(lián)，由于抗氧化物質(zhì)在消除自由基的同時也可消除自由基鏈鎖反應的產(chǎn)物，因此針刺療法與氧化防御體系的激活會共同促進自由基反應產(chǎn)物的減少。故針刺治療AD 氧化應激機制更為重要的途徑是激活了體內(nèi)氧化防御系統(tǒng)。

本文通過對現(xiàn)存文獻分析得到針刺激活AD 患者的氧化防御系統(tǒng)的作用途徑如下：針刺療法提高了AD患者腦內(nèi)抗氧化物質(zhì)如SOD、GSH、GSH-PX、CAT、MT 的含量或活性。T-AOC 是反映機體內(nèi)總的抗氧化能力的重要指標之一，是酶性和非酶性抗氧化物的總體水平[80-81]。故T-AOC 也得以增強。由于SOD、GSHPX、CAT 對 H2O2的清除作用、MT 對 NO 的清除作用以及SOD、GSH、GSH-PX、CAT、MT等抗氧化物質(zhì)對自由基（包括OH 等）的清除作用，使脂質(zhì)過氧化反應以及鏈鎖反應發(fā)生率降低，最終導致LPO（包括8-IPF2α、MDA）以及8-OH-dG、NT的生成減少（圖1）。

圖1 針刺激活AD患者的氧化防御系統(tǒng)機制

但不是所有的研究均能證實以上作用途徑。關于SOD、GSH 的研究中，唐勇等[48]對8例AD 患者進行一個月的手針治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)SOD、GSH 水平均無明顯變化。其認為可能原因是治療時間過短導致針刺對氧化防御系統(tǒng)的提升不夠明顯；關于MDA 的研究中，唐勇[48]、Sutalangka[60]、范郁山[55]的研究均顯示針刺治療后MDA 的含量沒有明顯變化，綜合來看，原因為以下幾種：唐勇認為可能是治療時間過短導致，Sutalangka 認為是檢測指標所選大腦區(qū)域與暴露類型的差異導致，范郁山的研究中并未提及可能的原因。本文認為由于只有范郁山的研究中針刺采用沿皮淺刺法，故造成MDA無明顯變化的原因可能是采用此種針刺手法；關于 GSH-PX 的研究中，Sutalangka 等[60]發(fā)現(xiàn)針刺后GSH-PX 無明顯變化，其認為可能是檢測指標所選大腦區(qū)域與暴露類型的差異導致；關于NO 的研究中，張麗娟[79]、王舒[71]等發(fā)現(xiàn)針刺治療后AD 患者的NO 含量反而上升。原因是NO 重要的生理功能之一是：在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中起到信號傳遞的作用，神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性有關；進而與神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、成熟,以及記憶功能有關，只有當NO 超過了生理濃度，才會產(chǎn)生細胞毒性[41]。在張麗娟[79]、王舒[71]的研究中，AD模型大鼠的NO 含量低于正常濃度，故需要針刺治療使其上升，恢復正常濃度，使中樞神經(jīng)系統(tǒng)更好地發(fā)揮生理功能。此外，針刺治療AD 與CAT 活性之間的關系也存在爭議。

李東紅等[15]在對針刺后的相關因子檢測中發(fā)現(xiàn)各組間CAT 水平無顯著差異，提示針刺治療AD 的作用過程可能與CAT 無關，但郭艷芹[11]、何疆[27]等均發(fā)現(xiàn)針刺治療后實驗組的CAT 活性確有增加，說明針刺治療AD 與CAT 的活性加強有關，實驗結(jié)果存在沖突。通過查閱研究[11,15,27]發(fā)現(xiàn)針刺治療導致不同研究中CAT活性變化不同的原因可能有二：（1）對AD 大鼠采取針刺治療方法的差異，李東紅等[15]對AD 大鼠使用手針治療；郭艷芹[11]、何疆[27]對AD 大鼠均采用電針治療。（2）治療持續(xù)時間的差異，李東紅等[15]針刺治療AD 大鼠療程為34天；郭艷芹[11]、何疆[27]針刺治療AD大鼠療程均約兩周。以上實驗設計的不同均可能導致針刺治療后大鼠腦內(nèi)CAT 活性變化的不同，從而影響實驗結(jié)論。

通過對現(xiàn)存研究分析發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)階段的研究對針刺治療AD 的作用機制仍不能給出確切的答案，因為針刺對于AD 的改善很有可能是多靶點共同作用的結(jié)

果，是多重機制相互關聯(lián)所導致?，F(xiàn)階段關于AD 的致病機理的主要假說以膽堿能系統(tǒng)的研究最為深入，現(xiàn)已公認膽堿能系統(tǒng)活性下降是引起AD 的重要原因，大量研究[9,12,16,27]探究了針刺治療AD 時對機體自由基-氧化應激系統(tǒng)與膽堿能的影響，發(fā)現(xiàn)針刺能調(diào)節(jié)體內(nèi)氧化應激水平的同時也能對中樞膽堿能的代謝功能進行調(diào)節(jié)。神經(jīng)細胞生成的膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶（ChAT）和乙酰膽堿酯酶（AchE）水平的降低是膽堿能系統(tǒng)機能下降的原因之一，而自由基對細胞的毒性會導致神經(jīng)細胞的凋亡，故針刺后減少了自由基對神經(jīng)細胞的損傷從而使膽堿能系統(tǒng)機能增強可能也是針刺治療AD 的氧化應激機制之一。表1 各研究采取針刺的穴位與方法不盡相同，雖皆能改善氧化應激水平，但治療時針刺方法與穴位的不同會對氧化防御系統(tǒng)產(chǎn)生不同的影響。由于本文主要研究針刺治療AD的氧化應激機制，關于具體何種針刺療法對改善氧化應激水平最有效，本課題組后續(xù)將持續(xù)關注。

總而言之，體內(nèi)的自由基-氧化應激系統(tǒng)與AD的發(fā)病與發(fā)展有著重要聯(lián)系，針刺調(diào)節(jié)機體氧化應激水平是針刺治療AD 的內(nèi)在機理之一。通過對針刺的自由基假說機制的探究，追溯其治療原理，將能為今后臨床針刺治療AD 提供更多理論依據(jù)以改進針刺的具體治療手段，幫助更多的AD 患者提高生活質(zhì)量。