基于β淀粉样蛋白为靶标的中医药防治阿尔茨海默病实验研究*

2015-01-25 02:10燕,陈
中国中医基础医学杂志 2015年4期
关键词:阿尔茨海默海马脑组织

侯 燕,陈 民

(1.辽宁中医药大学,沈阳 110847;2.辽宁中医药大学附属医院,沈阳 110032)

基于β淀粉样蛋白为靶标的中医药防治阿尔茨海默病实验研究*

侯 燕1,陈 民2△

(1.辽宁中医药大学,沈阳 110847;2.辽宁中医药大学附属医院,沈阳 110032)

目的:概述近10年以β淀粉样蛋白为靶标中医药防治阿尔茨海默病的实验研究。方法:应用计算机在中国知网(CNKI)、万方及维普数据库检索2004至2014年所有关于中医药影响β淀粉样蛋白的研究,检索词为“β淀粉样蛋白”,排除与研究内容不相关的文献,对最终得到的文献进行系统分析。结果:单味药、复方、针灸等中医药疗法均能影响β淀粉样蛋白的水平及功能。结论:中医药调节β淀粉样蛋白的可能机制是减少Aβ生成、降低Aβ表达、拮抗Aβ神经毒性、抑制Aβ相关的β和γ分泌酶的活性、减少脑内Aβ含量和沉积等,从而发挥防治阿尔茨海默病的作用。

中医;中药;β淀粉样蛋白;实验研究

β淀粉样蛋白(amyloid protein,Aβ)在脑内异常聚集和沉积形成老年斑是阿尔茨海默病(Alzheimer’s diseases,AD)最重要的病理特征之一。随着研究的不断深入,大量证据表明Aβ在AD的发生发展中占据重要地位[1]。因此,基于Aβ为靶标开发防治AD的中医药疗法具有重要意义。本文对近10年来中医药调节Aβ的实验研究做一综述。

1 单味药提取物

1.1 补虚类

1.1.1 人参皂甙Rb1和人参皂苷Rg2 杨吉平等[2]给予人参皂甙Rb1干预AD大鼠模型,4周后治疗组海马CA1、CA3区及齿状回的β淀粉样蛋白阳性细胞数显著减少(P<0.01),提示人参皂甙Rb1对AD模型大鼠学习记忆损害改善作用的机制,可能与人参皂甙Rb1减少海马结构β淀粉样蛋白的表达有关。宫志华等[3]观察了低、中、高浓度人参皂苷Rg2对体外培养的拟缺血再灌注损伤模型大鼠海马神经元细胞的影响,结果显示人参皂苷Rg2可减少损伤的海马神经元,升高APP和Aβ1-40的表达。

1.1.2 淫羊藿苷 张如意等[4]观察了中药淫羊藿提取物淫羊藿苷(ICA)对线粒体损伤模型大鼠脑内β-淀粉样蛋白(Aβ)含量和神经营养因子表达的影响,发现ICA给药明显改善强叠氮钠模型大鼠脑内线粒体活性,抑制Aβ产生。

1.2 活血类

1.2.1 三七总皂苷 钟镇国等[5]采用免疫组织化学方法观察三七总皂苷 (PNS)对快速老化小鼠SAMP8鼠APP表达的影响,结果显示PNS能明显减少快速老化小鼠大脑APP阳性细胞数量,表明三七总皂苷对SAMP8 APP的表达有明显抑制作用。

1.2.2 灯盏花素 魏芳等[6]运用ELISA及双抗体夹心法检测不同浓度灯盏花素对老龄小鼠SOD、MDA、Ach及脑组织β粉样蛋白水平的影响,发现盏花素显著提高脑组织SOD活性,降低MDA和Aβ含量,降低脑组织AchE活性。其改善老龄小鼠学习记忆功能的机制可能与提高SOD活性、降低脑组织脂质过氧化物和Aβ的含量、抑制AchE活性有关。

1.2.3 提取物丹酚酸B及银杏叶提取物 刘长锁等[7]运用硫黄素T(ThT)荧光法和电子显微镜技术分析比较丹酚酸B(Sal B)和银杏叶提取物EG b 761对β-A P1-40聚集和纤维形成的影响,结果显示Sa l B和EG b 761都可有效地抑制β-AP1-40纤维的形成,明显抑制老化的β-AP25-35对PC12细胞的毒性作用,Sal B的有效剂量远远低于EGb761,Sa l B对β-AP神经毒性的抑制作用强于EG b 761。

1.2.4 姜黄素 斯露等[8]运用RT-PCR及Western Blot法检测转染细胞经姜黄素处理后BACE1及PPARγ的基因及蛋白表达,结果显示转染细胞经姜黄素处理后BACE1的mRNA及蛋白表达水平显著减少,呈浓度和时间依赖性(P<0.05);而PPARγ的mRNA及蛋白表达水平增加,也呈浓度和时间依赖性(P<0.05)。由此认为,姜黄素可显著抑制体外培养的神经元中Aβ40和Aβ42的产生,且该作用与其激活PPARγ和抑制BACE1密切相关。

1.3 清热解毒及芳香行气类

1.3.1 穿心莲内酯 蒋黎[9]研究了穿心莲内酯(ANDRO)对阿尔茨海默病(AD)大鼠血小板活化因子(PAF)及 β淀粉样蛋白的影响,结果显示ANDRO可能通过下调大鼠血浆PAF及海马β淀粉样蛋白的表达进而改善认知功能。

1.3.2 广藿香醇 黄晓舞[10]等研究广藿香醇(patchouli alcohol PA)对β淀粉样蛋白(β-amyloid peptide,Aβ)片段神经毒性的体外抑制作用,发现PA(0.05、0.5、5 ug ml-1)能够抑制Aβ25~35引起的细胞内ROS水平和[Ca2+]i升高,使细胞凋亡减少,提示PA对Aβ25~35的神经毒性具有抑制作用。

1.4 敛肺及祛风湿类

肖飞等[11-12]运用体外培养稳定转染人类阿尔茨海默病β淀粉样前体蛋白(β-PA)基因及突变型早老素1(PSl)基因的细胞系(M146L),观察了五味子乙素及海风藤多糖对其分泌的β淀粉样蛋白(β amyliod protein)的影响,结果提示不同浓度的五味子乙素及广东海风藤多糖对M146L细胞分泌的Aβ42有明显的抑制作用,且呈剂量依赖性。

2 中药复方

2.1 中成药

清开灵是以胆酸、珍珠母、脱氧胆酸、栀子、水牛角、板蓝根、黄芩苷、金银花组成的中成药,具有清热解毒、化痰通络、醒神开窍的作用。王永丽等[13-14]运用清开灵干预自然衰老小鼠及阿尔茨海默病(CR)模型小鼠,并检测其脑组织IL-1、IL-6和TNF-α的含量及β淀粉样蛋白水平,发现清开灵减少脑组织β淀粉样蛋白的生成。

2.2 颗粒剂

中药颗粒剂是在汤剂和糖浆剂基础上发展起来的剂型,因携带方便而备受欢迎。李书剑等[15]研究发现,天智颗粒可抑制T au蛋白磷酸化,使VEGF表达上调,对Aβ的表达则无明显影响;而缪丽莉等[16]采用脑益康颗粒剂干预β淀粉样蛋白毒性片段-(Aβ25-35)海马注射建立的AD大鼠模型,结果显示脑益康颗粒能抑制AD大鼠脑组织 Aβ40/42的生成,下调AD大鼠海马β-APP mRNA的表达,减少AD大鼠脑皮层内BACE1蛋白的含量。

2.3 口服液

张晓杰等[17]采用大脑海马立体定向注射Aβ1-40诱导阿尔茨海默病动物模型后给予通络救脑口服液干预,干预第5周应用实时定量PCR法检测BACE1 mRNA表达。结果大脑海马注射Aβ1-40后海马组织BACE1mRNA表达水平明显增高,提示通络救脑口服液可以抑制海马组织BACE1mRNA的表达,从而发挥其抗老年性痴呆的作用。

2.4 复方提取物

余锐等[18]采用血清药理学方法研究去痴灵脂溶性提取物血清对转染 APP基因和 PS-1基因M146L细胞分泌β淀粉样蛋白42的抑制作用,发现不同浓度(1%、3%、9%)的去痴灵脂溶性提取物血清对M146L细胞分泌Aβ42具有显著的抑制作用,高浓度组最为明显。

牛英才等[19]观察加减地黄饮子提取物对AD大鼠模型的干预作用,发现大鼠大脑海马注射Aβ1-40后海马组织APP mRNA表达水平明显增高,提示加减地黄饮子提取物可以抑制海马组织APP mRNA的表达。

官杰等[20]观察由补肾益气、活血解毒中药组成的还脑益聪方提取物对APP转基因造成的AD模型小鼠脑组织Aβ生成的影响,发现与正常对照组及模型组比较,还脑益聪方组小鼠海马CA1区APP、A β、BACE和PS-1表达显著减少(P<0.05或P<0.01),说明还脑益聪方提取物可通过减少脑组织APP含量及抑制β-和γ-分泌酶,而减少AD模型小鼠脑组织A β的生成及沉积。

2.5 汤剂

张忠等[21]观察了益智汤(西洋参、石菖蒲、天麻、枸杞、淫羊藿、川芎)对APP695转基因小鼠行为学及脑组织βAβ及APP的影响,发现益智汤组小鼠脑组织各区APP和Aβ的表达比模型组明显减弱(P<0.05)。

赵芝兰等[22]观察 Aβ对突触后致密区蛋白Shank1的改变以及补脑I号(人参、鹿茸、远志、茯苓、石菖蒲、肉苁蓉、石决明)对其的影响。药物干预4周结果显示,补脑I号具有降低阿尔茨海默病模型大鼠海马组织中Aβ含量,减少其毒性作用。

熊平等[23]研究补肾活血化痰中药(丹参、当归、巴戟天、何首乌、肉苁蓉、枸杞子、白术、茯苓、远志、石菖蒲等)对 AD大鼠模型皮质乙酰胆碱酯酶( AchE)活性和β淀粉样蛋白(β-AP)含量的影响。结果发现,大剂量中药组皮质AchE的活性显著较模型组高(P<0.01),而脑内β-AP含量低于模型组(P<0.05),提示中药大剂量组通过降低海马β-AP含量,以提高AchE活性和恢复记忆能力。

2.6 浓缩液

焦俊英等[24]观察自拟醒脑增智方(红景天、西洋参、山萸肉、山药、远志、菖蒲、丹参)对β-AP含量的影响,发现醒脑增智方组和脑复康组能够显著降低β-AP含量,差异有统计学意义(P<0.05),提示醒脑增智方能够对抗β淀粉样蛋白对神经产生的毒作用。

周忠光等[25-26]观察了补阳还五汤为基础加减的补气活血方(黄芪、党参、当归、茯苓、远志、赤芍、川芎)浓缩液干预AD大鼠模型,发现补气活血方可能通过调节IL-1B及IL-6水平影响β-AP和β-APP生成,延缓神经元细胞的早期损伤和迟发性损伤,从而达到治疗AD的作用。

2.7 胶囊

刘剑刚等[27]研究还脑益聪方对老龄大鼠学习记忆功能及脑组织β淀粉样蛋白(B-AP)和P物质水平的影响,发现与正常组及模型组比较,给药组大鼠脑组织的β-AP含量下降和P物质水平增加,脑组织形态结构得到改善,其机制可能与还脑益聪方降低β-AP在老龄大鼠脑组织的沉积、保护脑组织海马形态的完整性有关。

3 针刺和艾灸

3.1 电针

薛卫国等[28]取百会、涌泉穴电针干预APP转基因小鼠,结果电针组大脑皮层、海马 CA1区APP阳性细胞面积及海马CA1区Aβ水平低于模型组(P<0.05),提示电针可能通过降低APP转基因小鼠大脑皮层及海马CA 1区APP、Aβ表达水平,增加ChAT表达水平,达到改善其学习、记忆能力的作用。张海燕等[29]发现,电针治疗大鼠海马区等神经元光密度值阳性细胞增多,光密度阳性细胞数减少,其作用机制可能是激活PKC、减少脑内Aβ沉积,减少β-AP。

3.2 耳针

卢雨微等[30-31]采用耳穴埋针干预4-血管阻断( 4-Vesselocclusion,4-VO)全脑缺血再灌注制备VD大鼠模型,发现耳针能显著降低VD模型大鼠脑内顶叶皮层Aβ免疫阳性神经元的细胞数,并能抑制VD大鼠APP的过量表达,提示耳针能减少或抑制Aβ的过度产生,减少Aβ沉积,阻止Aβ聚集,从而改善VD模型大鼠的学习记忆。

3.3 麦粒灸

余静等[32]观察了麦粒灸对APP/PS1双转基因AD小鼠学习记忆能力及脑内Aβ沉积的影响,结果显示APP/PS1转基因AD小鼠大脑额叶皮层区和海马区A β沉积较模型组减少(P<0.05)。提示麦粒灸疗法可显著改善APP/PS1转基因AD小鼠的学习记忆能力,其机制可能与有效抑制大脑额叶皮层区和海马区A β沉积有关。

4 总结与展望

综上,中医药应用于调节A β防治AD的研究已取得长足的进步,尤其表现在单味中药提取物药理作用的深入研究以及中药复方不同剂型、量效关系、针刺及艾灸疗法的辨证应用研究等方面。中医药调节Aβ防治AD的可能机制包括以下几点:一是减少β-AP的产生及含量;二是抑制或减少淀粉样前体蛋白(APP)的表达;三是抑制、减少Aβ的的产生或下调其表达;四是抑制A β的神经毒性作用;五是通过激活PPARγ、抑制BACE1活性降低A β水平;六是减少A β在脑内的沉积。因此,运用中医药实施以Aβ为靶标的AD治疗策略直接干预AD的病理过程,将为中医药防治AD研究展开新的篇章。

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Experimental Study Based on the Target of Amyloid Beta Protein by Using Chinese Medicine in Prevention and Treatment of Alzheimer's Disease

HOU Yan1,CHEN Min2△

(1.Liaoning University of Traditional Chinese Medicine,Shenyang 110847,China; 2.Affiliated Hospital of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine,Shenyang 110032,China)

Objective:To review the experimental study on Chinese medicine used regulation of amyloidal beta protein of the past ten years.Methods:Retrieval the Knowledge about traditional Chinese medicine effects on β amyloid through CNKI,Wan Fang and VIP database from 2004 to 2014,searching for the word“amyloid beta protein”,eliminating researches literature not related to the content,make a systematic analysis of the literature research finally.Results:The single herb,Chinese compound medicine,acupuncture and moxibustion can affect the levels and function of amyloid beta.Conclusion:The possible mechanism of traditional Chinese medicine regulate amyloid beta protein level is mainly by changing the beta amyloid precursor protein(APP)in order to reduce the metabolic pathways of A beta peptide formation,reducing the expression of brain A beta,antagonistic of beta polypeptide neurotoxicity,inhibition of A β related beta and gamma-secretes activity,reducing the content and deposition of A β in brain to prevent Alzheimer's disease.

Traditional Chinese medicine;Chinese herbs;Amyloid beta protein;Experimental study

R592

B

1006-3250(2015)04-0403-03

2015-01-20

辽宁省高等学校优秀人才支持计划(LR2011027);辽宁省科学技术计划社会发展攻关计划(2010225027);沈阳市科技厅项目(F11-262-9-48)

侯 燕(1985-),女,内蒙古人,在读博士,从事中医药防治老年病的临床与科研研究。

陈 民,博士研究生导师,Tel:024-31201105,E-mai:chenmin65@163.com。

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