张 博 李 炎 张雨薇 刘学伟 孙忠人 黄树明*

针刺改善阿尔茨海默病模型动物记忆障碍的机制研究*

张 博①李 炎①张雨薇②刘学伟③孙忠人②黄树明①*

阿尔茨海默病(AD)即老年性痴呆已成为威胁人类健康的第三大疾病。记忆障碍是本病明显的临床表现。近来已有大量研究显示，针刺治疗记忆障碍具有独特的优势，并对针刺改善AD动物记忆障碍进行了报道。结合此项目研究进展，对针刺改善记忆障碍的机制进行概述，并从针刺降低Aβ含量、降低tau蛋白表达、增强突触传递、提高胆碱能神经元活性、增加单胺类神经递质含量、抗氧化、保护神经元、促进脑内神经营养因子表达等方面，阐述针刺改善痴呆模型动物记忆障碍的有效性。

针刺；老年性痴呆；记忆障碍；阿尔茨海默病

张博,女,(1984- ),博士后，助理研究员。黑龙江中医药大学中医药研究院，研究方向：中医药防治老年性痴呆。

阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease，AD)是非血管性痴呆中常见的疾病。据估计至2050年，全球AD患者数量较2012年将增加2倍，且在任何国家其患病率、发病率和病死率均呈快速增长，给社会和家庭带来巨大的负担，已成为生命科学领域的难题之一[1]。

记忆障碍是老年性痴呆患者明显的临床表现。临床研究显示，针刺能够改善老年性痴呆患者的认知能力和脑功能[2-4]。有研究认为，其作用机制可能与降低患者脑内脂质过氧化状态相关，但详细机制并不清楚[4]。大量实验亦表明，针刺能改善老年性痴呆模型动物的记忆功能，由此国内外学者为明确针刺改善记忆障碍的机制进行了大量的研究，以期为针刺治疗老年性痴呆的机制探讨和临床治疗药物的研发提供思路和研究依据[5-7]。

1 针刺与降低Aβ含量

β-淀粉样蛋白(amyloid β-protein，Aβ)沉积形成老年斑是老年性痴呆的重要病理表现之一。小分子可溶性Aβ由β和γ分泌酶切割Aβ前体蛋白(β-amyloid precursor protein，APP)产生，具有极强的神经毒性，严重损害记忆能力。早老蛋白1(presenilian 1，PS1)是γ分泌酶的激动剂，与β分泌酶产生协同作用，促进APP异常切割，加速Aβ产生。中性内啡肽(neprilysin，NEP)和内皮素转换酶(endothelin converting enzyme，ECE)是降解Aβ的关键酶类，同时低密度脂蛋白受体相关蛋白-1(low density lipoprotein receptor-related protein-1，LRP1)在Aβ跨血脑屏障外向转运过程中起到重要作用[5-8]。

大量报道指出针刺百会、涌泉及足三里等穴可降低多种痴呆动物模型脑组织中Aβ含量，其机制可能与APP、PS1含量减少以及LRP1，NEP，ECE等代谢酶活性改变有关[9-15]。研究显示，针刺快速老化模型小鼠(SAMP8)足三里穴，以及APP 695 V 717 I转基因鼠百会、涌泉穴均可减少脑内APP含量，同时针刺老年性痴呆模型动物百会、印堂等穴使APP mRNA表达量降低[17]，且针刺治疗后SAMP8小鼠海马区PS1蛋白的表达减少[16-18]。此外，针刺百会，涌泉穴升高了LRP1的表达，针刺百会、血海及肾俞等穴可上调NEP的表达[14，19]。有研究证实，针刺SAMP8小鼠百会和印堂，起针后点刺人中穴能增加ECEl和NEP在海马区的表达，进而促进Aβ降解，改善记忆能力。

2 针刺与降低tau蛋白表达

作为AD的重要病理表现之一，tau蛋白高度磷酸化导致的神经纤维缠结，与痴呆程度成正相关[20]。研究表明，针刺AD模型动物百会，肾俞等穴明显降低了海马区tau蛋白过度磷酸化[6，21-24]。

3 针刺与增强突触传递

突触传递可塑性是学习和记忆的神经生理学基础，海马长时程增强(long-term potentiation，LTP)是学习记忆的关键环节。研究显示，针刺AD模型动物百会、涌泉等穴可增强海马LTP，其机制可能是通过增加海马谷氨酸受体2(Glutamate receptor 2，GluR2)表达，促进突触蛋白synapsin-1和突触素synaptophysin表达[25-29]。

神经细胞黏附分子(neural cell adhesion molecule，NCAM)在神经元轴突生长、神经纤维成束、学习记忆的形成与巩固等过程中起重要作用[30]。NCAM的唾液酸化(PSA-NCAM)由两种多聚唾液酸转移酶ST8SIAII和ST8SIAIV所催化，其能降低细胞的黏附性，促进轴突发生。研究表明，针刺SAMP8小鼠百会、涌泉，能提高海马区NCAM及其mRNA表达水平，亦能提高SAMP8海马区多聚唾液酸转移ST8SIAII/IVmRNA表达水平，这可能与记忆的改善有关[31]。

4 针刺与提高胆碱能神经元活性

乙酰胆碱是由胆碱能神经元合成并在神经元兴奋时释放的一类记忆形成所必需的神经递质。针刺能够提高胆碱能神经元活性，主要表现为抑制乙酰胆碱酯酶活性和提高乙酰胆碱转移酶活性这两方面。研究证实针刺AD模型动物百会、大椎及足三里等穴降低脑内乙酰胆碱酯酶(acetylcholine esterase，AChE)的含量[32-35]。针刺百会、涌泉、足三里及迎香等穴，可提高AD模型动物脑内胆碱乙酰转移酶(choline acetyltransterase，ChAT)含量，进而增加脑内乙酰胆碱含量，从而改善胆碱能神经系统的作用[15，35-38]。此外，耳针亦可增加海马和皮质ChAT含量，从而改善记忆能力[39]。

5 针刺与增加单胺类神经递质含量

进入衰老阶段，与学习记忆能力密切相关的中枢神经活动兴奋性会降低，单胺类神经递质含量明显下降，记忆力减退。针刺风府、百会等穴，能显著提高AD模型动物脑组织中单胺类神经递质含量，包括5-羟色胺(5-HT)、去甲肾上腺素(NA/NE)、多巴胺(DA)，减缓老年动物脑内NE、DA及5-HT水平的下降[40-42]。

6 针刺与抗氧化

在衰老阶段，超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)，过氧化氢酶(catalase，CAT)，丙二醛(malondialdehyde，MDA)等失调在大脑衰老过程中扮演重要角色。针刺可改善多种因素引发的氧化反应，起到抗衰老，改善记忆力的作用。有研究显示，针刺老年性痴呆动物的百会、大椎穴等穴，可明显提高其脑组织内SOD的含量，以及血浆SOD活性[7，16-32，34，43-44]。而针刺AD模型动物百会、风府、悬钟、涌泉以及肾俞穴可促使CAT活性增加[8]。同时，针刺百会、大椎、肾俞以及心俞可使氯化铝所致痴呆动物谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase，GSH-Px)活性明显升高[43]。在SAMP8小鼠，针刺百会、血海、肾俞以及膈俞，可提高具有抗氧化作用的脑红蛋白(neuroglobin，NGB)含量[45]。除此之外，针刺百会、大椎、合谷以及太冲等穴可引起老年性痴呆动物脑内MDA含量显著降低，并且降低血浆MDA含量[7，43-44]。

7 针刺与保护神经元

神经元丢失是老年性痴呆的重要病理表现之一，而针刺可通过抗凋亡而起到防治神经元丢失，改善记忆力的作用。研究显示，针刺老年性痴呆动物百会、风府及肾俞等穴可减少皮质和海马神经元凋亡数量[12-13，29，46-47]。此外，针刺膻中、中脘及足三里等穴亦可减少神经元丢失[48-49]。Bax和Bcl-2是调控细胞凋亡的重要基因。试验证实针刺老年性痴呆动物百会、风府及肾俞等穴，提高脑内Bcl-2的含量的同时，下调Bax表达[29-50]。同样的结果也可见于针刺SAMP8小鼠膻中、中脘、气海、足三里及血海穴，或采用嗅三针针刺AD模型大鼠迎香和印堂穴[51]。Caspase-3是凋亡过程的执行者，针刺百会、涌泉及肾俞等穴可抑制脑内活化的Caspase-3表达[50-52]。P53为一种肿瘤抑制基因，可被Aβ激活而诱导AD进程中的细胞凋亡。针刺AD模型动物百会等穴位可下调P53蛋白表达进而减少细胞凋亡[7-53]。同时，自噬障碍可能影响Aβ的清除和增加神经细胞死亡，研究表明针刺百会和涌泉明显升高海马组织自噬蛋白Beclin-1表达[53-54]。此外，P38MAPK信号转导通路参与氧化应激、细胞凋亡等多种生物反应，针刺Aβ1-40注射所致AD大鼠百会和肾俞穴，p-p38MAPK表达减少[6]。针刺正是通过以上方面发挥神经元保护作用。

8 针刺与促进脑内神经营养因子表达

脑内神经营养因子包括脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor，BDNF)和神经生长因子(nerve growth factor，NGF)等，其具有促进神经元存活、生长和分化进而改善记忆能力的作用。研究结果证实，针刺阿尔茨海默病APP/PS1双转基因小鼠百会穴，可促进脑内BDNF蛋白和基因的表达以及神经元新生，同时磷酸化的TrkB表达上调，而p75受体表达减少[10-11，55-56]。此外，针刺百会、涌泉、太溪、血海穴及肾俞等穴可增加NGF表达，有可能是针刺改善记忆的作用机制之一[38-57]。

9 展望

迄今为止，在临床中尚无治疗老年性痴呆的有效药物。针刺在治疗多种疾病方面具有独特的优势，这种优势体现在不仅节省治疗费用，而且副作用小，可以发挥其他治疗手段无法替代的治疗作用。临床试验研究证实，针刺可改善老年性痴呆患者的认知能力，但详细机制并不清楚。通过大量动物实验的结果发现，针刺可通过降低Aβ含量，降低tau蛋白表达，增强突触传递，提高胆碱能神经元活性，增加单胺类神经递质含量，抗氧化，保护神经元，促进脑内神经营养因子表达等途径改善AD模型动物记忆障碍。证实针刺具有多途径，多靶点的治疗作用。但是尽管如此，大多针刺效果关联途径间相互作用的机制不清楚，尚需今后的深入研究，这项研究将为进一步阐明针刺改善记忆障碍的机制提供帮助，同时为针刺治疗老年性痴呆的研究和AD有效治疗药物的研发提供思路和研究依据。

[1]Cornutiu G.The epidemiological scale of Alzheimer′s disease[J].J Clin Med Res，2015，7(9)：657-666.

[2]董洪涛，金渊光，白英.针刺治疗老年性痴呆11例[J].上海中医药大学学报，2002，16(3)：26-28.

[3]许建阳，王发强，单保慈，等.针刺治疗老年性痴呆的认知能力及其脑功能成像的研究——附10例临床报告[J].中国中西医结合影像学杂志，2004，2(2)：85-87.

[4]朱宏，董克礼，吴岳，等.针刺对阿尔茨海默病患者异构前列腺素的影响[J].中国针灸，2010，30(1)：18-21. [5]李芙，李丽娜，王鑫，等.电针“百会”“涌泉”对APP/PS 1双转基因小鼠海马β淀粉样蛋白及低密度脂蛋白受体相关蛋白-1水平的影响[J].针刺研究，2015，40(1)：30-34，55.

[6]张敏，徐桂华，王维新，等.电针调控p38MAPK通路降低AD大鼠海马磷酸化tau蛋白表达的研究[J].南京中医药大学学报，2015，31(3)：261-264.

[7]苏琦，徐德恩.电针治疗对AD大鼠学习记忆能力及细胞周期蛋白P53、P21表达的影响[J].重庆医学，2013，42(21)：2444-2448.

[8]乔云英.针刺对AlCl3致痴呆大鼠脑组织Aβ及CAT活性的影响[J].山西中医学院学报，2006，7(1)：25-27.

[9]李翀，吕艳，李谈.电针足三里干预快速老化痴呆鼠大脑APP及Aβ蛋白表达的实验研究[J].中华中医药学刊，2010，28(10)：2221-2223.

[10]Li X，Guo F，Zhang Q，et al.Electroacupuncture decreases cognitive impairment and promotes neurogenesis in the APP/PS1 transgenic mice[J].BMC Complement Altern Med，2014，14：37.

[11]陈吉祥，吴羽楠，郑雅媗，等.电针百会穴对APP/PS1双转基因小鼠学习记忆及脑源性神经营养因子表达的影响[J].中国康复理论与实践，2015，21(6)：642-647.

[12]Guo HD，Zhu J，Tian JX，et al.Electroacupuncture improves memory and protects neurons by regulation of the autophagy pathway in a rat model of Alzheimer′s disease[J]. Acupunct Med，2016，34(6)：449-456.

[13]薛卫国，张忠，许红，等.电针对APP转基因鼠神经元自噬途径的影响[J].针刺研究，2014，39(4)：272-277.

[14]薛卫国，张忠，许红，等.电针对淀粉样前体蛋白转基因小鼠海马微血管淀粉样沉积的影响及其与低密度脂蛋白相关受体1的关系[J].针刺研究，2011，36(2)：95-100.

[15]薛卫国，张忠，白丽敏，等.电针对β-淀粉样前体蛋白转基因小鼠行为学及其淀粉样前体蛋白、β淀粉样蛋白及胆碱乙酰转移酶水平的影响[J].针刺研究，2009，34(3)：152-158.

[16]张鹏，关珊珊，姜国华.电针对链脲佐菌素AD模型大鼠海马区Aβ阳性细胞表达和脑内SOD活性的影响[J].中国针灸，2010，30(12)：1007-1010.

[17]许安萍，唐银杉，陈万顺，等.不同电针刺激对SAMP8小鼠学习记忆能力及大脑皮层APP、ApoE mRNA表达的影响[J].针灸临床杂志，2014，30(2)：62-65.

[18]韩向博，王鑫，姜婧，等.电针对SAMP8小鼠海马区PS1蛋白表达的影响[J].现代生物医学进展，2015，15 (22)：4225-4234.

[19]戴思思，董克礼，朱宏.“补肾活血”针法对快速老化模型小鼠SAMP8学习记忆能力及海马CA1区NEP表达的影响[J].湖南中医药大学学报，2015，35(1)：60-72.

[20]宋明洁，戴雪伶，姜招峰.tau蛋白过磷酸化与阿尔茨海默病[J].生命科学，2013，25(3)：315-319.

[21]朱晓冬，蒋希成，毛翔.针刺对D-半乳糖复制阿尔茨海默病模型大鼠脑组织中β-AP、Tau蛋白表达的影响[J].中医学报，2011，26(159)：954-955.

[22]赵惠玲，丁茂超，胡斯旺，等.针刺对AlCl3致痴呆大鼠空间记忆障碍的改善作用[J].温州医学院学报，2011，41(1)：10-12.

[23]朱晓东，蒋希成，毛翔，等.观察运用电针治疗对阿尔茨海默病模型大鼠行为学影响的实验研究[J].中国医疗前沿，2011，6(23)：28-29.

[24]蒋希成，姜国华，于洋.针刺对老年性痴呆大鼠脑组织中tau蛋白表达的影响[J].针灸临床杂志，2008，24(11)：38-39.

[25]沈梅红，唐青青，李忠仁，等.电针对Aβ25-35诱导的阿尔茨海默病大鼠模型海马长时程增强的影响[J].针刺研究，2010，35(1)：3-7.

[26]Li W，Kong LH，Wang H，et al.High-frequency electroacupuncture evidently reinforces hippocampal synaptic transmission in Alzheimer′s disease rats[J].Neural Regen Res，2016，11(5)：801-806.

[27]He X，Yan T，Chen R，et al.Acute effects of electro-acupuncture(EA)on hippocampal long term potentiation(LTP)of perforant pathdentate gyrus granule cells synapse related to memory[J].Acupunct Electrother Res，2012，37(2-3)：89-101.

[28]封敏，张英俊，鲁娟，等.快速老化小鼠P8海马神经元突触可塑性相关的AMPA受体表达异常[J].解剖学报，2014，45(1)：15-19.

[29]Guo HD，Tian JX，Zhu J，et al.Electroacupuncture suppressed neuronal apoptosis and improved cognitive impairment in the AD model rats possibly via downregulation of Notch signaling pathway[J].Evid Based Complement Alternat Med，2015，2015：393569.

[30]宣爱国，龙大宏，曾凡表.神经细胞黏附分子在学习记忆减退大鼠海马中的表达[J].解剖学研究，2008，30(6)：409-412.

[31]卢圣锋，邵欣，唐勇，等.电针促进阿尔茨海默病模型小鼠(SAMP8)海马神经元突触可塑性的神经细胞黏附机制[J].中国康复医学杂志，2008，23(12)：1057-1060.

[32]马莉，赵立刚，成燕萍，等.针刺百会、大椎对老年性痴呆大鼠脑内SOD及AChE的影响[J].中西医结合心脑血管病杂志，2008，6(2)：166-167.

[33]王定雪，邹顺，郝石磊，等.针刺对AD大鼠GSK-3、AChE影响的研究[J].人民军医，2011，54(S1)：23-24.

[34]徐强，韩玉生，姜国华，等.针刺对多因素AD大鼠乙酰胆碱酯酶和超氧化物歧化酶的影响[J].针灸临床杂志，2004，20(9)：45-46.

[35]望庐山，周丽莎.电针治疗对阿尔茨海默病大鼠Ach、ChAT、AchE的影响[J].针灸临床杂志，2009，25(6)：40-42.

[36]杨春壮，徐永良，陆迪，等.针刺对神经干细胞海马内移植痴呆大鼠学习记忆和脑内胆碱能系统的影响[J].针灸临床杂志，2012，28(7)：52-54.

[37]刘智斌，牛文民，杨晓航，等.嗅三针对老年痴呆大鼠学习记忆功能及海马胆碱乙酰化酶、乙酰胆碱酯酶活性的影响[J].针刺研究，2009，34(1)：48-51.

[38]唐勇，余曙光，罗松，等.电针对老年性痴呆大鼠胆碱能神经元损伤的保护作用[J].中西医结合学报，2006，4(4)：374-377.

[39]苗婷，蒋天盛，董宇华，等.耳针对阿尔茨海默病大鼠记忆能力及ChAT和GFAP表达的影响[J].中国针灸，2009，29(10)：827-832.

[40]包永欣，吕冠华.针刺对痴呆小鼠记忆障碍和单胺神经递质的影响[J].上海针灸杂志，2003，22(7)：23-25.

[41]贾成文，焦俊英，孙玉霞，等.“补肾益髓”针刺法对痴呆模型大鼠单胺类神经递质的影响[J].中国中医基础医学杂志，2005，11(11)：853-855.

[42]赵纪岚，余曙光，周奇志，等.针刺对老年大鼠及老年小鼠中枢神经递质的影响[J].成都中医药大学学报，1999，22(3)：30-31，64.

[43]王少锦，康锁彬，李爱英，等.针刺对拟AD大鼠脑内自由基氧化损伤的影响[J].上海针灸杂志，2005，24(4)：35-37.

[44]李东红，段灿灿，郝石磊，等.针刺合谷、太冲对老年痴呆模型大鼠行为学及氧自由基的影响[J].北京中医药，2010，29(4)：311-313.

[45]朱宏，董克礼，李广城，等.“补肾活血”针刺法对SAMP8小鼠海马蛋白质表达的影响[J].中国老年学杂志，2011，31(23)：4613-4616.

[46]孙岩，陈海.针刺对铝中毒SD痴呆大鼠脑组织内细胞凋亡及Bcl-2影响的实验研究[J].河南中医，2010，30(8)：752-754.

[47]姜桂美，贾超，赖新生.针刺对阿尔茨海默病模型大鼠神经细胞凋亡的影响[J].上海针灸杂志，2006，25(12)：33-36.

[48]张月峰，于建春，张雪竹，等.针刺对快速老化P8亚系小鼠海马神经元丢失与星形胶质细胞增生的干预作用[J].针刺研究，2013，38(5)：358-364.

[49]Li G，Zhang X，Cheng H，et al.Acupuncture improves cognitive deficits and increases neuron density of the hippocampus in middle-aged SAMP8 mice[J].Acupunct Med，2012，30(4)：339-345.

[50]李向宇，徐乐，柳垂亮，等.电针对异氟醚引起的APPswe/PS1 dE9小鼠学习记忆能力及海马激活型Caspase-3、Bcl-2/Bax变化的影响[J].针刺研究，2016，41(1)：24-30.

[51]刘智斌，牛文民，杨晓航，等.“嗅三针”对阿尔茨海默病大鼠海马Bcl-2和Bax表达的干预效应[J].针刺研究，2011，36(1)：7-11.

[52]张翠翠.针刺对AD模型大鼠海马凋亡相关蛋白Caspase-3的影响[J].四川生理科学杂志，2014，36(2)：62-63.

[53]朱青春，崔国红，邵水金，等.阿尔茨海默病大鼠自噬相关蛋白Beclin-1和凋亡相关蛋白p53表达变化及电针的调控作用[J].中国中医药信息杂志，2014，21(9)：68-71.

[54]Hung SY，Huang WP，Liou HC，et al.Autophagy protects neuron from Aβ-induced cytotoxicity[J]. Autophagy，2009，5(4)：502-510.

[55]Li X，Guo F，Zhang Q，et al.Electroacupuncture decreases cognitive impairment and promotes neurogenesis in the APP/PS1 transgenic mice[J].BMC Complement Altern Med，2014，14：37.

[56]Lin R，Chen J，Li X，et al.Electroacupuncture at the Baihui acupoint alleviates cognitive impairment and exerts neuroprotective effects by modulating the expression and processing of brain-derived neurotrophic factor in APP/PS1 transgenic mice[J].Mol Med Rep，2016，13(2)：1611-1617.

[57]贾成文，张敏，赵卫锋.“补肾益髓”针灸法对痴呆模型大鼠CNS信息转导途径的影响[J].陕西中医学院学报，2005，28(6)：38-41.

The mechanism of acupuncture improving memory dysfunction in AD animal model/

ZHANG Bo, LI Yan, ZHANG Yu-wei, et al//
China Medical Equipment,2017,14(3):147-150.

Alzheimer’s disease (AD), also called senile dementia, has been the third main disease threatened human health. As major clinical manifestation in AD, memory dysfunction could be treated well by acupuncture which has distinctive advantage for this kind of disease. Recently, there are many studies reported that acupuncture improved memory in AD model. In combined with our researching progress, we reviewed mechanisms of acupuncture for improving memory dysfunction in AD models in terms of reducing Aβ and tau level, enhancing synaptic transmission, promoting cholinergic neurons activity, increasing monoamine neurotransmitter level, antioxidant, protecting neurons from injury and promoting brain neurotrophic factors expression. Based on above research results, acupuncture is effective for improving memory dysfunction in AD animal model.

Acupuncture; Senile dementia; Memory dysfunction; Alzheimer’s disease

1672-8270(2017)03-0147-04

R245

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.03.041

2016-10-03

国家自然科学基金青年科学基金(81603321)“基于突触后膜受体调控的开心散改善Aβ所致突触可塑性抑制的机制研究”；黑龙江省自然科学基金(H2016072)“开心散改善Aβ所致记忆障碍的突触机制研究”；黑龙江省博士后资助项目(LBH-Z13200)“针刺补肾改善性腺切除动物记忆障碍的机制研究”；黑龙江中医药大学科研基金(2015bs04)“开心散改善神经元信息传递可塑性的突触后膜机制研究”

①黑龙江中医药大学中医药研究院 黑龙江 哈尔滨 150040

②黑龙江中医药大学 黑龙江 哈尔滨 150040

③齐齐哈尔医学院 黑龙江 齐齐哈尔 161006

*通讯作者：huangsm1958@163.com

[First-author’s address] Institute of Traditional Chinese Medicine, Heilongjiang University of Chinese Medicine, Harbin 150040, China.