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帕金森病中药干预实验研究进展

2014-04-05胡玉英

实用中医药杂志 2014年8期
关键词:纹状体黑质帕金森病

钱 凯,胡玉英

(1.广西中医药大学2011级硕士研究生,广西 南宁530001;2.广西中医药大学第一附属医院脑病科,广西 南宁530023)

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是中老年常见神经系统变性疾病之一,PD从诊断到死亡的平均生存期为15年[1]。现将中药干预PD动物实验研究综述如下。

1 改善氧化应激

氧化应激是PD发病的一个重要过程。许多实验研究表明PD患者的神经元内氧化应激反应异常和自由基清除过多。自由基包括超氧化物自由基、过氧化物自由基、羟自由基。自由基可被超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)清除。正常生理状态下,其生成和清除保持平衡。PD大鼠其脑组织GSH含量显著减少,对自由基的清除能力下降,启动LPO及其代谢产物MDA生成增多,导致神经元变性死亡。段凯等[2]制备6-羟多巴(6-OHDA)帕金森病大鼠模型,监测大鼠脑皮质部分及血清中超氧化物歧化酶(SOD)、还原性谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)的含量,发现半夏生物碱可改变大鼠脑皮质部分SOD、MDA的含量,抑制MDA、H2O2的产生,改善大鼠学习记忆能力,对抗大鼠神经系统退行性变。程为平等[3]研究发现中药补髓健脑方(由何首乌、黄精、天麻、葛根、延胡索、当归、石斛等药组成)可降低PD小鼠脑内NO含量,从而改善自由基的代谢,减少神经元的损伤和神经毒性,减少其凋亡、坏死,进而保护黑质内神经元。张雪倩等[4]用MPTP腹腔注射造模,通过行为学检测、免疫组化技术等测定色钉菇粗多糖的抗氧化活性,结果显示色钉菇粗多糖能显著改善PD模型小鼠的行为症状、降低MPTP所致的小鼠DA能神经元的凋亡,具有神经保护作用。

2 调节线粒体功能紊乱

线粒体是细胞能量代谢的主要场所,其内膜上酶复合体Ⅰ-Ⅴ组成线粒体呼吸链氧化磷酸化系统,产生能量,维持细胞的正常功能。线粒体不仅是细胞的能量工厂,也是体内氧自由基产生的重要部位,其功能失调必然导致ATP合成不足,细胞内外离子失衡,钙离子内流增加,激活细胞内蛋白酶、脂肪酶及核酸内切酶,介导兴奋性氨基酸的细胞毒性损伤作用,造成细胞损伤和凋亡。和欣等[5]采用腹腔注射MPTP建立PD模型,测定脑内线粒体酶复合物I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的活性,证实大补阴丸、牵正散及合方能保护PD小鼠脑线粒体复合酶的活性,进而对维持正常线粒体功能发挥作用。

3 抑制细胞凋亡

脑细胞死亡有坏死和凋亡两种方式,凋亡为程序化死亡,是一种主动、耗能的过程。凋亡无论在生理情况下还是在病理情况下均起着重要的作用。在PD和许多老年性退行性神经疾患,都是基于神经元和脑细胞凋亡的形式发生死亡。研究表明:PD患者黑质中的DA能神经元的凋亡数量明显增加,因此,凋亡可能是引起PD患者黑质中DA能神经元死亡和丢失的直接原因。牛英才等[6]研究显示葛根异黄酮对MPP+诱导的PC12细胞凋亡具有抑制作用,下调Bax和上调Bcl-2mRNA表达可能是其作用机制之一。何建成等[7]发现6-OHDA损伤组大鼠损伤侧中脑黑质致密部有大量染色阳性细胞,呈棕黄色,不规则形,表明6-OHDA神经毒性损毁作用在导致DA能神经元损伤中,细胞凋亡是重要形式,同时天麻钩藤饮(天麻、钩藤、石决明、栀子、黄芩、川牛膝、杜仲、桑寄生、夜交藤、朱茯神、益母草)组损伤侧黑质区染色阳性细胞数明显减少,电镜结果也显示损伤比模型组明显减轻,说明天麻钩藤饮可明显减少6-OHDA造成的细胞凋亡,对神经细胞有保护作用。王亚丽等[8]研究显示疏筋解毒方(熟地黄、鸡血藤、全蝎、白芍、丹参等)有提高PD大鼠中脑Bcl-2mRNA/BaxmRNA分布及表达的趋势。刘洋等[9]以PC12细胞为研究对象,通过6-OHDA损伤24h的方法建立PC12细胞凋亡模型,以BCL-X/L蛋白为靶点来研究抗凋亡药物,证实龟甲提取物具有抑制6-OHDA诱导PC12细胞凋亡的作用,其作用机制可能与上调BCL-X/L的表达有关。

4 调节免疫异常

PD疾病过程中,中枢神经系统的免疫异常参与了神经元的变性坏死,主要表现为小胶质细胞的过度激活和细胞因子水平升高。目前已有多项研究证明,小胶质细胞的激活可促进反应性氧化物(H2O2、O2、NO等)和毒性细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6、IFN-γ等)的释放,引起氧化应激和线粒体功能章碍,加重神经元的损伤。李绍旦等[10]用PD小鼠模型,观察脑组织NO及α-肿瘤坏死因子(TNF-α)、γ-干扰素(IFN-γ)的变化,发现补肾活血饮能降低NO及TNF-α、IFN-γ含量,其机制可能在于抑制PD小鼠脑内部的异常免疫炎症反应,以及减轻免疫炎性产物的损伤作用。

5 抗兴奋性毒性作用

兴奋性神经毒性可能参与PD的发病机制。兴奋性氨基酸(EAA)有谷氨酸(Glu)和天冬氨酸(Asp),如释放过多或灭活机制受损将对神经细胞有毒性作用。生理情况下,纹状体神经元的活动是由黑质DA能神经元的抑制及大脑皮层Glu能神经元的兴奋相制约完成的。由于黑质纹状体DA能神经元缺失,造成Glu能神经元的兴奋性活动增强,EAA含量增高会加重纹状体神经元的变性、死亡。金雪红等[11]研究显示6-OHDA大鼠给药干预50d后,通过对患侧纹状体2种氨基酸的检测,发现GSH治疗组和未治疗组比较Asp浓度明显降低,GSH+Tet(粉防己碱)治疗组的Glu明显低于GSH治疗组。L-dopa治疗组的Glu和Asp都比未治疗组显著性增加,GSH+L-dopa+Tet治疗组的Glu和Asp都比未治疗组显著性降低。认为Tet可以增强GSH的神经保护作用,从而减轻EAA的毒性作用。张军等[12]用MPTP腹腔注射制作PD模型小鼠,予银杏平颤方灌胃治疗,用地高辛标记的nNOS cDNA寡核苷酸探针进行原位杂交,观察纹状体、黑质中的nNOS mRNA的表达。结果显示模型小鼠脑纹状体和黑质中可见大量nNOS mRNA的表达,而银杏平颤方能显著降低nNOS mRNA的表达,说明银杏平颤方有良好的抗NO毒性和抗氧化作用。

6 抑制蛋白质异常聚集

中脑黑质DA能神经元变性伴胞浆内路易小体的形成是PD的主要病理改变。有研究认为神经细胞的死亡是α-synuclein等蛋白构象改变,形成淀粉样丝状物,异常聚集所致。泛素蛋白酶系统(UPS)是细胞内重要的溶酶体外降解系统,有研究显示,UPS功能异常是PD发病中一个重要环节[13]。因此,改善UPS的功能对于PD防治可能具有重要的意义。曾志芬等[14]研究发现鱼藤酮可诱导出α-syn高表达的PD细胞模型,并且白果内酯能抑制α-syn表达及下调α-syn基因转录,这可能是白果内酯发挥保护作用的重要机制。吴正治等[15]研究发现中药安颤灵(保密配方)可抑制PD大鼠体内α-syn的聚集及黑质细胞凋亡,认为这种作用可能与改善UPS功能有关,当受损的UPS功能得到改善以后,UPS上调对α-syn的降解,从而减少细胞内蛋白的聚集及包涵体的形成,下调凋亡信号的激活,以达到保护细胞的作用。

7 小 结

中药干预PD的动物实验研究主要从抗细胞凋亡、抗氧化及自由基损伤的脑保护作用、兴奋性氨基酸毒性等方面,但中药治疗PD的实验研究还存在许多问题,如因中短期治疗对PD症状改善不如西药明显,使中药治疗多是处在辅助地位,影响中药疗效评价。设计严谨的实验研究方案还很少。因此,在今后要在多种发病机制的联合作用及中药复方作用等方面进行更加深入的研究。

[1]Katzenschlager R,Head J,Schrag A,et al.Parkinson’s Disease Research Group of the United Kingdom.Fourteen-year final report of therandomized PDRG-UK trial comparing three initial treatments in PD[J].Neurology,2008,71(7):474-480.

[2]段凯,唐瑛.半夏总生物碱对帕金森病大鼠的学习记忆及氧化应激反应的影响[J].中国实验动物学报,2012,20(2):49-53.

[3]程为平,董升平,马莉,等.中药补髓健脑方对帕金森小鼠模型行为学及脑内一氧化氮含量的影响[J].中国临床保健杂志,2010,13(2):185.

[4]张雪倩,孙红,王立安,等.色钉菇粗多糖对小鼠DA能神经元MPTP损伤的保护作用[J].菌物学报,2011,30(1):77-84.

[5]和欣,孙红梅,吴海霞,等.大补阴丸、牵正散及合方对MPTP诱导帕金森小鼠的神经保护作用[J].辽宁中医杂志,2010,37(11):2098-2101.

[6]牛英才,潘志,李晓明,等.葛根异黄酮对MPP+诱导的 PC12细胞凋亡的保护作用[J].中国药理学通报,2009,25(1):112.

[7]何建成,王文武.天麻钩藤饮对帕金森病模型大鼠多巴胺能神经元凋亡的影响[J].中医杂志,2010,51(11):1024-1027.

[8]王亚丽,刘燕.疏筋解毒方对PD大鼠黑质纹状体Bcl-2/BaxmRNA表达的影响[J].陕西中医学院学报,2010,33(1):42-43.

[9]刘洋,伍艺灵,曹佳会,等.龟板提取物对PC12细胞凋亡的影响及其机制[J].中药材,2011,34(3):400-403.

[10]李绍旦,刘毅,杨明会.补肾活血饮对帕金森病模型小鼠脑组织一氧化氮及α-肿瘤坏死因子、γ-干扰素的影响[J].南方医科大学学报,2011,31(1):90-92.

[11]金雪红,包仕尧.粉防己碱联合还原型谷胱甘肽对帕金森病大鼠纹状体兴奋性氨基酸的影响[J].中国实用神经疾病杂志,2010,13(7):1-4.

[12]张军,孙红梅,白丽敏,等.银杏平颤方对帕金森病模型小鼠脑内nNOSmRNA表达的影响[J].南方医科大学学报,2009,29(8):1735-1740.

[13]侯玲玲,王涛.蛋白降解途径与帕金森病关系研究进展[J].中国临床神经科学,2011,19(1):83-89.

[14]曾志芬.在鱼藤酮处理的PC12细胞中研究白果内酯对α-触核蛋白的影响[D].广州:中山大学,2010.

[15]吴正治,Andrew C J Huang,高小威,等.安颤灵对帕金森病模型旋转行为及UPS功能影响的研究[J].世界中西医结合杂志,2009,4(3):162-165.

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