倪嘉纘，陳 平，劉 瓊，鄭易之，何曉陽，宋國麗，應(yīng) 明，續(xù) 旭

深圳大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，深圳市海洋生物資源與生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，深圳市微生物基因工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，深圳518060

1 被冷落的重要發(fā)現(xiàn)

1901年11月25日，一位51歲的老婦人Suguste D帶著認(rèn)知能力受阻的表情走進(jìn)了阿羅伊斯-阿爾茨海默醫(yī)生的診室，醫(yī)生詳細(xì)記錄了她的病史，主要表現(xiàn)為認(rèn)知、記憶及理解能力下降，并對(duì)患者隨訪了4年.1906年該患者去世后，阿爾茨海默醫(yī)生獲得了她的腦切片，并用尼氏染色法對(duì)該樣本進(jìn)行了詳細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)有小米粒的病灶及較深染色的神經(jīng)纖維，即以后被稱為 β-淀粉樣(β-amyloid，Aβ)斑塊及神經(jīng)纖維纏結(jié)(neurofibrillary tangles，NFT)的兩種主要病變.同年阿爾茨海默在圖賓根報(bào)告了他的重要發(fā)現(xiàn)，遺憾的是該報(bào)告并未受到重視.1907年他發(fā)表了著名論文《大腦皮層特異性疾病研究》，然而這一超前發(fā)現(xiàn)幾乎被忽視了近半個(gè)世紀(jì).后來Kraepelin教授為了紀(jì)念發(fā)現(xiàn)者，提出將該病命名為阿爾茨海默病(Alzheimer's disease，AD).中國在1995年審定的《神經(jīng)醫(yī)學(xué)名詞表》中亦正式定名該病為阿爾茨海默病，通俗常稱“老年癡呆”癥.有人認(rèn)為“癡呆”會(huì)對(duì)患者造成很大的心理壓力，也會(huì)引起社會(huì)歧視，因此建議更名，港臺(tái)地區(qū)常稱“失智癥”或“認(rèn)知癥”.本文采用其學(xué)術(shù)名稱“阿爾茨海默病”.

2 AD防治已成為全球關(guān)注熱點(diǎn)

20世紀(jì)中葉以來，隨老年人口的快速增加及AD發(fā)病率的增高，AD防治已成為全球關(guān)注熱點(diǎn).據(jù)2010年失智癥報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，全球約有3 560萬AD患者，且以每20年增加1倍的速度增加，至2030年將達(dá)6 500萬人，而多發(fā)于發(fā)展中國家［1］.目前發(fā)展中國家AD患者占全球AD患者的56%，預(yù)計(jì)2050年將增至71%.該病耗費(fèi)的社會(huì)成本超過世界GDP的1%(約6 040億美元).2010年英國用于AD患者的費(fèi)用約380億美元，是用于癌癥患者的2倍.

中國是世界上老年人口基數(shù)及AD患者基數(shù)最大的國家，也是老齡化速度最快的國家.據(jù)美國有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，各國65歲以上人口比例從7%上升到14%需要的時(shí)間是:法國85年，美國66年，英國45年，中國只需25年［2］.聯(lián)合國預(yù)測(cè)，2028-2038年為我國老年人口急速增加階段，屆時(shí)65歲以上人口將超過3億，年均增1 000萬，而AD發(fā)病率則隨年齡增大急增.

盡管AD發(fā)病率與年齡的關(guān)系因評(píng)估方法及人群數(shù)目不同而異，但總趨勢(shì)是隨年齡增大發(fā)病率增高.如我國對(duì)一組60歲以上人群的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，60～64歲發(fā)病率為1.40%，65～69 歲為1.89%，70～74歲為 3.12%，75～79歲為 5.95%，80～84歲為9.82%，85 ～89 歲為16.62%，90 ～94 歲為37.90%.

有報(bào)告預(yù)測(cè)2030年全球AD患者分布為:美洲1.48億、歐洲 1.40億、亞洲 2.75億、非洲 0.39億，其中亞洲居首位，這緣于中國、印度等亞洲國家人口基數(shù)大，且經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人民生活水平和醫(yī)療條件不斷改善，人口平均年齡快速提高，AD患者人數(shù)也必然迅速增加.

目前發(fā)展中國家用于AD患者的費(fèi)用遠(yuǎn)小于發(fā)達(dá)國家，許多高齡的AD患者僅被視為衰老，其醫(yī)療及照顧大部份由家庭擔(dān)負(fù).我國從1979年開始實(shí)行獨(dú)生子女計(jì)劃生育政策后，獨(dú)生子女的父母現(xiàn)已步入老年，但他們卻無法依靠家庭及子女的力量照顧老齡AD患者.因此社會(huì)及醫(yī)療機(jī)構(gòu)必須提前做好承擔(dān)照顧患AD老年群體的準(zhǔn)備［3-4］.

世界各國對(duì)AD的防治已提上日程，如美國1990年制定了“腦的10年計(jì)劃”，在各州成立了AD協(xié)會(huì)，最近又出臺(tái)了國家級(jí)AD研究計(jì)劃(National Plan to Address Alzheimer's Disease).我國于1998-1999年2次召開主題為“跨世紀(jì)的腦科學(xué)——老年癡呆癥致病機(jī)理與防治”和“腦科學(xué)與智能開發(fā)”的香山會(huì)議，并將AD研究列入國家“863”和“973”項(xiàng)目.近年關(guān)于AD研究論文迅速增加，據(jù)Web of Science數(shù)據(jù)庫檢索，2002-2012年有關(guān)AD的文獻(xiàn)多達(dá)166 046篇，其中有關(guān)治療的53 431篇，預(yù)防的10 178篇，臨床的39 170篇.

據(jù)陳傳鋒等［4］介紹，中國有關(guān)AD的研究文獻(xiàn)有13 037篇，涉及流行病學(xué)調(diào)查的占1.68%，風(fēng)險(xiǎn)因素的占37.4%，臨床表現(xiàn)與診斷的占9.8%，治療與干預(yù)的占40.2%，其他方面的占10.9%.

3 AD的病理特征

AD的病理特征很多，其中，Aβ在神經(jīng)細(xì)胞外聚集沉淀形成老年斑(senile plaque，SP)，以及tau蛋白過度磷酸化造成微管損傷和NFT是AD兩個(gè)重要病理特征，其他還有溝回增寬、腦萎縮、神經(jīng)元大量丟失和膠質(zhì)增生、新皮質(zhì)的神經(jīng)元密度下降、顳葉的神經(jīng)元丟失嚴(yán)重和炎癥等.

AD患者的海馬角錐體細(xì)胞與同齡相比下降近51%，突觸丟失，因而嚴(yán)重影響神經(jīng)元之間的信號(hào)傳遞，在大腦皮質(zhì)部分出現(xiàn)斑塊及神經(jīng)元中發(fā)生顆粒空泡變性.AD患者的乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶含量比正常人下降近80%，神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿顯著減少，金屬硫蛋白失調(diào)，金屬離子動(dòng)態(tài)平衡紊亂等，這些誘因產(chǎn)生的氧化應(yīng)激是神經(jīng)細(xì)胞毒性和AD形成的關(guān)鍵.此外，AD發(fā)病因素還與某些信號(hào)傳導(dǎo)分子，如胞內(nèi)Ca2+水平升高，及蛋白激酶和磷酸酯酶平衡失控等相關(guān).

4 AD病因及分子機(jī)制

AD病因及分子機(jī)制十分復(fù)雜［5-7］，至今尚不很明確，在此僅作簡(jiǎn)要評(píng)述.

AD機(jī)制與衰老過程密切相關(guān).病因?qū)W說有十多種，如膽堿能學(xué)說、Aβ級(jí)聯(lián)學(xué)說、氧化應(yīng)激學(xué)說、神經(jīng)細(xì)胞凋亡學(xué)說、谷氨酸能假說、免疫與炎癥學(xué)說、基因遺傳學(xué)說、有毒金屬離子學(xué)說、鈣代謝紊亂學(xué)說以及雌激素缺陷等.李文彬等［6］提出AD發(fā)病機(jī)制ABC學(xué)說，即A為腦衰老(aging)，B為 Aβ(beta-amyloid)，C為神經(jīng)遞質(zhì)通道(channel).我們認(rèn)為AD是一種多因素引起的病變，發(fā)病機(jī)制也必然有多種，其中Aβ級(jí)聯(lián)學(xué)說、tau蛋白過度磷酸化、衰老與氧化應(yīng)激、神經(jīng)遞質(zhì)通道等學(xué)說占主要地位.

腦衰老的原因源于自由基衰老學(xué)說，正常機(jī)體中活性氧物種(reactive oxygen species，ROS)處于內(nèi)穩(wěn)態(tài)，如產(chǎn)生過量的ROS或體內(nèi)ROS的清除體系減弱，使機(jī)體處于氧化應(yīng)激狀態(tài)，就會(huì)引發(fā)一系列后續(xù)事件.該過程對(duì)腦衰老尤為重要，因腦的耗氧量占人體總耗氧量的20%～30%，而重量?jī)H占體重的2%～3%，腦中易氧化的不飽和脂類含量高，ROS清除能力弱，所以腦組織更易受到ROS的攻擊.衰老、缺血、感染、炎癥、氧化應(yīng)激及基因突變等多種因素都可促使Aβ的產(chǎn)生和聚集，而Aβ產(chǎn)生后又會(huì)誘發(fā)氧化應(yīng)激，促進(jìn)自由基的形成，損傷神經(jīng)元，導(dǎo)致胞內(nèi)ROS升高，引起膜脂質(zhì)損傷;也可作用于細(xì)胞離子通道，引起胞內(nèi)Ca2+濃度升高;還可誘導(dǎo)神經(jīng)元凋亡，激活caspase，促進(jìn)Aβ前體蛋白APP裂解釋放Aβ，引起線粒體損傷、線粒體DNA突變等，這些反應(yīng)又會(huì)通過多種途徑加強(qiáng)Aβ的神經(jīng)毒性，引發(fā)AD神經(jīng)病理改變.經(jīng)以上連鎖反應(yīng)，AD患者腦內(nèi)產(chǎn)生大量Aβ，并聚集沉積形成老年斑.Aβ是最早被確定形成老年斑的主因，其產(chǎn)生的源頭為淀粉樣前體蛋白APP，該蛋白經(jīng)3種酶即α、β和γ分泌酶(secretase)切割后形成Aβ1-40及Aβ1-42肽段，因后者更容易形成沉淀，而對(duì)細(xì)胞有毒性.隨后的研究認(rèn)為:Aβ1-42聚集形成的纖維是斑塊的主要成分并具有神經(jīng)細(xì)胞毒性［8］，但這種認(rèn)識(shí)也受到質(zhì)疑.目前比較公認(rèn)的是:Aβ寡聚體是主要的致病因子.有趣的是，最近有報(bào)道證明Aβ寡聚體能在神經(jīng)元之間迅速傳播［9］，也有否定 Aβ 是AD 的主要病因的報(bào)道［10］，認(rèn)為Aβ這類蛋白是機(jī)體為保護(hù)自身而合成的，它能作為分子伴侶起消炎等作用，只有當(dāng)產(chǎn)生錯(cuò)誤折疊后才會(huì)形成纖維以清除錯(cuò)誤折疊的蛋白.綜上所述，有關(guān)Aβ從單體到寡聚體及形成纖維的過程，其機(jī)理及毒性尚需深入探討.遺憾的是，以Aβ作為靶分子的新藥研究幾乎都以失敗告終.這從另一側(cè)面說明AD的成因不能只用單一因素加以闡明，針對(duì)單靶點(diǎn)開發(fā)的藥物也難以對(duì)治療AD有效.

AD患者腦內(nèi)除了有Aβ聚集沉淀形成的SP外，還有在神經(jīng)元內(nèi)形成的NFT.NFT是AD另一個(gè)重要病理特征，其主要成分是起穩(wěn)定微管作用的tau蛋白.由于蛋白激酶和磷酸酯酶的失衡而導(dǎo)致tau蛋白的過度磷酸化，破壞了微管的穩(wěn)定性，從而使神經(jīng)元微管結(jié)構(gòu)被破壞.tau蛋白的磷酸化受cAMP依賴性蛋白激酶A(protein kinase A，PKA，又稱激酶 A)、酪蛋白激酶 -1(casein kinase-1，CK-1)和糖原合成酶激酶-3(glycogen synthasekinase-3，GSK-3)等多種蛋白激酶的調(diào)控.現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，tau中能發(fā)生異常磷酸化的位點(diǎn)有21個(gè)，其中AD患者具有的異常磷酸化位點(diǎn)包括:Ser-198、Ser-199、 Ser-202、 Thr-205、 Thr-231、 Ser-235、 Ser-262、Ser-400和Ser-404，但各磷酸化位點(diǎn)與其在穩(wěn)定微管中的作用機(jī)制，目前尚不十分清楚.

文獻(xiàn)［2］論述了神經(jīng)遞質(zhì)受體與AD的關(guān)系，如激活毒蕈堿型受體1(muscarinic receptor 1，M1受體)提高可溶性淀粉樣蛋白(soluble amyloid precursor protein，sAPP)的釋放，M受體激動(dòng)劑能調(diào)控GSK-3和PKC等，從而減輕tau蛋白的磷酸化程度.煙堿型受體(nicotine receptor，N受體)如煙堿乙酰膽堿受體 α7亞基(α7 nAChR)上具有與Aβ直接結(jié)合的位點(diǎn)，Aβ作用于這些位點(diǎn)引起相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和產(chǎn)生級(jí)聯(lián)反應(yīng).N受體還參與了APP的加工過程.文獻(xiàn)［6］詳細(xì)研究了這一系列受體與AD的關(guān)系，有助于闡明AD的病因，且能從中優(yōu)選藥物研制的新靶點(diǎn).

5 AD相關(guān)基因

因遺傳因素發(fā)病的AD患者稱為家族遺傳性AD(familial Alzheimer's disease，F(xiàn)AD)，相關(guān)基因有APP、早老素(presenilin，PS，有PS1和PS2兩種亞型)和載脂蛋白E(ApoE)，其中APP、PS1和PS2基因常見于FAD，僅覆蓋少于2%的AD患者，約71%的FAD家族具有PS1和APP基因的常染色體顯性突變，這兩種基因突變常見于60歲以前發(fā)病的AD患者.ApoE基因則是唯一散發(fā)性AD(sporadic Alzheimer's disease，SAD)相關(guān)的基因.

在SAD患者中未發(fā)現(xiàn)APP基因突變，而在FAD患者中已發(fā)現(xiàn)25種APP突變［11］，其中幾種突變發(fā)生在靠近APP基因的Aβ編碼區(qū)及其周圍，即APP基因的第16和17外顯子中，如在FAD患者的APP外顯子17中，第2 149堿基位點(diǎn)的突變可使Aβ1-40或Aβ1-42明顯增加，抑制α分泌酶活性而提供有利于β和γ分泌酶的底物，導(dǎo)致Aβ過度產(chǎn)生并促進(jìn)斑塊形成.一項(xiàng)對(duì)1 795名冰島人全基因組數(shù)據(jù)篩查發(fā)現(xiàn):APP基因673位的堿基由A突變?yōu)門可大大降低患AD的幾率.在85歲以上人群中，沒有攜帶這種突變基因的老人患AD的概率是攜帶者的7.5倍.由于該突變干擾了β分泌酶的切割能力，進(jìn)而使Aβ的形成減少了40%［12］.

在AD病變過程中，PS參與了細(xì)胞內(nèi)Ca2+信號(hào)通路的調(diào)控，還能通過調(diào)節(jié)γ分泌酶的活性而裂解APP，并產(chǎn)生具有神經(jīng)毒性的Aβ，以及通過Notch和Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑促進(jìn)tau蛋白的異常磷酸化，從而在SP和NFT形成過程中起著重要致病作用.在FAD家系中，PS1基因的錯(cuò)義突變約占FAD中所有基因突變的80%，能夠?qū)е峦鈦硇盘?hào)刺激下星形膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)Ca2+的存儲(chǔ)及釋放發(fā)生異常，從而促進(jìn)FAD患者的神經(jīng)炎性病變.但PS2基因的錯(cuò)義突變則比較少見，在FAD中僅發(fā)現(xiàn)了PS2基因的N141I和M239V 兩個(gè)突變位點(diǎn)［7］.

ApoE在腦內(nèi)主要由星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞分泌，可將膽固醇從星形細(xì)胞運(yùn)輸?shù)缴窠?jīng)元.ApoE位于19q13.32，該位點(diǎn)有3個(gè)等位基因(ε2、ε3和ε4).ApoEε4的基因突變體是目前已知最具危險(xiǎn)性的晚發(fā)型AD的遺傳性因素之一，40%～60%的AD患者是該基因變異型的攜帶者，說明ApoEε4基因與AD的發(fā)病密切相關(guān)，它可能增加了患者對(duì)AD的易感性，從而增加發(fā)生AD的危險(xiǎn)性，降低了患者發(fā)病年齡，使發(fā)病年齡提前10～15年.然而ApoEε4基因增加AD易感性的確切機(jī)制目前還不清楚［13］.相反ApoEε2則具有保護(hù)功能.

2009年，Harold和Lambert兩個(gè)課題組分別完成的兩項(xiàng)與AD相關(guān)的全基因組關(guān)聯(lián)性研究(Genome Wide Association Studies，GWAS)結(jié)果在《Nature》和《Genetics》上同時(shí)發(fā)表.Harold對(duì)1.6萬名受試者(5 900例AD患者，余為對(duì)照)進(jìn)行了為期2年的研究，結(jié)果顯示:凝集素(clusterin，CLU，又稱載脂蛋白J，ApoJ)和磷脂酰肌醇結(jié)合網(wǎng)格蛋白裝配蛋白(phosphatidylinositol binding clathrin assembly protein，PICALM)基因與晚發(fā)型AD相關(guān)，對(duì)AD發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)起直接作用［14］.CLU基因并非少數(shù)人才有，只是不同人種所含CLU在具體位點(diǎn)的核苷酸多態(tài)性存在差異性，患AD的風(fēng)險(xiǎn)與不同位點(diǎn)單核苷酸多態(tài)性相關(guān).CLU主要存在2種等位基因:C等位基因和T等位基因，白人攜帶C等位基因的比例高達(dá)88%.對(duì)白種人AD患者的研究發(fā)現(xiàn)，CLU的C等位基因攜帶者患晚發(fā)型AD的幾率較T等位基因攜帶者高1.16倍，但具體作用機(jī)制尚不清楚.另有報(bào)道:CLU基因損害覆蓋在大腦神經(jīng)元外側(cè)起保護(hù)作用的髓鞘質(zhì)，使其功能減弱，但青少年時(shí)期并不會(huì)出現(xiàn)認(rèn)知能力減退，因?yàn)榇竽X能自動(dòng)修補(bǔ)，隨著年齡增長(zhǎng)，自動(dòng)修補(bǔ)能力減弱，認(rèn)知能力就會(huì)漸減，最終導(dǎo)致AD在晚年發(fā)作［15］.該報(bào)道中的CLU基因是哪種等位基因，文章未提及.與此相反，有報(bào)道認(rèn)為CLU是一種與AD相關(guān)的多功能蛋白，可作為分子伴侶與淀粉纖維結(jié)合，抑制蛋白聚集，從而保護(hù)細(xì)胞.CLU在脂質(zhì)運(yùn)輸中的作用與ApoE類似，可與脂蛋白受體結(jié)合參與腦中Aβ裂解.此外，CLU作為補(bǔ)體活化反應(yīng)抑制劑，可抑制炎癥反應(yīng)與補(bǔ)體活化反應(yīng)下游區(qū)蛋白的聚集［16］.但該報(bào)道未提及CLU是哪種等位基因.也有報(bào)道指出:CLU蛋白在體內(nèi)的表達(dá)量決定了CLU的不同生物功能.因此，對(duì)于CLU在AD形成和發(fā)展中出現(xiàn)的兩面性問題，應(yīng)從其等位基因類型和蛋白表達(dá)量高低等因素綜合分析得出結(jié)論.

PICALM分布在突觸結(jié)構(gòu)前后，參與了網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)吞作用，在神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞方面發(fā)揮重要作用.約9%的AD患者存在PICALM基因突變.在患者的大腦中發(fā)現(xiàn)突觸數(shù)量減少，生化分析顯示突觸密度的降低對(duì)患者認(rèn)知功能的影響大于Aβ斑塊和NFT的作用.PICALM參與受體介導(dǎo)的胞吞作用(receptor-mediated endocytosis，RME)，RME與含有ApoE及CLU的脂蛋白顆粒介導(dǎo)的脂質(zhì)內(nèi)攝及運(yùn)輸有關(guān)，是突觸小泡再循環(huán)的重要部分.AD中RME異?？赡軐?dǎo)致腦內(nèi)及通過血腦屏障的Aβ 運(yùn)輸及清除減少［17］.

除CLU和PICALM 之外，Harold等［14］也提到橋連整合蛋白 1(bridging integrator protein-1，BIN1)及失效蛋白1(disabled 1，DAB1)與AD密切相關(guān)，它們均能影響AD腦中NFT等主要病理特征的形成.BIN1同PICALM一樣參與RME過程，通過形成管狀膜結(jié)構(gòu)，使微管細(xì)胞骨架與細(xì)胞膜相連.而DAB1則主要通過參與酪氨酸磷酸化及神經(jīng)元中微管的功能發(fā)揮作用.

Lambert等［18］對(duì)6 000例AD患者和8 600多例對(duì)照進(jìn)行研究，分析這些患者的基因圖譜，還發(fā)現(xiàn)一種名為補(bǔ)體成分 ［3b/4b］受體1(complement receptor 1，CR1)的基因也與AD有關(guān).這種蛋白是人體抗感染天然免疫系統(tǒng)中一個(gè)重要的組成因子，許多自身免疫性和感染性疾病與該基因的多態(tài)性有關(guān)，它與Aβ的清除過程也有關(guān)系.CR1可能參與了AD發(fā)病過程中重要的、可由CLU抑制的補(bǔ)體級(jí)聯(lián)反應(yīng).不過CLU突變基因和CR1突變基因?qū)φw患病風(fēng)險(xiǎn)的提升作用卻并不明顯，大約只有15%，即這兩個(gè)基因的作用比ApoE基因要小得多.最近的研究又發(fā)現(xiàn)CR1可通過與ApoEε4的相互作用加劇AD神經(jīng)病理學(xué)特征的產(chǎn)生［19］.研究人員指出，該次發(fā)現(xiàn)的3個(gè)基因廣泛存在于人群中，10%的AD病例可能與CLU基因有關(guān)，9%與PICALM有關(guān)，4%與CR1有關(guān).找到阻止這些基因發(fā)生不良變異的方法，也可能成為研究治療藥物的靶點(diǎn).

另一與AD密切相關(guān)的基因是分揀蛋白相關(guān)受體(sortilin-related receptor 1，SORL1)，它是一種可與脂蛋白結(jié)合、調(diào)節(jié)其胞吞作用、表達(dá)于中樞及外周神經(jīng)系統(tǒng)中的膜蛋白受體，參與APP在細(xì)胞器間的運(yùn)輸，并與膜內(nèi)顆粒及高爾基體外側(cè)網(wǎng)絡(luò)的APP相互作用，使APP再分布于高爾基體，減少其Aβ形成過程.早在2007年 Rogaeva等［20］就已在SORL1基因中發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)與AD相關(guān)的SNP位點(diǎn)，雖有人對(duì)該結(jié)果表示懷疑，但在2011年發(fā)表的一項(xiàng)GWAS研究［21］中，該結(jié)果得到了肯定.功能實(shí)驗(yàn)同樣給Mayeux等人提供了證據(jù)，在SORL1蛋白表達(dá)量低的人腦內(nèi)，Aβ的含量比較高［22］.

最近，由美國44所大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)共同完成的一項(xiàng)研究，從大量人群調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)了與AD相關(guān)的4個(gè)新基因:MS4A、CD2AP、CD33和EPHA1［23］.英國等地的學(xué)者也發(fā)表了相似的研究結(jié)果，發(fā) 現(xiàn) ABCA7、MS4A6A/MS4A4E、EPHA1、CD33和CD2AP與AD密切相關(guān)［24］.遺憾的是這些研究都只提示基因?qū)膊〉囊赘行裕⑽唇忉屍渖飳W(xué)機(jī)制.有趣的是，這些基因都與膽固醇代謝和炎癥有關(guān).可以設(shè)想，應(yīng)激和炎癥產(chǎn)生皮質(zhì)醇和膽固醇的衍生物，引發(fā)了Aβ蛋白質(zhì)的錯(cuò)誤折疊.使細(xì)胞的質(zhì)量控制機(jī)制超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，血液里不溶性蛋白質(zhì)不斷增加.這些不溶性蛋白質(zhì)聚集在一起，進(jìn)而引起血液中血小板的聚集及形成纏結(jié)，阻礙了細(xì)胞周圍重要物質(zhì)的運(yùn)輸，導(dǎo)致細(xì)胞死亡.這說明預(yù)防炎癥、增強(qiáng)蛋白質(zhì)重新折疊、改善蛋白質(zhì)的溶解性、促進(jìn)血液里血小板的清除，均有利于AD防治.

還有報(bào)道認(rèn)為膽固醇-25-羥化酶、低密度脂蛋白受體、巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子、α2-巨球蛋白、白介素1、HLA A2和α1-抗糜蛋白酶A等基因與AD有關(guān)，但尚缺乏基因組數(shù)據(jù)分析及相關(guān)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.

隨著GWAS(genome-wide association study)的發(fā)展，人們已有可能通過大規(guī)模群體DNA樣本進(jìn)行全基因組高密度遺傳標(biāo)記分型，尋找與AD相關(guān)的遺傳突變信息，發(fā)現(xiàn)AD易感位點(diǎn).10年來開展的近20個(gè)大規(guī)模AD的GWAS研究中，成功驗(yàn)證了以往研究發(fā)現(xiàn)的發(fā)病易感基因，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了一些新的與AD發(fā)病密切相關(guān)的基因.然而，目前所采用的GWAS技術(shù)主要針對(duì)基因組內(nèi)的SNP位點(diǎn)進(jìn)行分析，該方法可確定相關(guān)位點(diǎn)，但不能直接確定基因本身，且在任何特定人群中，GWAS都不能方便地識(shí)別罕見的風(fēng)險(xiǎn)等位基因位點(diǎn).我國也有關(guān)于SNP方面的報(bào)道，如對(duì)中國漢族107例SAD患者的Pin1基因-667和-842位點(diǎn)進(jìn)行基因多態(tài)性分析，但在-667和-842位點(diǎn)SAD組與對(duì)照組基因型頻率及等位基因頻率差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.盡管GWAS為全面系統(tǒng)研究復(fù)雜疾病的遺傳因素提供了一種新方法，但它仍有一定的局限性，需進(jìn)一步完善.另外，隨著基因測(cè)序技術(shù)的飛速發(fā)展，有人提出對(duì)外顯子組進(jìn)行測(cè)序、尋找與AD有關(guān)的突變.我們相信隨著基因組測(cè)序工作的完善，及基于序列變異-SNP單體型圖譜的構(gòu)建和高通量基因分析技術(shù)的迅猛發(fā)展，加之表觀遺傳圖譜、蛋白表達(dá)譜和生理學(xué)等學(xué)科的綜合推進(jìn)，更精確地獲得與AD相關(guān)的基因信息將成為可能.

6 AD的早期診斷

6.1 影像診斷技術(shù)

據(jù)美國文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，若能將AD發(fā)病的時(shí)間延遲5年，10年之后AD患者可減少100萬，50年后可減少400萬［7］.AD的主要病理變化一般在患者有明顯臨床癥狀前10年就能在腦內(nèi)被觀察到，但這時(shí)患者并無任何癥狀，一旦出現(xiàn)癥狀后，神經(jīng)細(xì)胞已嚴(yán)重?fù)p傷，此時(shí)進(jìn)行有效治療的可能性不大.因此目前人們更關(guān)注AD的早期預(yù)報(bào)和干預(yù)，尋找延緩由輕度認(rèn)知功能損害(mild cognitive impairment，MCI)發(fā)展成早期AD的診斷方法.近年有關(guān)AD的代謝影像學(xué)、影像學(xué)、生物標(biāo)志物、基因檢測(cè)及其他物理探測(cè)等有許多報(bào)道.代謝影像學(xué)包括正電子發(fā)射/計(jì)算機(jī)斷層掃描(positron emission tomography/computed tomography，PET/CT)及磁共振波譜分析(magnetic resonance spectroscopy，MRS).影像學(xué)有CT和磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI).CT對(duì)早期AD患者主要能觀察皮質(zhì)萎縮、腦溝增寬，但很多腦疾病及衰老均會(huì)產(chǎn)生類似病變.海馬是AD損傷的主要部位，而CT難以準(zhǔn)確顯示海馬萎縮，且對(duì)腦白質(zhì)的改變亦不太敏感，所以難以作為預(yù)報(bào)早期AD的技術(shù).MRI的圖像對(duì)診斷早期AD優(yōu)于CT，可清楚區(qū)分腦灰質(zhì)和白質(zhì)，可通過測(cè)量海馬及內(nèi)嗅區(qū)的結(jié)構(gòu)變化診斷早期AD.以海馬萎縮作為AD患者與正常老年人的區(qū)分指標(biāo)，患者若無或僅有輕度T2WI腦白質(zhì)高信號(hào)時(shí)，則更傾向于診斷AD.然而，MRI技術(shù)在對(duì)其圖像解釋及定量化方面尚存在困難，雖在評(píng)估時(shí)MRI優(yōu)于CT，但對(duì)AD的早期診斷仍有一定局限性.

利用腦部的擴(kuò)散張量磁共振圖像(diffusion tensor magnetic resonance imaging，DT-MRI)可以反映AD患者腦部的受損.用模式識(shí)別法將腦部DTMRI圖像中多個(gè)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)參數(shù)與AD患者腦內(nèi)主要損傷區(qū)域相聯(lián)系，AD組與正常組比較，海馬結(jié)構(gòu)和胼胝體膝部的表觀擴(kuò)散系數(shù)較正常組高，而各向異性分?jǐn)?shù)比正常對(duì)照組低.該方法尚處研究階段，今后有望對(duì)AD的評(píng)估增加一種輔助方法［25］.功能MRI(fMRI)不僅能顯示腦區(qū)的激活，還能直接顯示激活的部位及程度，實(shí)現(xiàn)了功能與結(jié)構(gòu)的結(jié)合.有報(bào)道MCI和AD患者在顳葉內(nèi)側(cè)激活降低.故fMRI有望成為今后AD早期診斷的工具.

質(zhì)子磁共振波譜(1H-MRS)屬于代謝影像學(xué)，它能無創(chuàng)性檢測(cè)活體內(nèi)神經(jīng)元的特異性標(biāo)志物N-乙酰-天門冬氨酸膽堿化合物(n-acetylaspartate，NAA)，反映神經(jīng)退行性疾病中神經(jīng)元受損的指標(biāo)膽堿復(fù)合物(choline，Cho)，即乙酰膽堿的前體，以及反映氧化代謝水平的乳酸(Lacate，Lac).這3條譜峰已明確得到歸屬，并用于活體1H-MRS的解析，可用強(qiáng)度基本恒定的Cr峰(Creatine/posphocreatin)作為內(nèi)標(biāo).上述譜峰的比值可用于評(píng)價(jià)AD的進(jìn)程.然而MRS的空間分辨率低，能明確歸屬的代謝產(chǎn)物(譜峰)有限，信號(hào)易受皮下脂肪及顱骨干擾，雖已有不少AD轉(zhuǎn)基因小鼠的MRS檢測(cè)報(bào)道，但在臨床應(yīng)用上作為早期AD診斷方法尚有難度［26］.

單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)(single photon emission computed tomography，SPECT)中99mTc造影劑被注射后快速進(jìn)入腦組織，99mTc與局部腦血流量的分布呈正比，在血流豐富的腦組織中發(fā)射單光子，通過局部腦血流(regionalcerebralbloodflow，rCBF)的測(cè)定，客觀反映腦功能的改變.AD患者的雙側(cè)顳、頂葉血流灌注下降，扣帶回后部rCBF降低.雖然代謝活動(dòng)的降低、腦血流的改變?cè)谝欢ǔ潭壬戏从炒x情況變化，有助于了解腦部早期病變，但由于SPECT空間分辨率較低，特異性及準(zhǔn)確性不高，使其應(yīng)用受到限制［27-28］.

代謝影像學(xué)另一技術(shù)是PET/CT.以氟代脫氧葡萄糖(18F-FDG)作為造影劑，PET能反映腦組織中葡萄糖代謝水平.AD患者腦部不同區(qū)域代謝水平有顯著的降低，包括顳和頂葉等，表現(xiàn)為雙側(cè)頂顳后區(qū)、雙側(cè)顳葉、雙側(cè)額葉和雙側(cè)扣帶后回(posterior cingulate cortex，PCC)對(duì)稱性葡萄糖代謝減低，雙側(cè)頂顳后區(qū)皮質(zhì)局限性對(duì)稱葡萄糖代謝減低明顯，與頂顳葉前部可出現(xiàn)較明顯的分界，大腦皮質(zhì)放射性減低的范圍隨癡呆程度加重而擴(kuò)大.輕度AD只有頂葉受累，中度和重度AD顳葉和額葉也受累，其中左額葉與小腦的計(jì)數(shù)比值減低程度是區(qū)別中度和重度AD的重要指標(biāo).如將頂葉、額葉、顳葉與小腦計(jì)數(shù)比值減低的范圍和程度相結(jié)合，可以診斷AD，并對(duì)AD癡呆程度做出較準(zhǔn)確的評(píng)價(jià).11C-PIB的問世，使PET能觀察到AD患者腦內(nèi)的Aβ變化.乙酰六氫吡啶(MP4A)對(duì)AchE具有較高選擇性，可作為PET測(cè)定活體AchE活性的理想示蹤劑，用于評(píng)估腦內(nèi)AchE的活性及藥物乙酰膽堿酶抑制劑的療效［29］.1-{6-［(2-18F-氟乙基)-甲氨基］-2-萘基}-亞乙基丙二氰(18FFDDNP)是一種脂溶性小分子化合物，能快速通過血腦屏障，染色AD患者腦內(nèi)的SP和NFT.研究表明，18F-FDDNP在AD患者腦內(nèi)病變較為嚴(yán)重區(qū)域滯留的時(shí)間明顯高于正常對(duì)照組，其在顳葉、頂葉、枕葉和額葉的滯留時(shí)間較腦橋高出10%～15%，滯留時(shí)間最長(zhǎng)的區(qū)域是海馬.但這些試劑均未用于臨床PET檢測(cè).2012年禮來公司(Eli Lilly)宣布，放射性診斷劑Amyvid(Florbetapir F18)獲得FDA批準(zhǔn)，可用于AD等患者腦部Aβ斑塊密度的PET成像，它能特異地與Aβ結(jié)合而呈現(xiàn)清晰的圖像.遺憾的是，除AD外，許多其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病及老年人腦中也存在Aβ斑塊，因此Amyvid也只能作為AD診斷評(píng)估的一種輔助手段.且這種試劑半衰期短、價(jià)格昂貴，雖經(jīng)FDA批準(zhǔn)，但要廣泛應(yīng)用尚為時(shí)過早［30］.我們認(rèn)為，隨著PET/CT及 MRI技術(shù)的發(fā)展，通過進(jìn)一步提高這類成像檢測(cè)的靈敏度及分辨率，大幅降低其檢測(cè)費(fèi)用，才有可能將其在臨床推廣，對(duì)MCI的進(jìn)展作出評(píng)估.

6.2 生物標(biāo)記物檢測(cè)

從各種體液、血液及尿液中尋找靈敏度高、能早期預(yù)報(bào)AD的生物標(biāo)志物是人們長(zhǎng)期為之奮斗的目標(biāo).早期曾以AD患者腦脊液中Aβ40、Aβ42、總tau(t-tau)、磷酸化tau(p-tau)和特異位點(diǎn)磷酸化tau(包括p-tau231、p-tau181)為生物標(biāo)志物.AD患者腦脊液中Aβ42較正常水平下降43%，t-tau、p-tau及特異位點(diǎn)磷酸化tau均升高.tau蛋白的水平在癥狀出現(xiàn)前15年就開始上升，采用腦脊液中Aβ水平預(yù)測(cè) AD，其靈敏度為91%、特異性為64%.有人認(rèn)為Aβ42和tau的聯(lián)合分析對(duì)AD的臨床診斷具有更高準(zhǔn)確度［7］，腦脊液中Aβ和tau的測(cè)定已被美國AD學(xué)會(huì)和NIH納入2011年頒布的AD早期臨床診斷病理指標(biāo).然而，由于采集腦脊液是一種創(chuàng)傷性技術(shù)，患者在沒有任何AD癥狀時(shí)一般不會(huì)同意抽取腦脊液.相對(duì)腦脊液樣本，血液樣本的采集相對(duì)容易，但血漿中Aβ40和Aβ42水平僅為腦脊液中的1%左右，濃度低、檢測(cè)困難、干擾因素多、特異性差，尚難用于AD早期診斷.

文獻(xiàn)［31-33］測(cè)定了正常人和AD患者血漿內(nèi)的120種分泌型信號(hào)蛋白，發(fā)現(xiàn)其中18種蛋白的濃度在輕中度AD患者體內(nèi)發(fā)生了顯著變化，這對(duì)從血液中尋找靈敏的生物標(biāo)志物提供了重要信息.

尿液樣品很容易得到，故人們致力于研究尿中能預(yù)報(bào)AD的生物標(biāo)志物.AD7c-NTP是在神經(jīng)元中表達(dá)的神經(jīng)絲蛋白(Alzheimer-associated neuronalthread protein，AD7c-NTP)，該蛋白在AD患者腦組織、血液及尿液中的含量均有升高趨勢(shì)，其含量與癡呆的嚴(yán)重程度成正比，并與胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)，AD患者尿樣中AD7c-NTP的含量與病程進(jìn)展有關(guān)，如有報(bào)道指出AD組與正常老年組尿液中AD7c-NTP含量分別為2.50及1.21 ng/mL，用此蛋白診斷 AD的敏感性為 92.3%、特異性為89.4%［34-35］.但遺憾的是未見該方法推廣應(yīng)用.能研制出從血液或尿液中分離及濃縮這些特異性蛋白的技術(shù)，找到靈敏的生物標(biāo)志物仍具有誘人前景.

值得注意的是，根據(jù)視網(wǎng)膜的感光神經(jīng)細(xì)胞與腦細(xì)胞密切相關(guān)的原理，可用眼部的感光細(xì)胞損傷程度預(yù)報(bào)早期AD.也有報(bào)道指出，AD患者的擴(kuò)瞳反應(yīng)明顯敏感于正常老年人的擴(kuò)瞳反應(yīng)，此方法可區(qū)別MCI及AD與正常老人，診斷AD的敏感性和特異性分別為66.0%和67.65%，診斷MCI的敏感性和特異性分別 71.43%和67.65%［36］.

Hanlon等［37］提出，在耳朵上方顳骨處用647 nm的紅光進(jìn)行照射，使腦內(nèi)引起AD病變的Aβ及NFT產(chǎn)生近紅外區(qū)的熒光，分析這些熒光光譜可診斷AD患者.采用這種方法對(duì)22位患者測(cè)定，其中21人符合實(shí)際.以上所有物理方法預(yù)測(cè)早期AD目前尚處于試探階段，距臨床應(yīng)用還有很大距離.

7 AD的防治藥物

AD的防治藥物大致可分成下列幾類:目前已進(jìn)入臨床的一線治療藥物、AD疫苗及單克隆抗體、處于研究階段的藥物、輔助性治療藥物、中藥及保健品類(也稱medical food).

7.1 目前已進(jìn)入臨床的一線治療藥物

AD的一線治療藥物主要是改善膽堿系統(tǒng)功能.乙酰膽堿酯酶抑制劑(Acetycholinesterase 1，AchE1)是目前常用的藥物，對(duì)早期患者有一定療效.最早使用的藥物為他克林(Tacrine)，因其對(duì)肝臟損傷嚴(yán)重而被淘汰.目前，長(zhǎng)效可逆非競(jìng)爭(zhēng)性AchE抑制劑有多奈哌齊(Donepezil，商品名為安理申)、氫溴酸加蘭他敏(Glantamine)、利斯的明(Rivastigmine)及石杉?jí)A甲(Huperzine A)等.這些藥物對(duì)減少早期AD患者的神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿的分解有一定療效，但由于中、晚期患者腦內(nèi)產(chǎn)生的乙酰膽堿已很少，該方法對(duì)治療AD難見療效.

鹽酸美金剛(Akatinol Memantine，商品名易倍申)是首個(gè)非AchE抑制劑類AD治療藥，它是一種非競(jìng)爭(zhēng)性的N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid receptor，NMDA)受體拮抗劑.AD病理過程中神經(jīng)元丟失的一個(gè)重要原因是突觸間隙存在過多谷氨酸，使NMDA受體被過度激活，離子通道長(zhǎng)時(shí)間開放，Ca2+內(nèi)流增大，引起神經(jīng)元死亡.鹽酸美金剛可抑制大腦中興奮性神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸鹽的活性，減少細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載，增強(qiáng)乙酰膽堿通道，其機(jī)制是通過阻斷NMDA受體，發(fā)揮治療AD的效果.該藥也可與安理申聯(lián)合使用，從而增加對(duì)中晚期 AD 患者療效［7，38］.

7.2 AD疫苗及單克隆抗體

研制AD疫苗是全球關(guān)心的熱點(diǎn).但無論是采用主動(dòng)免疫或被動(dòng)免疫，首先都要確定靶分子.由于Aβ42是組成及結(jié)構(gòu)比較清楚的AD病理性多肽，故被不少新藥設(shè)計(jì)選作靶分子.首個(gè)AD疫苗是由愛爾蘭都柏林的Elan公司開發(fā)的AN-1792，它對(duì)小鼠有一定療效，但在人體臨床試驗(yàn)中出現(xiàn)了極其悲慘的現(xiàn)象:受試者由于異常免疫細(xì)胞而產(chǎn)生炎癥反應(yīng)成為腦膜炎.該項(xiàng)大規(guī)模的臨床試驗(yàn)終止于2002年.之后又出現(xiàn)過7個(gè)治療性抗體疫苗，也進(jìn)入臨床試驗(yàn)的不同階段，但均未獲得成功.

國外許多大公司投以巨資的單抗類新藥，曾被認(rèn)為是人類在短期內(nèi)克服AD的最后希望，遺憾的是這些新藥全部失敗，如輝瑞(Pfizer)公司的新藥Dimebon投入7.5億美元卻未取得效果;Elan、Pfizer和強(qiáng)生(J＆J)公司聯(lián)合研制的Bapineuzumab已進(jìn)入III期臨床，也未見到療效;Eli Lilly公司第2個(gè)治療AD的新藥Solanezumab宣告失敗，而該公司2011年推出的第1個(gè)治療AD的新藥Semagacestat，非但對(duì)AD無緩解，反而使其惡化.

有人發(fā)現(xiàn)AD患者體內(nèi)免疫球蛋白(intravenous immunoglobulin，IVlg)降低，于是從健康人外周血制備的IVlg為8名患者進(jìn)行了半年的試驗(yàn)，其中6人的認(rèn)知狀況明顯好轉(zhuǎn).然而IVlg來源困難、價(jià)格昂貴，其療效與病情的嚴(yán)重程度有關(guān)，并需長(zhǎng)期使用，因而難以推廣［7］.產(chǎn)品Gammagard由美國Baxter International有限公司研制，但遺憾的是，2013年3月該公司宣布:在III期臨床試驗(yàn)中，該藥對(duì)AD患者的治療未獲得預(yù)期療效，因而停止研究.至此國外治療AD的藥物幾乎全部失敗.有人預(yù)言，上述試驗(yàn)的失敗可能會(huì)使制藥公司在沒有新思路出現(xiàn)之前放棄這一領(lǐng)域新藥的研發(fā).

7.3 處于研究階段的藥物

Aβ42聚集形成的寡聚體及纖維可直接造成細(xì)胞氧化損傷、線粒體功能障礙，因此早期受到人們廣泛關(guān)注，將抑制Aβ聚集、促進(jìn)Aβ解聚作為“靶標(biāo)”來尋求治療AD的藥物.為篩選抑制Aβ聚集的活性物質(zhì)，人們建立了多種模型和方法.體外模型如用熒光染料硫代黃素T(ThT)檢測(cè)Aβ不同的聚集狀態(tài)(單體/寡聚體/纖維).建立高通量篩選Aβ聚集抑制物的細(xì)胞模型已成為近年研究的熱點(diǎn).早期人們?cè)噲D合成能阻止形成折疊，且疏水性又類似于Aβ的小肽，例如分別由11個(gè)和5個(gè)氨基酸組成的抗β折疊的小肽iAβ11及iAβ5，體外實(shí)驗(yàn)證明它們具有一定效果［5］.最近從天然產(chǎn)物中尋找抗Aβ聚集的活性物質(zhì)亦多有報(bào)道，如靈芝、人參、銀杏、牛膝、葛根姜黃素、迷迭香酸、去甲二氫愈創(chuàng)木酸、白黎蘆醇及其苷化合物等，均能有效抑制Aβ42寡聚體的形成.多項(xiàng)研究表明，兒茶素類化合物能夠有效抑制淀粉樣原纖維的形成，其中的沒食子兒茶素沒食子酸酯(epigallocatechin gallate，EGCG)已被多次報(bào)道可高效抑制各種形式淀粉樣原纖維的形成.最近又有研究發(fā)現(xiàn)了一類新型有機(jī)分子——咔唑菁類分子，它本身能產(chǎn)生強(qiáng)的熒光，并可與Aβ結(jié)合，抑制Aβ的聚集及纖維化［39］.

本課題組近年利用Aβ42-EGFP融合基因轉(zhuǎn)化哺乳動(dòng)物細(xì)胞，在其中表達(dá)了Aβ42-EGFP融合蛋白.首次證明了來自線蟲的抗脫水保護(hù)性蛋白(Aav LEA1)可直接阻止 Aβ42-EGFP融合蛋白的聚集.黃芪多糖(astragalus polysaccharides，PS5)和靈芝酸(Ganoderma acid，GDA)也可阻止 Aβ42-EGFP融合蛋白的聚集，但它們可能是通過蛋白酶體(proteasome)間接地發(fā)揮作用［40-41］.盡管如此，抗Aβ聚集劑要用于臨床，尚需克服許多困難，因?yàn)橐訟β作為藥物篩選靶分子的思路受到質(zhì)疑，Kurnellas等［10］認(rèn)為Aβ除與AD有關(guān)外，它本身在細(xì)胞中還具有一定生物功能.這類藥物最終能否通過血腦屏障，其生物利用度和確切療效等目前尚缺乏足夠的數(shù)據(jù).

正在開展的其他類型新藥研究還有很多，如抑制β和γ分泌酶活性的藥物;用金屬螯合劑如鐵調(diào)素(hepcidin)等去除腦內(nèi)有害金屬離子和過量Fe3+、Ca2+和Zn2+的金屬螯合劑.2006年我國學(xué)者提出β2-腎上腺素受體被激活后會(huì)增強(qiáng)γ分泌酶的活性，進(jìn)而增加Aβ蛋白的產(chǎn)生，因而β2-腎上腺素受體有可能作為AD治療藥物的靶點(diǎn).然而，所有這些研究均未見體內(nèi)試驗(yàn)的報(bào)道，若要將其應(yīng)用于臨床治療，尚有較大距離.

7.4 輔助性治療藥物

輔助性藥物主要是針對(duì)AD產(chǎn)生的病因使用一些常規(guī)藥物，但并不作為AD治療的推薦用藥，如抗氧化劑、維生素E、褪黑素(melatonin)、增加腦血流量的銀杏制劑、減少Ca2+內(nèi)流的鈣通道阻滯劑(如尼莫地平)、降低血脂的他汀類藥物及增加腦代謝活性的藥物(如多種麥角堿類).這些單一藥物并非用于AD防治，醫(yī)生根據(jù)患者所處AD發(fā)病階段某些功能的損傷嚴(yán)重程度進(jìn)行用藥.已發(fā)現(xiàn)這類藥往往會(huì)對(duì)AD癥狀有改善效果［7］.

7.5 天然產(chǎn)物是開發(fā)AD防治新藥的寶庫

7.5.1 從植物中開發(fā)防治AD的新藥

從植物中開發(fā)治療或延阻AD病理進(jìn)程的藥物是全球關(guān)注熱點(diǎn)，在此介紹部分中藥單方的研究.

中藥有效成分單體提取物抗AD作用的研究，如中國學(xué)者從千層塔中開發(fā)出選擇性AchE抑制劑石杉?jí)A甲(hurperzin，Hup A).Ratia M 等［42］證實(shí)，石杉?jí)A可以選擇和可逆抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)AChE活性，激活蛋白激酶C/絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)信號(hào)通路，激活α分泌酶以及增加GSK-3β磷酸化等，通過上述機(jī)制修復(fù)三轉(zhuǎn)基因AD模型小鼠認(rèn)知障礙.Yang等［43］報(bào)道Hup A可以改善APP/PS1轉(zhuǎn)基因小鼠大腦皮層Aβ寡聚體引起的線粒體ATP產(chǎn)生下降、線粒體腫大和氧化呼吸鏈活性抑制，從而拓展了Hup A干預(yù)AD的作用靶標(biāo).而由Hup A衍生物研發(fā)出的效果更強(qiáng)的抗AD新藥NT-1，其I和II期臨床實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行［44］.

姜黃素是姜黃根莖的提取物，也是食用咖喱的主要成分，具有抗炎、抗氧化和抗蛋白質(zhì)聚集等活性［45］.近年姜黃素被用于AD干預(yù).流行病學(xué)調(diào)查指出食用咖喱的印度人群其AD發(fā)病率低于美國人30% ～40%［46］.印度一項(xiàng)研究調(diào)查了1 010例60～90歲人群食用咖喱與認(rèn)知水平之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)經(jīng)常食用咖喱(＞1次/月)的人，認(rèn)知功能好于那些從不食用咖喱或很少使用咖喱者.該研究指出，姜黃素的強(qiáng)抗氧化作用能保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞、減少β分泌酶過度表達(dá)、阻斷tau蛋白過度磷酸化以及與金屬離子結(jié)合等，從而阻延AD［45］.姜黃素可通過血腦屏障進(jìn)入大腦組織，與Aβ沉淀形成SP特異性結(jié)合，連續(xù)給予7 d后可見SP減少.但也有報(bào)道每天口服2 g或4 g姜黃素24周的患者，按AD評(píng)估量表的評(píng)分未見提升，用藥者血液中姜黃素濃度的測(cè)定數(shù)據(jù)表明:姜黃素的生物利用度偏低.若能把姜黃素制備成納米材料、脂質(zhì)體劑型或進(jìn)行糖基化修飾，增加其水溶性或生物利用度，則姜黃素將是有前景的AD 治療藥物［45，47-51］.

淫羊藿的有效成分為淫羊藿甙.文獻(xiàn)［52］指出，給AD轉(zhuǎn)基因小鼠喂飼淫羊藿甙后，其記憶能力有顯著改善.淫羊藿甙可有效修復(fù)Aβ1-42所致原代培養(yǎng)大鼠皮層神經(jīng)元樹突和軸突的損傷，其機(jī)制為激活P13K/Akt通路，抑制GSK-3β活性，從而阻斷 tau蛋白過度磷酸化［53］.李林等［54］對(duì)淫羊藿黃酮/淫羊藿甙干預(yù)AD的藥理學(xué)機(jī)制和臨床研究進(jìn)行了綜述，指出淫羊藿活性成分對(duì)多種AD模型小鼠學(xué)習(xí)認(rèn)知能力有修復(fù)作用，可減低海馬和大腦皮層Aβ含量及SP數(shù)量，抑制APP、β分泌酶和突觸核蛋白表達(dá)，增加泛素-蛋白酶體系統(tǒng)的Parkin和UCH-L1表達(dá)，增加突觸素(SYP)和PSD-95表達(dá)，保護(hù)線粒體呼吸鏈，提高抗氧化作用和抑制炎癥，改善海馬和皮層突觸超微結(jié)構(gòu)的損傷.

本課題組采用三轉(zhuǎn)基因AD模型小鼠，長(zhǎng)期喂以含淫羊藿甙的飼料，2月齡AD模型小鼠經(jīng)過20周用藥后，水迷宮實(shí)驗(yàn)證明其認(rèn)知能力有顯著改善.將小鼠進(jìn)行活體MRI及MRS檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期給予淫羊藿甙可有效逆轉(zhuǎn)AD病理特征，小鼠海馬神經(jīng)細(xì)胞的NAA水平下降，并減輕氧化應(yīng)激所致的乳酸堆積.免疫組化檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用藥組小鼠大腦學(xué)習(xí)及短期記憶相關(guān)的前腦皮層、海馬CA1、CA3和齒狀回區(qū)域，胞內(nèi)及胞間Aβ沉積明顯減輕;同時(shí)AD小鼠大腦皮層線粒體丙酮酸脫氫酶(human pyruvate dehydrogenase-E1，PDHE1α)表達(dá)水平也明顯降低.上述結(jié)果提示，淫羊藿甙可能成為有效干預(yù)AD病理進(jìn)程和修復(fù)學(xué)習(xí)記憶障礙的藥物，但仍需對(duì)其分子調(diào)節(jié)機(jī)制及信號(hào)通路進(jìn)行深入研究.

研究證明，銀杏(Ginkgo biloba)葉提取物具有多靶點(diǎn)效用，可以改善腦循環(huán)、調(diào)整神經(jīng)細(xì)胞代謝、影響毒蕈堿樣膽堿能系統(tǒng)，能抗Aβ沉淀引起的腦組織ROS增加和氧化損傷，被認(rèn)為對(duì)預(yù)防AD有療效.2006年在人體中進(jìn)行的160 mg銀杏提取物與5 mg量多奈哌齊劑量組雙盲隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示［55］:銀杏葉提取物EGb761與多奈哌齊均在Kurz癥狀檢查(SKT)和臨床總體印象量表(clinical global impression，CGI)測(cè)評(píng)中具有改善AD認(rèn)知障礙作用，但簡(jiǎn)易精神狀態(tài)檢查(MMSE)無差異.隨后報(bào)道的多項(xiàng)RCT結(jié)果，對(duì)銀杏提取物干預(yù)AD療效存有爭(zhēng)議［56］，如法國學(xué)者在《柳葉刀》上報(bào)道的一項(xiàng)大型多中心雙盲RCT結(jié)果，否定了EGb761有干預(yù)AD療效［57］.這些研究報(bào)道促使我們思考:建立反映中藥多靶點(diǎn)、多作用途徑的臨床療效評(píng)價(jià)體系的必要性和迫切性.對(duì)上述持否定結(jié)論的研究報(bào)道進(jìn)行分析，不難發(fā)現(xiàn)其選擇的實(shí)驗(yàn)樣本基本都是75歲以上老齡人群，年齡偏大.我們認(rèn)為銀杏葉提取物這類藥物主要是起延緩AD進(jìn)程的作用，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇年齡不太高的MCI患者才能說明藥物的預(yù)防作用［54，58］.

人參皂苷是一種多靶點(diǎn)抗衰老的傳統(tǒng)中藥，對(duì)AD的作用已有大量報(bào)道，如 Rg1和Rg2能降低GSK-3/PP2A活性，降低tau蛋白的過度磷酸化;而Rg2對(duì)AD模型大鼠海馬神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)和突觸素SYN的表達(dá)均有一定保護(hù)作用.我國許多抗AD的中成藥都含有人參中的皂苷類，如中成藥“金思維”就是含有人參莖葉皂苷17.9%及淫羊霍黃酮苷33.3%的復(fù)方［59］.韓國學(xué)者制備的含人參為主藥的12味藥材驗(yàn)方j(luò)ianghonghwan水煎劑，是以人參皂甙Rg3含量來控制藥品質(zhì)量，對(duì)不同月齡APP/PS1轉(zhuǎn)基因AD模型小鼠給藥后，觀察到皮層與海馬Aβ聚集和SP減少及可溶性與不溶性Aβ1-40和Aβ1-42水平顯著下降［60］.其他植物藥中單一組分對(duì)AD的防治也多有報(bào)道，如首烏、鉤藤和知母等.

中醫(yī)理論認(rèn)為AD治療方略一般是補(bǔ)腎填髓、活血化瘀、祛痰醒竅.國內(nèi)不少復(fù)方中成藥用于AD治療，如由何首烏、淫羊藿、人參、石菖蒲、葛根和川芎6味中藥制成的“參烏膠囊”，目前已經(jīng)完成治療輕中度AD III期臨床試驗(yàn)，其藥理學(xué)研究采用不同AD動(dòng)物模型，全面驗(yàn)證了其在Aβ生成和聚集、降低tau磷酸化和NFT、抑制小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞活化、降低炎性反應(yīng)、改善線粒體能量代謝障礙、提高大腦皮層和海馬ChAT/AChE比值等方面的作用.特別應(yīng)指出的是該復(fù)方中幾個(gè)主要標(biāo)志成分能針對(duì)AD發(fā)病機(jī)制不同靶點(diǎn)發(fā)揮作用，從而延阻認(rèn)知功能下降.

7.5.2 從海洋動(dòng)植物中開發(fā)防治AD新藥

已有相關(guān)從海洋藻類及海洋動(dòng)物的活性物質(zhì)中尋找防治AD藥物的報(bào)道，如從海洋藻類中獲得的多糖及寡糖有可能作為預(yù)防AD藥物.文獻(xiàn)［61］指出，從褐藻膠中獲得的低分子海洋硫酸寡糖類藥物HSH-971，能明顯改善癡呆大鼠的學(xué)習(xí)記憶功能，提升大腦皮層及海馬內(nèi)超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶和ATPase等酶的活性，降低丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量，對(duì)AD具有明顯防治效果.其他多糖如鼠尾藻多糖等也具有較好的抗氧化活性［62-63］.

褐藻硫酸多糖具有抗腦缺血、營養(yǎng)神經(jīng)細(xì)胞的作用，其抗氧化保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞的最小活性片段為四糖，說明糖鏈長(zhǎng)度對(duì)其抗氧化損傷作用具有明顯影響［64］.動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)癡呆型大鼠喂飼褐藻膠寡糖3 d后，該寡糖對(duì)Aβ導(dǎo)致的神經(jīng)損傷有保護(hù)作用［65］.AD患者腦內(nèi)存在著局部炎癥反應(yīng)，抗炎療法可能是延緩AD的手段之一.已證明四糖結(jié)構(gòu)的寡糖有顯著抗炎活性，褐藻膠的寡糖能明顯抑制二甲苯致小鼠耳腫脹炎癥反應(yīng)，對(duì)雞蛋清致大鼠足爪腫脹有抑制作用.AD患者腦部常出現(xiàn)NO大幅減少的情況，這可能對(duì)記憶的貯存造成障礙并減少腦部血液流量，使Aβ增加.因此調(diào)控腦內(nèi)NO含量對(duì)改善AD癥狀具有一定作用.但它有雙重功能，在病理情況下，大量表達(dá)的NO可導(dǎo)致神經(jīng)損傷及炎癥等病理狀態(tài)，因此，選擇性抑制iNOS對(duì)NO過量產(chǎn)生導(dǎo)致的疾病具有潛在治療價(jià)值.我們的研究指出，在巨噬細(xì)胞NO的產(chǎn)生和LPS導(dǎo)致NO過高產(chǎn)生的炎癥細(xì)胞模型中，不同結(jié)構(gòu)的褐藻膠寡糖有不同的作用.在AD預(yù)防時(shí)，可以選擇能夠產(chǎn)生NO的寡糖作為保健品;當(dāng)發(fā)病后，可選擇抗炎活性比較強(qiáng)的成分.因而這些多糖及寡糖也是用于AD防治的潛在藥物.

近年，我國學(xué)者對(duì)中藥單體和單方標(biāo)準(zhǔn)化提取物的研究已深入到分子機(jī)制和相關(guān)信號(hào)通路領(lǐng)域，但規(guī)范化、大樣本、毒理學(xué)及確切療效指標(biāo)等研究深度尚不夠.動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中給藥時(shí)間一般較短，臨床研究中隨機(jī)、客觀和可重復(fù)性等不盡規(guī)范，因而研究成果不容易被認(rèn)可.我們認(rèn)為AD病因機(jī)制和病理進(jìn)程復(fù)雜漫長(zhǎng)，而早期階段的線粒體生物轉(zhuǎn)運(yùn)失衡和突觸可塑性降低先于大量Aβ沉淀和NFT發(fā)生，因此，可將線粒體生物轉(zhuǎn)運(yùn)失衡和突觸可塑性降低作為中藥神經(jīng)保護(hù)和神經(jīng)營養(yǎng)、再生作用基礎(chǔ)研究的重點(diǎn)，利用原代神經(jīng)細(xì)胞的快速篩選平臺(tái)及轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型，在探索主要作用機(jī)制基礎(chǔ)上，將有效成分單體復(fù)方配伍，有利于結(jié)合中醫(yī)藥“君臣佐使”和“固本治標(biāo)”的理念，一方面發(fā)揮中藥辨證施治的原理，另一方面應(yīng)用現(xiàn)代藥理學(xué)方法，完全有可能從中藥寶庫中發(fā)掘防治AD的新藥.

7.6 延緩AD發(fā)展的保健藥物

由于治療AD的新藥研制長(zhǎng)期沒有進(jìn)展，且AD患者一般在癥狀出現(xiàn)前10多年腦內(nèi)已開始病變，故尋找毒性低，能長(zhǎng)期服用，可作為早期干預(yù)及延緩AD多種病因的保健藥就成為焦點(diǎn).

7.6.1 輔酶Q-10有望成為延緩AD發(fā)展的藥物

輔酶Q-10(coenzyme Q-10)的主要生理功能是在線粒體內(nèi)膜協(xié)助電子傳遞，從而生成能量物質(zhì)ATP供應(yīng)各系統(tǒng)，且穩(wěn)定細(xì)胞膜結(jié)構(gòu).它具有清除過量ROS、延緩衰老與腦病變等作用.由于線粒體損傷、ATP產(chǎn)量降低及過量ROS產(chǎn)生等問題均能通過補(bǔ)充輔酶Q-10解決，輔酶Q-10與AD的關(guān)系已引起廣泛關(guān)注，如輔酶Q-10可抑制晚期轉(zhuǎn)基因AD小鼠的Aβ水平及氧化應(yīng)激［66-67］.對(duì)轉(zhuǎn)APP突變基因小鼠PTg19959喂飼輔酶Q-10 6個(gè)月后，發(fā)現(xiàn)氧化應(yīng)激、海馬區(qū)Aβ沉積斑塊大小及數(shù)量、水迷宮測(cè)定的認(rèn)知能力等均有明顯改善［68］.輔酶Q-10對(duì)防止tau蛋白過度磷酸化的作用也有報(bào)道，以轉(zhuǎn)tau突變基因P301S小鼠為模型，經(jīng)6個(gè)月喂飼輔酶Q-10后，皮層區(qū)的tau過度磷酸化降低，線粒體中與電子傳遞有關(guān)的關(guān)鍵酶均得到上調(diào)，轉(zhuǎn)基因小鼠的營養(yǎng)狀態(tài)及存活率均有提高［69-70］.

本課題組采用雙向熒光差異凝膠電泳(2DDIGE)及串聯(lián)基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)，研究輔酶Q-10對(duì)三轉(zhuǎn)基因小鼠的血清蛋白質(zhì)組學(xué)的影響，結(jié)果顯示:AD小鼠與野生對(duì)照小鼠相比，在輔酶Q-10處理與未處理AD小鼠中，共鑒定出23個(gè)差異蛋白點(diǎn)，其中輔酶Q-10“修飾”蛋白點(diǎn)8個(gè)，包括 CLU、alpha-2-macrophage precursor等與AD密切相關(guān)蛋白.AD小鼠海馬和皮層Western blot結(jié)果顯示，輔酶Q-10可降低tau蛋白在Ser396、Ser262和Thr231位點(diǎn)的磷酸化，對(duì)突觸標(biāo)記物synaptophysin及突觸后致密物質(zhì)(PSD-95)的丟失有保護(hù)作用.

以上結(jié)果表明，輔酶Q-10對(duì)早期AD的干預(yù)均具有正面結(jié)果，如可增加線粒體中產(chǎn)生ATP的主要酶系、降低氧化應(yīng)激、減少Aβ的沉積及減輕tau蛋白的過度磷酸化等，這些作用均有利于延緩AD的發(fā)展.目前存在的問題是:缺乏一定規(guī)模人群的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，每人每日應(yīng)服用輔酶Q-10的劑量尚缺乏統(tǒng)一認(rèn)可的數(shù)據(jù).文獻(xiàn)曾提到對(duì)治療神經(jīng)退行性疾病如AD和PD等需使用大劑量輔酶Q-10，約900～1 200 mg/d.轉(zhuǎn)基因小鼠實(shí)驗(yàn)所使用的劑量一般在200 mg/kg左右，如折算為成人用量，每人每日使用劑量也相當(dāng)大.然而能否允許使用大劑量輔酶Q-10作為AD和PD患者的早期干預(yù)藥物，各國尚無政策規(guī)定.因此，若能啟動(dòng)一項(xiàng)用大劑量輔酶Q-10對(duì)早期AD患者進(jìn)行長(zhǎng)期干預(yù)的人群實(shí)驗(yàn)，將為早期干預(yù)藥物用于臨床治療提供科學(xué)依據(jù).

7.6.2 補(bǔ)充葉酸、VB6及VB12可降低血液中同型半胱氨酸，減少AD風(fēng)險(xiǎn)

體內(nèi)同型半胱氨酸Hcy源自蛋氨酸，其形成途徑為:①Hcy與絲氨酸縮合為胱硫醚，稱為轉(zhuǎn)硫化途徑;②蛋氨酸在S-腺苷蛋氨酸合成酶催化下與ATP作用生成S-腺苷蛋氨酸，作為甲基供體，同時(shí)形成S-腺苷同型半胱氨酸(S-adenosyl homocysteine，SAH)，水解后形成腺苷及 Hcy.而生成的Hcy由蛋氨酸合成酶催化，以VB6和VB12作為輔酶再轉(zhuǎn)化為蛋氨酸.

目前已公認(rèn)Hcy是心血管病的重要危險(xiǎn)因子，其與AD的關(guān)系也有不少報(bào)道.當(dāng)血漿Hcy水平超過14 μmol/L時(shí)，發(fā)生AD的危險(xiǎn)性增加2倍.血漿Hcy高于 5 μmol/L，發(fā)生 AD的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加40%.此外，研究還發(fā)現(xiàn)，高Hcy的AD患者比低Hcy者在3年內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞萎縮的速度明顯加快.Hcy會(huì)促進(jìn)tau蛋白的磷酸化.tau蛋白的磷酸化是磷酸化與去磷酸化的平衡過程.蛋白磷酸酶2A(PP2A)起去磷酸化作用.在蛋氨酸循環(huán)中形成的SAH是甲基轉(zhuǎn)移酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑.Hcy濃度升高可致SAH增多，從而使細(xì)胞內(nèi)甲基化作用降低，使PP2A減少，引起tau蛋白的過度磷酸化.Hcy還會(huì)引起Aβ增多、DNA損傷、氧化應(yīng)激加劇、大腦葉顳中央回萎縮等.對(duì)AD病人血漿中Hcy濃度的測(cè)定表明［71］，AD組與對(duì)照相比有明顯差別，AD患者為 25.70 μmol/L，輕度 AD 為 21.98 μmol/L，中度 AD 為25.52 μmol/L，重度 AD 為31.47 μmol/L，對(duì)照組僅 14.55 μmol/L.

對(duì)168名已出現(xiàn)輕度認(rèn)知功能障礙的老人進(jìn)行為期兩年的臨床對(duì)比實(shí)驗(yàn)，每日服用大劑量VB6、VB12和葉酸，2年后服藥老人大腦萎縮程度減緩30%.體外實(shí)驗(yàn)證明Hcy對(duì)大腦神經(jīng)元具有直接殺傷作用［71-74］.本課題組測(cè)定了不同年齡段(1、2、4、8和12月齡)AD三轉(zhuǎn)基因小鼠血漿中Hcy水平的變化.結(jié)果表明:早在2月齡時(shí)，AD小鼠血漿Hcy的水平就顯著高于對(duì)照組.隨年齡增長(zhǎng)，Hcy水平逐步升高，到4月齡后達(dá)到穩(wěn)定.而對(duì)照組中2月齡的野生型小鼠血漿中Hcy水平很低.同時(shí)還發(fā)現(xiàn)AD小鼠血漿Hcy的升高早于細(xì)胞內(nèi)Aβ的聚集及空間記憶的損傷.因此認(rèn)為，降低體內(nèi)Hcy可作為預(yù)防AD的措施之一.同時(shí)，Hcy也有可能作為預(yù)報(bào)早期AD的標(biāo)志物.故服用一定劑量的VB6、VB12及葉酸有助于降低患AD的風(fēng)險(xiǎn).

7.6.3 硒化合物作為早期AD干預(yù)藥物的前景［75］

硒對(duì)維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)的生物功能具有重要作用.硒缺乏與AD具有很大相關(guān)性，AD組體內(nèi)硒的水平與對(duì)照組相比明顯偏低，血清、紅細(xì)胞和指甲中硒濃度也明顯降低.ApoE4等位基因攜帶者指甲的含硒量比非攜帶者顯著降低.補(bǔ)充含硒化合物可以改善認(rèn)知功能.然而也有不同結(jié)果的報(bào)道:如AD患者與健康對(duì)照者的腦脊液和血清硒水平?jīng)]有明顯差異，AD病人海馬區(qū)或腦杏仁核區(qū)硒水平顯著升高等.上述結(jié)果的不一致性，可能與受試者基因型、飲食習(xí)慣、生活方式及所攝取硒的形態(tài)、檢測(cè)部位等的不同有關(guān).

AD患者腦細(xì)胞具有高氧化應(yīng)激水平.硒蛋白及硒酶在腦中具有還原活性，其抗氧化功能可通過多種途徑實(shí)現(xiàn)，如硒蛋白R(shí)是一種亞砜還原酶，而AD患者腦內(nèi)Aβ中35位的蛋氨酸被氧化成亞砜后易形成沉淀，硒蛋白R(shí)可將被氧化成亞砜的殘基還原為蛋氨酸，從而起到調(diào)節(jié)氧化還原平衡的作用.

硒化合物也直接與產(chǎn)生的Aβ斑塊有關(guān).亞硒酸鈉通過降低BACE1表達(dá)而限制Aβ的產(chǎn)生，通過保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞免受脂質(zhì)氧化和Aβ毒性，改善對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的損傷.喂食有機(jī)硒Sel-Plex的APP/PS1小鼠，其Aβ斑塊沉淀、DNA和RNA氧化水平均顯著降低，GPx活性顯著增高.AD中硒蛋白的表達(dá)與Aβ形成及脂質(zhì)過氧化密切相關(guān).我們課題組發(fā)現(xiàn)，不同形式的SelM對(duì)ROS產(chǎn)生和Aβ聚集的作用各不相同.全長(zhǎng)SelM能減少ROS的產(chǎn)生、降低Aβ的聚集，而截短體SelM則與全長(zhǎng)SelM具有相反的作用和效果，即在缺硒狀態(tài)不利于ROS的去除［76］.說明不同形式SelM對(duì)AD的作用與氧化應(yīng)激和Aβ產(chǎn)生、聚集密切相關(guān).此外，我們還發(fā)現(xiàn)了人腦中與SelR相互作用的蛋白為CLU，兩個(gè)蛋白通過相互作用，在促表達(dá)、抗氧化、增強(qiáng)蛋氨酸亞砜還原酶活性方面發(fā)揮協(xié)同作用.近年有報(bào)道稱神經(jīng)細(xì)胞毒性主要由Aβ寡聚體所致，成熟的Aβ纖維毒性較小.伴侶分子可通過加速多肽在水溶液中的聚集，來減少Aβ的神經(jīng)毒性［77］，而CLU就是一種伴侶分子.因此，研究SelR與CLU的相互作用及對(duì)Aβ聚集的影響、進(jìn)而研究硒與AD的關(guān)系，對(duì)揭示硒預(yù)防AD機(jī)理具有重要意義.

過量金屬離子，如Cu+、Fe2+和Zn2+等對(duì)神經(jīng)細(xì)胞具有一定的毒副作用，其動(dòng)態(tài)平衡失調(diào)會(huì)引起氧化應(yīng)激和產(chǎn)生ROS［78］.內(nèi)源性金屬離子如Fe2+或Cu+與過氧化氫作用產(chǎn)生高活性的羥自由基，使神經(jīng)細(xì)胞受損.氧化應(yīng)激產(chǎn)物HNE抑制Zn2+的輸出，造成鋅動(dòng)態(tài)平衡紊亂［79］，引起AD中tau蛋白的過度磷酸化和Aβ寡聚體的生成［80］.硒化合物可以通過清除ROS、產(chǎn)生GPx活性和與金屬離子配位結(jié)合的方式發(fā)揮抗氧化、維持金屬內(nèi)穩(wěn)態(tài)的功能［78］，防止神經(jīng)退行性病變.我們實(shí)驗(yàn)室研究了硒蛋白與金屬離子的結(jié)合性質(zhì)及其對(duì)Aβ聚集的作用［81］，發(fā)現(xiàn)SelP和SelM具有結(jié)合過渡金屬離子的性質(zhì)，并能抑制Zn2+介導(dǎo)的Aβ非纖維化聚集、ROS產(chǎn)生和對(duì)神經(jīng)纖維細(xì)胞的毒性.

我們還以三轉(zhuǎn)基因AD小鼠作為動(dòng)物模型，給不同月齡的小鼠喂飼硒代蛋氨酸，3個(gè)月后發(fā)現(xiàn)給藥組的小鼠行為學(xué)有顯著的改善，硒代蛋氨酸對(duì)突觸前后蛋白的下降有修復(fù)作用，能顯著降低tau蛋白的表達(dá)及tau蛋白磷酸化水平.

以tau為靶分子的AD防治藥物的相關(guān)研究目前不多.文獻(xiàn)［82］對(duì)8種不同硒化合物的研究表明:硒酸鈉能特異地促進(jìn)PP2A活性，減輕AD小鼠模型中的tau蛋白病理特征，有望發(fā)展成以tau為靶點(diǎn)治療AD的藥物.然而硒蛋白防治AD的作用機(jī)理尚不夠深入，且缺乏一定規(guī)模的臨床試驗(yàn).鑒于上述原因，目前既要加強(qiáng)對(duì)AD防治作用機(jī)理及臨床的研究，同時(shí)還需對(duì)非高硒地區(qū)的老年人群補(bǔ)硒，如對(duì)早期AD患者補(bǔ)充能使血液中GPx及SelP接近飽和的小劑量硒(據(jù)報(bào)道，體重58 kg的成人，滿足SelP合成所需硒用量約為49 μg/d).我們認(rèn)為，通過補(bǔ)充適量硒，能在一定程度上延緩AD病程，故含硒化合物有望成為預(yù)防早期AD的化學(xué)干預(yù)制劑.

7.6.4 胰島素及椰子油能減輕中度AD癥狀

有人將AD稱為III型糖尿病，兼有I型及II型糖尿病特征，即胰島素缺乏及胰島素受體受損(不敏感).胰島素能通過血腦屏障，而某些神經(jīng)元也能產(chǎn)生胰島素及胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白.胰島素和胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGFs)除了影響神經(jīng)元的生存，還影響能量代謝和神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，啟動(dòng)與記憶有關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo).關(guān)于胰島素及其受體與AD的關(guān)系，文獻(xiàn)［7］指出:在糖尿病胰島素抵抗時(shí)，由于胰島素降解酶的底物是胰島素和Aβ，胰島素作為Aβ的競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合底物，可抑制Aβ降解，加重中樞神經(jīng)細(xì)胞Aβ的沉積，促進(jìn)AD的發(fā)生.具有胰島素抵抗的慢性高胰島素血癥患者，及空腹或餐后血胰島素水平增高的正常人，其認(rèn)知功能減退甚至癡呆發(fā)生的危險(xiǎn)性顯著升高.而在胰島素缺乏的鏈脲佐菌素(streptozotocin，STZ)糖尿病模型鼠海馬神經(jīng)元中，因其胰島素降解酶表達(dá)減少，同樣可使Aβ沉積.中樞神經(jīng)系統(tǒng)中幾乎所有細(xì)胞都能合成APP，胰島素能促進(jìn)α分泌酶的活性，使APP產(chǎn)生可溶性Aβ前體蛋白sAPPα.當(dāng)胰島素缺乏或功能異常，可使具有神經(jīng)營養(yǎng)的sAPPα減少，Aβ增加，促進(jìn)SP形成和神經(jīng)元的退行性病變.胰島素能促進(jìn)Aβ從神經(jīng)元胞內(nèi)釋放到胞外，并結(jié)合到胰島素樣生長(zhǎng)因子I(IGF-I)誘導(dǎo)的載體蛋白上.

tau蛋白是神經(jīng)細(xì)胞主要的微管相關(guān)蛋白.tau蛋白的異常磷酸化破壞了與微管的結(jié)合，而tau蛋白磷酸化的平衡是由磷酸激酶及磷酸酯酶所調(diào)控，其中GSK-3β，Akt/PKB和PP2A是關(guān)鍵，它們受胰島素信號(hào)網(wǎng)絡(luò)所調(diào)控，胰島素和IGF1通過激活PI3K/PKB通路下調(diào)GSK-3活性，從而保持tau蛋白的正常磷酸化及與微管的結(jié)合功能.

體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)指出，外周胰島素水平下降可抑制磷脂酰肌醇-3激酶(phosphatidylinositol 3 kinase，PI-3K)的活性，而PI-3K自身活性下降可導(dǎo)致下游的GSK-3β由非活化型轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨?，從而?tau蛋白在Thr181、Ser199、Ser202、Thr212、Thr217 和Ser396 等位點(diǎn)發(fā)生磷酸化［7，83-84］.

有報(bào)道稱，用胰島素滴鼻和使用胰島素增敏劑如羅格列酮，通過提高胰島素敏感性，對(duì)早期AD有一定療效［7］.

國外一本有趣的書提出，AD患者腦內(nèi)葡萄糖吸收受阻，可使用酮類化合物(ketones)保持腦能量供應(yīng)［85］.該書作者的丈夫患中期AD，經(jīng)服用椰子油后認(rèn)知水平顯著提高，這可能是由于椰子油中含有大量飽和脂肪酸轉(zhuǎn)化為酮類化合物［86］.但這些治療方法尚缺乏嚴(yán)格的科學(xué)數(shù)據(jù)及廣泛的人群試驗(yàn)，只能作為個(gè)案參考.

迄今為止，糖尿病與AD間的關(guān)系仍很不清楚.糖尿病是AD的危險(xiǎn)因子，或AD是糖尿病的危險(xiǎn)因子尚存爭(zhēng)議，有待進(jìn)一步開展研究.在2012年AD協(xié)會(huì)國際會(huì)議上，荷蘭科學(xué)家Philip Scheltens報(bào)告，用保健品治療輕度AD患者，經(jīng)24周人群試驗(yàn)，認(rèn)知能力有明顯改善.他們提出的配方為:二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)、磷酯、膽堿、尿苷單磷酸(UMP)、VE、硒、VB6、VB12和葉酸.該組成中前兩種DHA及EFA是魚油中的主要成分，可防止腦血管的堵塞及供給腦內(nèi)必要的養(yǎng)分.卵磷酯及膽堿是神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿及細(xì)胞膜的原料.UMP進(jìn)入腦內(nèi)能促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞軸突生長(zhǎng)，增加神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，上調(diào)神經(jīng)絲蛋白-70及M蛋白［87］.而硒與葉酸的作用機(jī)制前面已提及.非常有趣的是，Philip Scheltens的嘗試與我們的研究思路不謀而合，我們認(rèn)為在上述配方中需再增加大劑量輔酶Q-10，其防治AD的療效將會(huì)更加顯著.遺憾地是這種療法因無法招募志愿者進(jìn)行大樣本人群試驗(yàn)，尚難以推廣.

展 望

有人指出，AD將是下個(gè)世紀(jì)危害人類健康的第一殺手.雖然長(zhǎng)期以來癌癥占據(jù)首位，但目前不管是癌癥早期診斷的方法，還是靶向藥物均有長(zhǎng)足進(jìn)展，癌癥患者的生存時(shí)間已有大幅提高.但對(duì)AD既缺乏早期預(yù)報(bào)的方法，又沒有能治愈的藥物.隨著老齡化社會(huì)的快速到來，AD患者的迅速增加，不僅為患者家庭帶來巨大的痛苦，還將影響社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展.

AD病因復(fù)雜，從基因突變到表觀遺傳學(xué)，特別是與人體衰老過程緊密相關(guān)，所以無論從病因還是從防治策略均應(yīng)摒棄單一因素的思路，從多因素及內(nèi)在相互聯(lián)系的系統(tǒng)生物學(xué)觀點(diǎn)進(jìn)行研究.

影響AD的基因不斷被發(fā)現(xiàn)，有些是先天遺傳造成SAD，有些是在胎兒早期因某些DNA的不同甲基化所致，而大量是在人體不斷衰老過程中導(dǎo)致的DNA損傷及突變.隨著高通量DNA測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，采用GWAS等方法，除了發(fā)現(xiàn)新的基因及SNP，研究這些基因間的關(guān)系及表達(dá)產(chǎn)物的作用外，還應(yīng)采用網(wǎng)絡(luò)及子網(wǎng)絡(luò)方法研究各種蛋白、因子和酶的相互作用.

對(duì)引起AD的病因，除了己有的十多種學(xué)說外，要進(jìn)一步將衰老學(xué)與AD病因?qū)W相聯(lián)系，因衰老過程是在漫長(zhǎng)的時(shí)間域中，各種生理過程受內(nèi)外環(huán)境的影響逐漸發(fā)生變化.AD是神經(jīng)退行性疾病的一種，許多引起衰老的因素，均與AD起因相關(guān).

AD病因的復(fù)雜性及神經(jīng)細(xì)胞的不可再生性，決定了若選擇單一分子作靶標(biāo)進(jìn)行新藥及疫苗的研發(fā)將會(huì)困難重重.西方多數(shù)藥廠已喪失信心，想退出具有誘人前景的AD治療藥物研究領(lǐng)域.但山窮水盡疑無路，柳暗花明又一村，若將治療重點(diǎn)前移，著重放在AD發(fā)生早期，綜合用藥以減緩AD病程，從中藥的整體理論、辯證理論及雙向調(diào)節(jié)理論出發(fā)，發(fā)掘符合重心前移的藥物.另外，許多所謂medical food的保健藥，無論在轉(zhuǎn)基因小鼠還是在小規(guī)模的人群試驗(yàn)中均出現(xiàn)過顯著療效.若將治療重心前移，還需解決對(duì)AD的預(yù)報(bào)方法，PET/CT、fMRI雖目前尚未被普遍采用，但仍是一種能實(shí)現(xiàn)對(duì)AD早期預(yù)報(bào)的有應(yīng)用前景的方法.

隨著高靈敏度、高分辨率的質(zhì)譜技術(shù)及代謝組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)的發(fā)展，從血液及尿液中尋找能進(jìn)行早期預(yù)報(bào)的生物標(biāo)志物，是從事AD研究的科技人員的重任.相信通過國內(nèi)外科學(xué)家的共同努力，在不遠(yuǎn)的將來征服AD必然會(huì)有所突破.

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