楊茜雯，傅勤慧，裴 建

上海中醫(yī)藥大學附屬龍華醫(yī)院針灸科（上海 200032）

阿爾茨海默?。ˋlzheimer's disease，AD）是老年人最常見的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，其患病人數(shù)逐年上升，預計到2050 年，全球AD 患者將超過1.35 億［1］。現(xiàn)在普遍認為，AD 的發(fā)病機制與β-淀粉樣蛋白（Aβ）累積和高度磷酸化Tau 蛋白導致的神經(jīng)原纖維纏結(jié)（NFT）有關(guān)。針對Aβ 的免疫治療藥物在臨床前期動物模型研究中效果良好，但是在Ⅱ、Ⅲ期臨床試驗中頻頻失敗。2021 年美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）有條件批準上市的aducanumab（抗Aβ 免疫治療藥物）Ⅲ期試驗依然未能達到臨床終點，由此引發(fā)了諸多討論［2］。

近年來，AD 的補充和替代療法被越來越多的學者重視，尤其是非藥物療法［3］。針刺作為具有3 000 多年歷史的中醫(yī)療法，因其療效好、副作用少而越來越受到關(guān)注［4］。已有諸多研究從影像學［5］、臨床試驗［6］、動物實驗［7］等方面證明針刺能改善AD患者的認知功能。

1 下調(diào)β-分泌酶1（BACE1）、過氧化酶活化增生受體-γ（PPAR-γ）蛋白表達減少Aβ生成

AD 的發(fā)生機制與Aβ 的產(chǎn)生、沉積和清除之間的不平衡有關(guān)。Aβ是由淀粉樣前體蛋白（APP）經(jīng)蛋白水解作用形成的肽段［8］。在淀粉樣變途徑中，APP首先被BACE1 切割成APP-β 前體（sAPPβ）和淀粉樣蛋白C 末端片段（C99）。隨后，C99 被PPAR-γ 切割處理，產(chǎn)生不同長度的肽段，主要包括Aβ40 和Aβ42，Aβ 肽段聚集、沉積可形成對大腦有害的淀粉樣斑塊［9］。其中Aβ42是一種危險且具有神經(jīng)毒性的物質(zhì)，可聚集形成Aβ 寡聚體，造成神經(jīng)元損傷，而Aβ40不會引起病理性積累［10］。

針刺可以下調(diào)APP［11］、BACE1［12］和PPAR-γ［13］蛋白表達，從而減少Aβ的產(chǎn)生。BACE1能切割APP的胞外域［11］。過量表達BACE1可能導致中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生過量的神經(jīng)毒素。BACE1 首先切割APP，隨后干擾蛋白激酶A（PKA）的生理功能，PKA 與長期增益效應有關(guān)，能維持突觸穩(wěn)態(tài)并有效改善認知障礙［12］。一項動物實驗［11］證明，電針可以減少APP/早老蛋白1（PS1）轉(zhuǎn)基因小鼠BACE1 的沉積，降低PKA 的活化，從而改善小鼠記憶和學習能力。另一項動物實驗［12］發(fā)現(xiàn)，電針可能通過抑制c-Jun 氨基端蛋白激酶（JNK）信號通路和調(diào)節(jié)凋亡信號來降低APP負擔，逆轉(zhuǎn)AD 小鼠認知缺陷。同時，有研究者［13］探究了電針對PPAR-γ 的作用，發(fā)現(xiàn)電針組AD 大鼠的PPAR-γ 表達降低，推斷針刺可能通過抑制PPAR-γ 的活化來改善AD 大鼠的空間記憶能力。見圖1。

圖1 針刺對Aβ生成的影響

2 促進M2型小膠質(zhì)細胞極化并上調(diào)髓系細胞觸發(fā)受體2（TREM2）

小膠質(zhì)細胞是大腦內(nèi)的免疫細胞，能吞噬組織碎片，維持組織內(nèi)環(huán)境平衡和免疫耐受，以及消除炎癥和促進組織修復［14］。當有細胞損傷或外來病原體時，小膠質(zhì)細胞被激活，分化成M1 型小膠質(zhì)細胞（促炎型小膠質(zhì)細胞）和M2 型小膠質(zhì)細胞（抗炎型小膠質(zhì)細胞）［15］，同時分泌細胞因子和趨化因子，持續(xù)促進細胞向受損區(qū)域遷移［16］。M1 型小膠質(zhì)細胞可產(chǎn)生白介素（IL）-1β、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和IL-6 等促炎細胞因子，進而增強神經(jīng)毒性和損害健康細胞（如損害神經(jīng)元而導致Aβ 累積）［17］，同時通過誘導一氧化氮合酶（NOS）、環(huán)氧合酶-2（COX-2）和活性氧（ROS）釋放，干擾神經(jīng)元功能并產(chǎn)生細胞損傷［18］。M2 型小膠質(zhì)細胞可產(chǎn)生IL-4、IL-10等抗炎因子，進而通過吞噬清除異常碎片，對功能受損的突觸進行重塑［17］。Aβ 病變可引發(fā)小膠質(zhì)細胞繼發(fā)性擴張，并聚集在Aβ 斑塊周圍限制其散布［16］。隨著Aβ 負荷增加，小膠質(zhì)細胞長時間激活，可導致慢性免疫活化不良和免疫功能不良，小膠質(zhì)細胞向M1 型分化，進而促進慢性神經(jīng)炎癥和斑塊周圍突觸功能喪失［19］。這導致了小膠質(zhì)細胞在Aβ 沉積的初始階段呈積極作用，而后期則促進Aβ沉積［20］。

TREM2是一種在小膠質(zhì)細胞中大量表達的巨噬細胞表面受體，它是啟動和促進小膠質(zhì)細胞活化和抗體吞噬作用必不可少的物質(zhì)［21］，并參與神經(jīng)炎癥［22］。TREM2 可通過蛋白酶體途徑結(jié)合Aβ，促進M2 型小膠質(zhì)細胞的活化，減少M1 型小膠質(zhì)細胞，進而減輕炎癥反應［23］。

研究［17］表明，電針可下調(diào)小膠質(zhì)細胞活化，增加小膠質(zhì)細胞的吞噬作用和抑制炎癥過程，以支持神經(jīng)保護。通過調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細胞M1/M2 型極化，電針可改善AD 患者海馬CA1區(qū)和DG 區(qū)的M2型小膠質(zhì)細胞極化，促進其轉(zhuǎn)化為吞噬狀態(tài)并增加抗炎因子水平，增加突觸可塑性，從而減少Aβ 沉積。有研究［15］證實，電針神庭穴和百會穴能調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細胞極化，在輕度AD 時下調(diào)M1 型小膠質(zhì)細胞，上調(diào)M2型小膠質(zhì)細胞，從而驅(qū)動Aβ 衰減，改善輕、中度AD 患者的學習記憶功能。另有研究［24］顯示，電針可能通過上調(diào)TREM2 的表達并誘導一些促炎細胞因子的下調(diào)而起到神經(jīng)保護作用。見圖2。

圖2 針刺對小膠質(zhì)細胞極化的影響

3 抑制星形膠質(zhì)細胞活化并介導E 型載脂蛋白（ApoE），促進Aβ清除

成熟的星形膠質(zhì)細胞參與中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境平衡相關(guān)的關(guān)鍵過程，包括神經(jīng)遞質(zhì)回收、離子平衡、突觸發(fā)生和突觸傳遞的調(diào)節(jié)，維持血腦屏障（BBB）［22］。Aβ 斑塊激活星形膠質(zhì)細胞形成反應性星形膠質(zhì)細胞，產(chǎn)生干擾突觸、軸突生長的促炎細胞因子，表現(xiàn)出神經(jīng)炎癥和神經(jīng)毒劑特征，造成異常鈣動力學，影響神經(jīng)元遞質(zhì)傳遞；同時增加氧化應激和ROS的形成，導致線粒體功能不良，造成神經(jīng)元損傷［25］。

ApoE在腦中主要來源于星形膠質(zhì)細胞，影響對Aβ的調(diào)節(jié)［26］。ApoE 可通過與細胞表面ApoE 受體［如低密度脂蛋白受體（LDLR）或低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白1（LRP1）］結(jié)合，調(diào)節(jié)單體Aβ 結(jié)構(gòu)［26］，并影響星形膠質(zhì)細胞的活化與促炎細胞因子的產(chǎn)生［27］。ApoE 分為3種亞型，包括ApoE2、ApoE3、ApoE4。其中ApoE2 具有神經(jīng)保護作用，它可以增強星形膠質(zhì)細胞對Aβ 的攝取，并通過溶酶體途徑降解Aβ［28］；而ApoE4 可抑制神經(jīng)突觸功能和神經(jīng)元網(wǎng)絡活動［29］。ApoE4 可誘導增加神經(jīng)元放電頻率和突觸功效，結(jié)合失調(diào)的神經(jīng)元，導致神經(jīng)元活動過強，長時間高強度活性增強造成大量能量消耗和線粒體功能受損，從而導致神經(jīng)元損傷［29］。同時，星形膠質(zhì)細胞膽固醇依賴性ApoE 能通過增加APP 與β-分泌酶和γ-分泌酶的相互作用來調(diào)節(jié)Aβ 的產(chǎn)生。星形膠質(zhì)細胞中的膽固醇通過ApoE 運輸至神經(jīng)元，增加神經(jīng)元膜膽固醇水平［30］。膽固醇可促進APP 募集到脂筏中［31］。在低膽固醇膜中，APP 與α-分泌酶相互作用，產(chǎn)生可溶性淀粉樣前體蛋白α（sAPPα，非淀粉樣變）［30］。當ApoE4 過度表達時，星形膠質(zhì)細胞過量供應膽固醇并增加脂筏中的APP 水平，進而促進APP 與β-分泌酶和γ-分泌酶的相互作用，產(chǎn)生過量Aβ42［31］。

電針可以抑制星形膠質(zhì)細胞活化，降低促炎細胞因子水平［17］。電針可抑制反應性星形膠質(zhì)細胞的反應率，改善大腦凈化系統(tǒng)的功能，從而促進Aβ 清除［32］。另外，有研究［33］發(fā)現(xiàn)，在ApoE 缺失的情況下，電針的神經(jīng)保護作用減弱。電針可通過介導ApoE 上調(diào)抗炎細胞因子、下調(diào)促炎細胞因子和減輕氧化應激，這與其降低星形膠質(zhì)細胞的反應性增殖有關(guān)［34］。同時，有動物研究［35］顯示，AD 大鼠在針刺干預后，學習記憶能力提高，其血清中ApoE 等Aβ 內(nèi)化酶含量均顯著升高，血清Aβ42 和海馬Aβ42 表達均顯著下調(diào)，故推斷針刺可能通過上調(diào)血清Aβ 內(nèi)化酶含量，促進ApoE 結(jié)合Aβ，增加Aβ 清除。但上述文獻未說明針刺對ApoE 不同亞型的調(diào)節(jié)作用，需要進一步研究以準確闡明針刺介導ApoE2 抑制星形膠質(zhì)細胞活化，以及其對ApoE4 誘導的星形膠質(zhì)細胞膽固醇積累的機制。見圖3。

圖3 針刺對星形膠質(zhì)細胞和ApoE的影響

4 誘導自噬系統(tǒng)清除Aβ及受損線粒體

線粒體在細胞內(nèi)的分布和運輸對于正常的神經(jīng)元功能（神經(jīng)傳遞、突觸可塑性和軸突生長）必不可少，而Aβ 可直接干擾線粒體功能。一方面，Aβ 可通過晚期糖基化終末產(chǎn)物受體（RAGE）、線粒體外膜轉(zhuǎn)位酶或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-線粒體串擾轉(zhuǎn)運到線粒體，引起線粒體Aβ 積累，破壞線粒體內(nèi)穩(wěn)態(tài)［36］，干擾線粒體酶活性復合物的電子傳遞鏈（ETC），進而導致線粒體膜電位受損；同時引起細胞內(nèi)鈣離子（iCa2+）補償性增加，線粒體鈣離子（mCa2+）交換機制重塑，mCa2+溢出，線粒體鈉鈣交換蛋白（NCLX）的表達和功能喪失，mCa2+超載，產(chǎn)生過量的ROS，引起嚴重的氧化損傷，導致腺苷三磷酸（ATP）產(chǎn)量減少，使線粒體功能和下游信號傳導嚴重受損，最終導致神經(jīng)元功能受損［37］。另一方面，細胞內(nèi)的線粒體自噬系統(tǒng)可降解持續(xù)受損的線粒體，Aβ 沉積可能干擾線粒體自噬機制，而異常的自噬體建立也會使Aβ 處理受限［38］。有研究［39］表明，通過磷脂酰肌醇3激酶/Akt激酶/雷帕霉素靶蛋白（PI3K/Akt/mTOR）信號通路誘導自噬可以減少神經(jīng)元中Aβ的沉積。

針刺可能通過PI3K/Akt 通路，調(diào)節(jié)線粒體動力學，維持線粒體穩(wěn)態(tài)及ATP產(chǎn)生，從而作用于AD 小鼠大腦中的自噬系統(tǒng)［39］。抗體輕鏈3B（LC3B）-Ⅱ和Beclin 1被認為是自噬體中的一種標記物分子。研究［39］結(jié)果顯示，電針可增加AD 小鼠LC3B-Ⅱ和Beclin 1 的表達，增強AD小鼠神經(jīng)元的自噬，從而清除Aβ。見圖4。

圖4 針刺對線粒體及自噬系統(tǒng)的影響

5 抑制Tau蛋白過度磷酸化和減少NFT

AD 的另一相關(guān)機制環(huán)節(jié)是NFT，這些纏結(jié)是Tau蛋白過度磷酸化的結(jié)果，AD 患者認知能力下降與NFT的負荷和進展密切相關(guān)［40］。Tau 蛋白本質(zhì)上是一種無序的蛋白質(zhì)，但在與微管蛋白結(jié)合后就具有了靈活的構(gòu)象功能，被視為結(jié)合和穩(wěn)定微管的“膠水”［41］。微管穩(wěn)定性對于細胞極性以及囊泡和細胞器的順逆行運輸很重要［42］，而Aβ 會促進Tau 蛋白過度磷酸化，從而破壞微管穩(wěn)定性，影響神經(jīng)元信息傳遞。在AD 早期，Aβ斑塊沉積突觸后棘的數(shù)量和突觸前囊泡的數(shù)量減少，局部突觸通信改變。在AD 晚期，當環(huán)境中存在豐富的Aβ 時，Aβ 誘導的突觸損傷沿著軸突的長度擴散，活化糖原合成酶激酶-3β（GSK-3β），誘導Tau 蛋白過度磷酸化，單體Tau 蛋白的構(gòu)象變化，Tau 蛋白從微管解離，導致軸突變性［43］；同時神經(jīng)絲從微管分離，纏繞形成NFT［42］。NFT 會進一步加劇神經(jīng)元和信號處理之間的通信異常丟失，最終導致神經(jīng)元凋亡［44］。

GSK-3β是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，參與神經(jīng)元凋亡和誘導Tau蛋白過度磷酸化。GSK-3β的抑制可以減少Aβ 斑塊沉積，增加突觸數(shù)量和突觸后密度厚度。電針可顯著降低AD 大鼠海馬磷酸化-酪氨酸216-合成激酶-3β（p-Tyr216-GSK-3β）水平，升高磷酸化-絲氨酸9-合成激酶-3β（p-Ser9-GSK-3β）水平，從而抑制GSK-3β，降低APP 和Aβ 水平；同時可抑制大多數(shù)絲氨酸和蘇氨酸殘基中的Tau蛋白過度磷酸化，進而減少突觸損害［45］。另外，有研究［46］表明，抑制GSK-3β 可改善Aβ斑塊相關(guān)的神經(jīng)炎癥。見圖5。

圖5 針刺對Tau蛋白和NFT的影響

6 小結(jié)與展望

Aβ 斑塊的形成、沉積與清除在AD 的病理機制中發(fā)揮著重要作用。Aβ 斑塊是AD 重要的特異性標志物，它的異常沉積會造成神經(jīng)炎癥、線粒體功能不良，促進氧化應激、Tau 蛋白過度磷酸化和NFT。針對Aβ的相關(guān)靶向藥物正在被廣泛研發(fā)。

針刺可有效增強藥物對AD 患者認知功能的改善，針藥結(jié)合治療可能比單純藥物治療療效更佳［6］，且安全性較高，其與Aβ 相關(guān)的療效機制研究存在很大的探索空間。本文通過文獻綜述發(fā)現(xiàn)，針刺可以下調(diào)APP、BACE1和PPAR-γ蛋白表達，減少Aβ的產(chǎn)生；通過維持線粒體穩(wěn)態(tài)、抑制Tau 蛋白過度磷酸化，減少NFT 的形成與Aβ 的沉積；通過調(diào)控神經(jīng)膠質(zhì)細胞活化和分化、增加抗炎細胞因子產(chǎn)生、維持神經(jīng)元自噬，促進Aβ 的清除，保護神經(jīng)功能。

本文關(guān)于針刺調(diào)節(jié)Aβ 的研究主要來源于動物實驗，目前Aβ 相關(guān)臨床研究主要依靠腦脊液標志物或影像學檢查來評估。腦脊液Aβ 檢測準確性較高，但獲取困難，且為侵入性操作，無法滿足定期檢測與及時檢查的需求；而影像學檢查［如β-淀粉樣蛋白-正電子發(fā)射計算機斷層顯像（Aβ-PET）、氟代脫氧葡萄糖-正電子發(fā)射計算機斷層顯像（FDG-PET）］成本高，在一定程度上限制了其臨床推廣應用。血漿標志物檢測成本低、易獲得、侵襲性小，在評估AD 方面有著廣闊的前景。近年來，血漿Aβ 的多種檢測方式，如Simoa 免疫分析［47］、免疫沉淀和質(zhì)譜聯(lián)用（IP-MS）［48］、電化學免疫分析法（Elecsys）［49］等被開發(fā)。有研究［49］表明，血漿Aβ42/Aβ40 水平能準確反映認知正常研究參與者的影像學生物標記物Aβ-PET 和腦脊液Aβ 狀態(tài)，曲線下面積（AUC）可達0.79。因此，血漿Aβ42/Aβ40 測量可以有效檢測早期AD 患者Aβ 病理的存在，并預測臨床前Aβ狀態(tài)。而針刺調(diào)節(jié)Aβ 與血漿Aβ42/Aβ40 或其他血漿Aβ生物標志物的關(guān)系需要進一步研究。