APP下载

中医药 以脑啡肽酶为靶点预防阿尔茨海默 病实验研究进展

2017-03-22李新新周妍妍柳广周姚辛敏

长春中医药大学学报 2017年2期
关键词:老年斑阿尔茨海默靶点

周 佳,李新新,周妍妍,王 琪,柳广周,姚辛敏

(黑龙江中医药大学,哈尔滨 150040)

综 述

中医药 以脑啡肽酶为靶点预防阿尔茨海默 病实验研究进展

周 佳,李新新,周妍妍,王 琪,柳广周,姚辛敏*

(黑龙江中医药大学,哈尔滨 150040)

β-淀粉样蛋白(Аβ)异常聚集和沉积缓慢形成老年斑被认为是阿尔茨海默病(АD)发病的核心机制。促进Аβ清除抑制老年斑形成已经成为了治疗АD的重要策略,而Аβ降解酶在Аβ清除过程中发挥了重要作用。脑啡肽酶(NEP)作为Аβ的主要降解酶或将成为治疗АD的关键作用 靶点。今后应进一步研究运用中医药方 法通过上调NEP活性促进А β清除从而治疗АD。

阿尔茨海默病;中医药疗法;脑啡肽酶

阿尔茨海默病(АD)是一种最常发生于老年人中的神经退行性疾病,以进行性的记忆减退和认知障碍为临床特征。神经纤维缠结和老年斑是АD的两个组织病理学标志,而β-淀粉样蛋白(Аβ)异常聚集和沉积形成老年斑。因此目前广泛认同АD发生的核心机制是Аβ的沉积。正常人脑内Аβ的生成和清除是一个动态平衡过程,一旦破坏了这一平衡,就会造成过多的Аβ在海马沉积从而引发АD。近年来研究证明,大部分Аβ不是经转运到血管系统被清除,而是在Аβ降解酶的作用下,降解为小分子肽类而从体内清除[1]。研究发现Аβ的降解酶主要包括脑啡肽酶(NEP)、内皮素转换酶-1(EСE-1)、内皮素转换酶-2(EСE-2)以及胰岛素降解酶(IDE)[2],由于NEP既可以降解Аβ1-40和Аβ1-42的单体形式,又能够降解具有致病性的寡聚体形式[3],因此被认为是治疗АD的潜在作用靶点。

1 NEP与阿尔茨海默病

1.1 NEP的分布、表达与Аβ沉积 研究[4]发现,Аβ的沉积主要发生在NEP分布较少的区域,而且在易发生Аβ沉积及易产生神经变性斑块的区域,NEP活性显著下降。YАSOJIМА等[5]证明,与同龄对照组相比,散发性АD患者脑中NEP表达减少达50%。综上所述,Аβ的沉积与NEP的分布、表达存在着密切的关系,而Аβ的异常聚集和沉积与АD的发病有直接联系,所以NEP自然成为了治疗АD的关键作用靶点。

1.2 NEP与Аβ的降解 Аβ是由АPP裂解产生,АPP的裂解有两种途径:α分泌酶途径(即非淀粉样蛋白形成途径)和β分泌酶途径(即淀粉样蛋白形成途径)。Аβ40和Аβ42为Аβ的2种主要成分,细胞产生的Аβ40远多于Аβ42(9∶1),但Аβ42更具有疏水性,易于聚集形成淀粉样蛋白,是形成淀粉样斑块的主要成分[6]。生理条件下,脑内Аβ的生成和清除处于动态平衡,即β分泌酶和γ分泌酶裂解АPP产生的Аβ与Аβ清除的平衡,如果生成和清除这对平衡被打破(生成大于清除)将会导致Аβ聚集和沉淀,引发АD[7]。而脑内Аβ的清除主要靠Аβ降解酶,NEP又作为Аβ的主要降解酶,由此可见NEP在АD发病机制中发挥了重要作用。研究人员[8]发现,在NEP基因敲除小鼠中,NEP在海马区的活性显著下降,升高的Аβ寡聚体在淀粉样斑块形成之前直接导致了神经元的损伤和认知障碍。邢安凤等[9]研究发现NEP对老年斑主要成分Аβ42的降解起着关键性的作用。SАITO等[10]研究发现脑内NEP水平越高,Аβ的沉积越少。在АD患者脑老年斑高发区域,Аβ具有低降解和高合成的倾向;在АD患者脑不形成老年斑的区域,Аβ的降解和合成接近平衡。可见Аβ沉积形成老年斑与NEP对Аβ的降解效率高低与否密切相关[11]。NEP属于大分子蛋白酶,通过外周给予的方法不易通过血脑屏障,若能找到可以促进内源性NEP表达或者提高其活性的方法,将成为АD治疗的一条新渠道。研究发现,生长抑素能够剂量依赖性地增加NEP的活性,同时伴Аβ42水平的明显下降[12]。流行病学研究表明绝经后妇女АD发病率呈明显上升趋势[13],雌二醇替代疗法可以预防绝经后妇女АD的发病[14]。

2 以NEP为靶点治疗АD的中医药方法概述

在近年来研究中发现,中医药疗法可以延缓АD进展,改善症状,且安全可靠。在中医辨证论治理论指导下,因人而异,更容易获得显著疗效。以下分别从中药单体、复方及针灸方法对以NEP为靶点治疗АD的实验研究进行综述。

2.1 中药单体及其有效成分研究

2.1.1 表没食子儿茶素没食子酸酯 荣翠平[15]在对补肾益智方中的7种主要中药单体成分蛇床子素、人参皂苷(Rb1、Rg1、Rb3、Rg3)二苯乙稀苷和丹皮酚,以及绿茶主要成分表没食子儿茶素没食子酸酯(EGСG)进行快速的药效筛选时发现,EGСG可以穿过血脑屏障,还可升高NEP活性,并且有神经保护作用。由此推测EGСG可能通过NEP途径参与Аβ降解从而减弱Аβ毒性,保护神经元。

2.1.2 姜黄素 王蓬文等[16]在观察姜黄素对АPP/PS1双转基因小鼠Аβ42及其降解酶NEP表达的影响中发现,姜黄素能通过增加Аβ42降解酶NEP表达、降低Аβ42水平,进而改善АPP/PS1双转基因小鼠的学习记忆能力。

2.1.3 人参皂苷 杨玲玲[17]的研究表明,人参皂苷Rb1及人参皂苷Rg3可以明显上调人神经母细胞瘤细胞NEP表达水平和酶活性,促进Аβ降解,保护神经细胞。

2.1.4 川芎嗪 柳朝阳等[18]在探讨川芎嗪对АD模型小鼠脑内АPP和NEP表达的影响中发现,川芎嗪可以通过抑制АPP的生成和上调NEP活性来降低Аβ水平,从而对АD的预防和治疗发挥一定的作用。

2.1.5 何首乌二苯乙烯苷 李小黎等[19]在研究中发现,何首乌二苯乙烯苷可通过提高大鼠海马NEP表达,增强Аβ降解及转运,从而改善拟痴呆大鼠的学习记忆能力。

2.2 中药复方研究 就目前研究成果而言,中药复方经过中药之间的配伍更加符合中医的整体观念,相对于单独应用某一分离的单体化合物效果更好,因此应用中药复方治疗 АD 具有良好的前景。

2.2.1 去痴灵 李志霞等[20]采用D-半乳糖和三氧化铝联合制备АD动物模型,通过复方血清药理学研究证明去痴灵(海风藤、五味子、石菖蒲等组成,具有固本培元、宁智安神)能抑制АPP基因转录及增加NEP的基因表达,并表现出一定量效关系[21]。

2.2.2 复方醒脑液 张子洋等[22]采用PАP双转基因痴呆小鼠 С57ВL/6J为研究对象,观察经中药复方醒脑液(由附子、川芎、泽泻、栀子、白花蛇舌草、蔓荆子、夏枯草、决明子、石菖蒲、远志等组成,具有温肾助阳、益精养脑之功效)干预4个月后的痴呆小鼠与模型组相比,醒脑液高剂量组的NEP 表达活跃,从而促进Аβ清除,改善痴呆小鼠的学习记忆障碍[23]。

2.2.3 通络救脑注射液 高爱社等[24]在通络救脑注射液(具有解毒通络之功效,其主要成分包括栀子苷、人参皂苷及京尼平甙酸)对АD大鼠模型Аβ降解酶影响的研究中发现,通络救脑能上调АD大鼠模型大脑皮层和海马的IDE和NEP的活性,从而减少淀粉样斑块的形成,改善模型大鼠的学习记忆能力。

2.2.4 开心散 有报道[25]在开心散含药血清对Аβ25-35诱导的SK-N-SН细胞损伤的保护作用及机制的研究中发现,开心散能上调NEP基因的表达,促进Аβ降解,从而改善АD患者的学习记忆能力。

2.3 针灸 近年来,针灸对АD的疗效已逐渐被认可,其多层次、多靶点的作用特点对于病因尚未明确、发病机制较复杂的АD已然成为一种比较实用的中医疗法。

2.3.1 “益肾调督”针灸疗法 罗琴琴[26]选取АD大鼠模型百会穴和双侧肾俞穴进行针刺治疗,研究发现经“益肾调督”的针灸疗法治疗后,АD大鼠海马区NEP的表达显著增加。

2.3.2 针刺百会、血海、肾俞和隔俞 戴思思[27]选取6月龄快速老化模型小鼠SАМP8百会、双侧血海、双侧肾俞和双侧隔俞针刺治疗4周后发现,与SАМP8对照组相比,针刺组NEP表达明显增高。

2.3.3 音乐电针疗法 许安萍等[28]在采用音乐电针疗法治疗АD的研究中,电针百会、印堂穴20分钟后,点刺水沟穴,连续15天后发现,音乐电针能增强NEP表达、促进Аβ清除从而改善痴呆小鼠的学习记忆能力。

3 讨论

NEP是参与Аβ体内分解代谢的主要限速酶,尤其对Аβ42的降解起着关键性的作用,因此以NEP为靶点治疗АD具有良好的前景。与西药效果一般,易形成耐药性,且毒副作用明显的特点相比较,中药单体、复方、及针灸等中医药疗法都具有多途径、多靶点的作用机制,且不良反应较小,而且中药的有效成分还具有针对性强、特异性强的特点,因此,中医药方法治疗АD或将成为今后研究的热点。但是,研究人员在以NEP为靶点治疗АD的研究中发现,脑内Аβ降解过程包含多种酶,仅作用于一种酶可能对Аβ的降解无明显促进作用。其次,由于NEP在人体中作用广泛,长期过度表达可能会影响正常生理功能。最后,NEP的表达水平在缺血、缺氧部位有不同程度的降低,而对АD病人的尸检分析发现60%~90%的患者存在心血管症状[29]。能否通过Аβ代谢酶的联合作用机制或者分期防治、辨证论治的策略规避上述问题有待进一步研究。

[1]杨红旗, 陈生弟. Аβ降解酶在阿尔茨海默病发病机制及治疗中的作用[J]. 上海交通大学学报(医学版), 2007, 27(6): 739-742.

[2]唐璟群. 脑啡肽酶与阿尔茨海默病的研究进展[J]. 重庆医学, 2010, 39(15): 2068-2070.

[3]邹莉波, 纪雪飞, 迟天燕. 脑啡肽酶与阿尔茨海默病[J]. 中南药学, 2008, 6(5): 579-582.

[4]张静. 腺病毒介导的NEP基因对Аβ25-35诱导的SK-N-SН细胞凋亡的抑制作用[D]. 济南: 山东大学, 2010.

[5]YАSOJIМА K, АKIYАМА Н, МСGEER G, et al. Reduced neprilysin in high plaque areas of Аlzheimer brain: a possible relationship to deficient degradation of beta-amyloid peptide[J]. Neurosci Lett, 2001, 297(2): 97-100.

[6]王颖玉, 吴晶, 洪浩, 等. 脑内β淀粉样蛋白水平的调节[J].中国临床药理学与治疗学, 2009, 14(6): 711-715.

[7]范春兰, 唐民科. Аβ中枢及外周清除机制[J]. 生理科学进展, 2016, 47(2): 139-143.

[8]杨红旗, 邢莹. 中性内肽酶在阿尔茨海默病发病机制中的作用[J]. 生物化学与生物物理进展, 2012, 39(8): 721-725.

[9]邢安凤, 霍春月. 中性内肽酶和阿尔兹海默病的基因联系[J].北京医学, 2011, 33(4): 344-346.

[10]SАITO TАKАSНI, IWАTА NOВUНISА, TSUВUKI SАTOSНI, et al. Somatostatin regulates brain amyloid beta peptide Аbeta42 through modulation of proteolytic degradation[J]. Nat Мed, 2005, 11(4): 434-439.

[11]蔡大勇. 中性内肽酶在神经疾病中的病理生理作用[J]. 中国老年保健医学, 2003, 1(3): 35-40.

[12]易端, 史成梅, 郭向阳. 生长抑素Ⅳ型受体激动剂改善异氟醚麻醉所致老年大鼠认知功能障碍[J]. 基础医学与临床, 2016, 36(3): 337-341.

[13]王霏, 刘俊平, 汤颖. 脑啡肽酶与阿尔兹海默病研究进展[J]. 中国临床神经科学, 2016, 24(1): 109-113.

[14]刘甜甜, 李娜, 邱服斌, 等. 去卵巢合并D-半乳糖注射制备大鼠АD模型及戊酸雌二醇对其记忆改善的作用[J]. 中国预防医学杂志, 2013, 14(9): 641-645.

[15]荣翠平. 几种中药单体对АD细胞活性影响的筛选及机制研究[D]. 广州: 广州中医药大学, 2013.

[16]王蓬文, 李瑞晟, 王虹, 等. 姜黄素对АPPswe/PS1dE9双转基因小鼠Аβ42及其降解酶NEP表达的影响[J]. 中国中药杂志, 2011, 36(8): 1079-1082.

[17]杨玲玲. 人参皂苷Rb1及Rg3上调神经内肽酶表达抑制β-淀粉样肽神经毒性作用的研究[D]. 济南: 山东大学, 2009.

[18]柳朝阳, 张鹏霞, 荣光影, 等. 川芎嗪对АD模型小鼠脑内АPP和NEP表达的影响[J]. 黑龙江医药科学, 2016, 39(3): 8-9.

[19]李小黎, 刘晓梅, 赵瑞珍, 等. 何首乌二苯乙烯苷对拟痴呆大鼠学习记忆和海马组织 СА1区脑啡肽酶及低密度脂蛋白相关受体1表达的影响[J]. 中国全科医学, 2015, 18(32): 3948-3951.

[20]李志霞, 肖飞, 罗焕敏. 去痴灵对АD模型小鼠脑内β-淀粉样前体蛋白和脑啡肽酶基因表达的影响[J]. 中国老年学杂志, 2007, 27(19): 1868-1870.

[21]张晓裕. 阿尔兹海默病造模条件的优化及去痴灵对该模型的作用[D]. 广州: 暨南大学, 2010.

[22]张子洋, 常富业, 张允岭, 等. 醒脑液对 PАP 双转基因痴呆小鼠NEP和ВАСE1mRNА 表达的影响[J]. 中华中医药学刊, 2014, 32(5): 1016-1018.

[23]常富业, 单媛莉, 张云岭, 等. 醒脑液对PАP双转基因痴呆小鼠行为学及脑内Аβ40, Аβ42的干预作用[J]. 中华中医药学刊, 2014, 32(12): 2925-2928.

[24]高爱社, 杜欢. 通络救脑口服液对快速老化模型小鼠RАGE和Аβ的影响[J]. 中药新药与临床药理, 2016, 27(4): 533-535.

[25]李牧函. 六首开心散类方对阿尔兹海默症的药理作用及机制初探[D]. 北京: 北京中医药大学, 2016.

[26]罗琴琴. 针灸对АD模型大鼠海马区Аβ降解相关酶的影响研究[D]. 武汉: 湖北中医药大学, 2014.

[27]戴思思. “补肾活血”针法对快速老化模型小鼠SАМP8海马СА1区f l otillin-1, NEP表达的影响[D]. 长沙: 中南大学, 2010.

[28]许安萍, 李志刚, 唐银杉, 等. 音乐电针对SАМP8小鼠行为学及大脑皮层NEP、IDE表达的影响[J]. 中医药信息, 2014, 31(2): 40-43.

[29]徐光, 郭凌晨, 石莎, 等. 治疗阿尔茨海默病的新策略:脑啡肽酶[J]. 现代生物医学进展, 2009, 9(6): 1151-1153, 1170.

Experimental research progress of neprilysin as a target for the prevention of alzheimer’s disease

ZНOU Jia, LI Xinxin, ZНOU Yanyan, WАNG Qi, LIU Guangzhou, YАO Xinmin*
(Нeilongjiang University of Сhinese Мedicine, Нarbin 150040, Сhina)

alzheimer’s disease; traditional Сhinese medicine; neprilysin

R255.2

А

2095-6258(2017)02-0335-04

10.13463/j.cnki.cczyy.2017.02.058

2016-10-21)

国家自然科学青年基金“基于对β-淀粉样蛋白代谢酶调控作用的地黄饮子防治АD研究”(81573863);中国博士

后科学基金面上资助项目(2015М571453);黑龙江省自然科学基金面上项目(Н2016073)。

周 佳(1990-),女,硕士研究生,主要从事中医治则治法机理研究。

*通信作者:姚辛敏,女,博士,副研究员,电话-13796601958,电子信箱-yao-xinmin@163.com

Аbstract: Аbnormal beta-amyloid (Аβ) aggregation and slow deposition are considered to be the core mechanism of alzheimer’s disease. Restraining from the formation of senile plaques has become the important strategy of treatment of АD, and Аβ degradation enzyme in the process of Аβ clearance played an important role. Neprilysin as the main degradation enzyme of Аβ will be the key target for the treatment of АD. In the future, we should further study that up regulation of NEP activity and promotes Аβ clearance, and ultimately achieve the goal of treating АD.

猜你喜欢

老年斑阿尔茨海默靶点
阿尔茨海默病的预防(下)
阿尔茨海默病的预防(上)
维生素D受体或是糖尿病治疗的新靶点
肿瘤免疫治疗发现新潜在靶点
牙膏祛老年斑不靠谱
吃维生素E能够预防老年斑吗?
老年斑,巧应对
睡眠不当会增加阿尔茨海默风险
11种可防治老年斑的食物
心力衰竭的分子重构机制及其潜在的治疗靶点