中医药对神经变性疾病细胞自噬的调节作用

随着社会的发展，我国逐渐进入老龄化阶段，与老年人相关的疾病的发病率也在不断地升高，特别是神经变性疾病，其中位居前列的是阿尔茨海默病(AD)和帕金森病。在65岁以上老年人中的患病率，阿尔茨海默病发病率为5%，帕金森病发病率为1%[1]。神经变性疾病已越来越影响老年人的晚年生活，增加家庭和社会的负担。神经变性疾病是一组病因不明确，病理机制也尚不清晰，但大多是由于神经细胞内蛋白质的异常聚集，导致神经元变性、凋亡的神经系统退行性疾病。目前在神经变性疾病治疗方面，尚无成熟有效的方法，临床上则以对症治疗为主。而研究发现，自噬是一个保护和生命维持的过程。在此过程中，受损细胞器或异常蛋白等胞质成分被降解，以此清除那些影响细胞正常功能和生存的受损细胞器和蛋白质。近年研究发现，自噬在神经变性疾病的发生发展中起到了关键作用。深入研究探讨自噬的机制，对于神经变性疾病的治疗有着重要意义。而中医药在神经变性疾病治疗中，能较为有效地改善病人的症状，延缓疾病的发展，提高病人的生存质量。中医药对于机体内环境的稳定，与自噬调节清除异常蛋白，保证机体正常运作也有异曲同工之妙。因此，本研究希望通过更深入的研究，探讨中医药与自噬之间的关联，从而为中医中药更为精准的调节自噬，治疗神经变性疾病提供思路。

1 自噬与神经变性疾病

一般认为，神经变性疾病是由于蛋白质的错误折叠和异常堆积所导致的神经系统退行性疾病，而自噬是存在于真核细胞内清除大多数蛋白质和细胞器的普遍过程。因此人们认为自噬功能障碍会引发神经变性疾病，并且神经细胞是不可再生细胞，不能像其他细胞一样通过有丝分裂清除受损细胞，那么自噬途径对于神经系统的重要性就更加重要[2-3]。因此，通过更深入地探讨自噬和神经变性疾病之间的关系，明确其在不同疾病中的作用，和在同一疾病的不同阶段中的作用就显得尤为重要。

1.1 自噬与阿尔茨海默病 目前人们认识到，阿尔茨海默病主要是由于病人脑内β淀粉样蛋白沉积形成的斑块和Tau蛋白过度磷酸化形成的神经元纤维缠结而产生。近年来研究发现，提高自噬水平可以让本该出现神经退化现象的Tau突变的转基因小鼠无任何异常现象[4]。基因水平的研究也提示自噬功能障碍将导致β淀粉样蛋白生成量增加，提高其沉积的概率[5]。此外，在动物模型实验中，患有阿尔茨海默病的模型小鼠在出现认知障碍之前，脑内细胞已经出现了线粒体形态学的变化，并且线粒体自噬水平提高[6]。Nilsson等[7]发现自噬缺陷的转基因小鼠的脑细胞外β淀粉样蛋白沉积形成的斑块含量降低，但细胞内β淀粉样蛋白则发生异常聚集，因此认为自噬能够促进β淀粉样蛋白的生成并将其输送至细胞外，逐渐引起阿尔茨海默病的产生。

1.2 自噬与帕金森病 帕金森病最显著的病理特征之一是α-突触核蛋白的异常聚集。研究表明，异常的α-突触核蛋白可以通过抑制Rab1a的活性，从而影响自噬小体的形成，进而抑制自噬水平[8]。在SH-SY5Y细胞中，可以通过药物干预，导致mTOR信号的下调，从而恢复自噬，最终引起A53Tα-突触核蛋白积累的减少[9]。此外，研究发现α-突触核蛋白可以引起线粒体自噬的发生，从而形成线粒体包涵物，但是该包涵物并不能被有效清除，最终可能产生神经退行性变化[10]。

1.3 自噬与亨廷顿舞蹈症 亨廷顿舞蹈症的主要病理表现是突变的亨廷顿蛋白(Htt)所形成的聚集体和包涵体。研究表明，组蛋白去乙酰化酶能够通过自噬有效地清除Htt，减轻果蝇的神经变性[11]。

1.4 自噬与肌萎缩侧索硬化症(ALS) 肌萎缩侧索硬化症主要是通过未折叠蛋白反应，导致未折叠和错误折叠蛋白堆积在内质网腔。研究表明，在疾病早期，自噬水平变化不明显，而在疾病中、晚期，ALS转基因鼠的脊髓中出现ATG5蛋白含量减少，自噬水平降低，异常聚集蛋白的清除受到抑制，加重了神经元的变性[12]。其另一个病理变化特征为脑干和脊髓中的功能性运动神经元大量丢失。Li等[13]通过对ALS病人脊髓运动神经元细胞培养发现，细胞内LC3Ⅱ含量明显增加，细胞总磷酸化mTOR呈阳性，运动神经元的比例降低。

目前研究表明，神经变性疾病可以通过增强自噬清除异常堆积的蛋白质来干预治疗。但不容忽视的是自噬的底物的选择和最终产物的形态都会导致不同的结果。因此，现代医学对于该疾病的治疗暂时还没有较大的突破。而目前中医中药对于神经变性疾病的对症治疗，有一定改善症状、提高生活质量的作用。

2 中医对神经变性疾病的认识

在中医文献中，并未见到有神经变性疾病的相关记载。但根据相关病证及研究，认为中医的痴呆包含阿尔茨海默病，中医的颤证包含帕金森病、亨廷顿舞蹈症，中医的痿证包含肌萎缩侧索硬化症。

2.1 痴呆 根据中医辨证体系，认为痴呆的病因主要有先天禀赋不足、老年精气亏虚、情志失调、外伤、中毒等[14]，病机为本虚标实。而本虚则多表现为心肾不交、脾胃气虚；标实多表现为气滞血瘀、肝气郁结。陈骐等[15]通过建立阿尔茨海默病动物模型，采用远志、石菖蒲药进行治疗。结果显示该药对能有效改善和延缓脑组织衰老，提高模型大鼠的记忆功能和学习获得。王岁福[16]采用新加地黄饮子联合阿司匹林肠溶片，观察30例血管性痴呆病人的临床表现，结果显示新加地黄饮子对病人的症状有明显的改善作用。李林等[17]研究发现，何首乌二苯乙烯苷、山茱萸环烯醚萜苷、淫羊蕾苷可用于干预早期的阿尔茨海默病，因为实验发现，其对突触和线粒体都有保护作用。

2.2 颤证 颤证的病因病机主要认为是本虚标实，但各医家又各有侧重，其主要病机可总结为肝肾气血不足、肝阳亢盛、血瘀痰阻，同时兼有脾胃虚弱[18]。雒晓东等[19]用滋补肝肾、熄风止颤的帕病2号方治疗肝肾不足型早期帕金森病病人，结果显示该方能明显改善病人的中医证候。陈为龙等[20]用天麻钩藤饮加减与美多巴联合使用治疗帕金森病病人，以睡眠质量和相关症状为观察指标，结果显示较单独服用美多巴病人症状改善明显。姜梅等[21]对1989年—2015年颤证用药的规律分析，发现白芍、天麻、熟地黄、当归、川芎是使用频率较高的单味药，补虚药、平肝熄风药以及活血化瘀药使用频率较高。

2.3 痿证 痿证的病因较为复杂，主要有湿热浸淫、肺热津伤、瘀血阻络、脾胃虚弱、肝肾亏虚[14]。解建国认为临床上痿证以脾气不足、脾肾阳虚、肝肾亏虚3种证型为多见，运用解氏补土救痿方加减，可以使病人的病情稳定并逐步改善[22]。唐梅丽等[23]通过对18例肌萎缩侧索硬化症病人采用金水宝胶囊、高压氧、自拟健脾益肺方中西医结合的方法治疗，结果显示，11例病人的中位生存时间较以往报道的时间延长。Wang等[24]研究发现，经筚茇生物碱处理的大鼠，活性氧生成明显减少，从而起到了保护神经的作用。

中医药在治疗神经变性疾病时使用频率较高的药物是补虚药、化痰药、活血化瘀药，而颤证的致病因素中多了一个风邪，故用药多了一类平肝熄风药。补虚药不外乎补脾、补肾、补肝。脾为后天之本，主运化精微，维持人体的生命活动；肾为先天之本，藏精，是人体生命的本源；肝主疏泄，调节全身气机，而生命的存在离不开这些精和气。化痰药、活血化瘀药、平肝熄风药可统称为驱邪药，分别可清除人体内的痰邪、瘀邪、风邪，只有清理了这些实邪，人体才能维持正常的活动。这样的祛邪扶正，维持人体体质平衡的治疗，和自噬清除异常蛋白，维持体内环境稳定的作用有着共通之处。

3 自噬与中医药

由于神经变性疾病机制不明，治疗效果不佳，自噬逐渐成为生命科学界的热门研究对象。而对于调节自噬从而清除异常蛋白，稳定体内环境，成为目前研究的方向。研究中医药在自噬的调节中发挥的作用，可能是一个治疗思路。

3.1 自噬与正虚邪实 随着对自噬的不断研究[25-26]，发现其可以降解细胞内有害的代谢产物，也可以在细胞能量缺乏时为细胞提供能量，从而维持细胞的稳定状态。这样的一种稳态与中医中的阴阳平衡有着共通之处。阳气的温煦、气化、营养等作用正是自噬作用的体现。在自噬失控的情况下，其会降解细胞内正常的物质，或是不能为细胞提供能量，导致细胞死亡。而当阴阳离决时，同样地也会引起死亡。当阴阳失衡，但又未达到阴阳离决的时候，就出现了所谓的疾病状态。在中医体系中，病因病机可以分为很多类型，本研究主要介绍正虚和邪实两个简单的状态。

3.1.1 自噬与正虚 中医传统中的正虚即所说的营养和能量等的缺乏。与之相对应，可以认为出现了自噬不足。而当自噬水平下降，降解能力不足，机体内就会出现各种病理产物，影响细胞的生存，导致死亡；或者出现能量的不足引起细胞死亡。当细胞处于饥饿、缺氧、发热、激素刺激等各种应激条件下，也会引起过度自噬[27]，降解细胞内正常的物质，或是降解线粒体引起能量来源的不足，都会导致细胞死亡[28]，即出现正虚的状态。而这里的自噬过度可以理解为是虚性亢奋的分解代谢过度，正如“壮火食气”。

3.1.2 自噬与邪实 邪实，即机体内出现了多余的物质，包括痰、瘀等。而导致这样的现象出现的原因也可以从自噬过度和自噬不足两个方面考虑。自噬过度会引起降解水平升高，导致一些由降解过程产生的废物形成堆积而无法被清除；而自噬不足则是由于降解水平低下，不足以降解细胞正常代谢产生的病理产物。这些病理产物的堆积也就促使了邪实的形成。

3.2 中药调节自噬 自噬与中医药调节在机制上有共通之处，从治疗上也有一定联系。已有研究提示，中药对于异常蛋白的清除，自噬水平的调节有着直接联系，可以通过中药来调节细胞的自噬水平，从而清除异常蛋白，治疗神经变性疾病。

3.2.1 中药诱导细胞自噬

3.2.1.1 钩藤 钩藤的主要有效成分是异钩藤碱。有研究表示，经异钩藤碱处理后的DIV7小鼠胚胎神经元和N2a细胞，细胞质内LC3的含量升高，表明异钩藤碱可以增强神经细胞的自噬水平，从而清除细胞中过量表达的α-突触核蛋白，为帕金森病的治疗提供依据[29]。

3.2.1.2 远志 远志的主要有效成分是远志皂苷B。有研究表示，远志皂苷B可以增强PC12细胞的自噬水平，从而清除A53T α-突触核蛋白和Htt蛋白，为亨廷顿舞蹈症和帕金森病的治疗提供依据[30]。

3.2.1.3 虎杖 虎杖的主要有效成分是白藜芦醇。有研究表示，经白藜芦醇处理后的SH-SY5Y细胞，细胞内LC3-Ⅱ蛋白的含量显著增加，表明白藜芦醇可以通过增强自噬水平，抑制 Pr P(106～126)介导的线粒体功能障碍和细胞凋亡，进而为阿尔茨海默病的治疗提供依据[31]。

3.2.2 中药抑制细胞自噬

3.2.2.1 石菖蒲 石菖蒲的主要有效成分是β-细辛醚。有研究表示，β-细辛醚可以通过提高Bcl-2的表达，使Bcl-2与Beclin1的结合增加，导致Beclin1表达下降，所以，β-细辛醚有可能通过降低自噬水平，保护多巴胺神经元，为帕金森病的治疗提供依据[32]。

3.2.2.2 女贞子 女贞子的主要有效成分是女贞苷。有研究表示，女贞苷可以增加细胞对Aβ42的转运和清除，对自噬有一定的抑制作用，抑制核因子-κB(NF-κB)的蛋白表达和增加抗凋亡因子Bcl-2蛋白的表达，保护神经元，为阿尔茨海默病的治疗提供依据[33]。

4 小结与展望

中医扶正祛邪，调补脾肾，平肝熄风，祛痰化瘀，维持机体的体质平衡与自噬对于人体内环境稳定的调控有着相通之处，并且很多中药对于自噬有着诱导剂抑制的作用。增强自噬可以帮助细胞清理异常堆积的蛋白质等物质，提高细胞的存活率。但提高自噬，导致细胞外异常蛋白质的沉积率升高，致使产生包涵物不能被清除或能量的缺失，最终导致细胞死亡；而自噬不足，使得异常蛋白没有及时清除，影响到细胞的正常功能，也会使细胞凋亡。自噬调节在一个适当的范围内，才可使细胞发挥正常作用。目前可以确定一些中药的有效成分能够影响自噬，但对其具体的作用机制还缺乏清晰的了解。在临床上使用也以复方为主，有君臣佐使配伍，并非是中药的简单累加。故而探讨复方对自噬的影响也可能会是一个研究方向，未来应在临床上进行更多的验证，以期发现中医药调节自噬对于细胞保护的作用，从而对于中医药治疗神经变性疾病提供依据。