劉 菲綜 述 李秀華△ 賈 軍審 校
1)山東大學(xué)附屬千佛山醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 濟(jì)南 250014 2)首都醫(yī)科大學(xué)生理教研室 北京 100069 3)首都醫(yī)科大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100069
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·綜述與講座·
輔酶Q10對(duì)帕金森病治療的研究進(jìn)展
劉菲1)綜述李秀華1)△賈軍2,3)審校
1)山東大學(xué)附屬千佛山醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科濟(jì)南2500142)首都醫(yī)科大學(xué)生理教研室北京1000693)首都醫(yī)科大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室北京100069
【摘要】帕金森病是一種常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病,除具有典型的運(yùn)動(dòng)癥狀外還伴多種非運(yùn)動(dòng)癥狀。輔酶Q10作為一種脂溶性抗氧化劑,可清除自由基,減少氧化應(yīng)激反應(yīng)。近期研究發(fā)現(xiàn),其在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中也具有一定的營養(yǎng)和保護(hù)作用,一系列動(dòng)物及臨床試驗(yàn)均證明了輔酶Q10對(duì)PD的神經(jīng)保護(hù)作用,
【關(guān)鍵詞】帕金森病;輔酶Q10;氧化應(yīng)激;治療
帕金森病(Parkinson′s disease,PD)是一種中老年人常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,其主要病理變化是中腦黑質(zhì)、紋狀體多巴胺能神經(jīng)元變性壞死及路易小體的形成,主要臨床表現(xiàn)為靜止性震顫、運(yùn)動(dòng)遲緩、肌強(qiáng)直、姿勢步態(tài)異常及睡眠、情緒障礙等非運(yùn)動(dòng)癥狀。隨著年齡的增長,PD的發(fā)病率和患病率均顯著增高,嚴(yán)重的功能障礙顯著降低了患者的生活質(zhì)量,給家庭及社會(huì)帶來了極大的負(fù)擔(dān)。目前PD的病因尚不明確,一般認(rèn)為PD的發(fā)生、發(fā)展可能與遺傳因素、氧化應(yīng)激、線粒體功能障礙、免疫功能異常和環(huán)境因素等有關(guān),其中線粒體功能障礙及氧化應(yīng)激備受研究界的關(guān)注。輔酶Q10作為一種抗氧化劑,可清除自由基,減少氧化應(yīng)激,近期研究發(fā)現(xiàn),其在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中也具有一定的營養(yǎng)和保護(hù)作用。研究證明其對(duì)PD這一神經(jīng)變性疾病具有一定的治療作用,現(xiàn)就輔酶Q10對(duì)PD的治療做一簡要綜述。
1輔酶Q10的抗氧化作用
輔酶Q10作為一種脂溶性抗氧化劑,是線粒體呼吸鏈酶復(fù)合體I的電子接受體,在細(xì)胞偶聯(lián)磷酸化和線粒體呼吸鏈電子傳遞中起傳遞電子的作用,可清除自由基,減少氧化應(yīng)激反應(yīng)。目前在國內(nèi)被廣泛應(yīng)用于心力衰竭、心肌病、心肌炎和肝炎等疾病的治療中,輔酶Q10在其他疾病的治療作用也正慢慢被人們所發(fā)現(xiàn)。人們在對(duì)秀麗隱桿線蟲的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)輔酶Q10可明顯減低氧化應(yīng)激水平從而延長秀麗隱桿線蟲的壽命[1]。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)輔酶Q10具有明顯的抗氧化作用,可有效地保護(hù)人臍靜脈上皮細(xì)胞免受高血糖的氧化損害[2],減少燈光刺激所引起的晶狀體上皮細(xì)胞的凋亡[3],對(duì)皮膚組織的真皮細(xì)胞及表皮細(xì)胞也具有同樣的保護(hù)作用,可增加相應(yīng)細(xì)胞的數(shù)目[4]。Tawfik等[5]發(fā)現(xiàn)輔酶Q10可降低氧化應(yīng)激程度,明顯改善毛果蕓香堿誘導(dǎo)的威斯特癲癇鼠的臨床癥狀,且可減少苯妥英鈉抗癲癇過程中對(duì)認(rèn)知、記憶功能的損害。
2輔酶Q10的神經(jīng)保護(hù)作用
神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病是一組原因不明的慢性進(jìn)行性損害神經(jīng)組織的疾病,病理上主要表現(xiàn)為逐漸通常是對(duì)稱性和不斷進(jìn)行的神經(jīng)元損害。關(guān)于其病因及發(fā)病機(jī)制,目前有許多假說:遺傳因素、氧化應(yīng)激、環(huán)境因素、興奮性毒性、神經(jīng)營養(yǎng)因子障礙及自身免疫機(jī)制等,確切的機(jī)制尚未明確,遺傳背景基礎(chǔ)上的氧化損害是其主要病因。輔酶Q10作為一種抗氧化劑是否可用于神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病的治療,研究學(xué)者們也進(jìn)行了相應(yīng)的研究。
通過觀察CoQ10對(duì)大量動(dòng)物模型行為影響及臨床試驗(yàn)的研究,國內(nèi)外對(duì)其是否具有神經(jīng)保護(hù)作用、能否改善疾病癥狀的觀點(diǎn)不一。部分研究發(fā)現(xiàn)輔酶Q10具有一定的神經(jīng)保護(hù)作用,對(duì)鐵誘導(dǎo)的多巴胺神經(jīng)元凋亡具有一定的抑制作用[6],可減少β淀粉樣蛋白所致的大腦皮質(zhì)細(xì)胞的損傷[7],且隨著濃度的增加其神經(jīng)保護(hù)作用更明顯。Matthews等[8]通過給12個(gè)月及24個(gè)月大小的老鼠輔酶Q 10 200 mg/d的研究發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)組較對(duì)照組大腦皮質(zhì)線粒體輔酶Q10的濃度明顯增加,并發(fā)現(xiàn)輔酶Q10可明顯減少3-硝基丙酸所引起的紋狀體損害,進(jìn)一步說明了其具有抗氧化應(yīng)激、神經(jīng)保護(hù)作用,可用于神經(jīng)變性疾病的治療中。Dumont等[9]對(duì)Tg19959阿爾茨海默病(AD)轉(zhuǎn)基因鼠給予輔酶Q 10治療的研究中發(fā)現(xiàn),輔酶Q10可減少AD轉(zhuǎn)基因小鼠腦內(nèi)的淀粉樣蛋白斑及Aβ42的水平,表明其具有抗氧化應(yīng)激的作用,通過對(duì)AD模型鼠空曠試驗(yàn)、水迷宮試驗(yàn)的觀察,發(fā)現(xiàn)輔酶Q10雖然對(duì)AD模型鼠運(yùn)動(dòng)功能的改善不明顯,但可以明顯改善其記憶、適應(yīng)等認(rèn)知功能。類似的研究發(fā)現(xiàn)輔酶Q10對(duì)亨廷頓病及纖維肌痛癥也同樣具有行為學(xué)及癥狀學(xué)的改善作用[10]對(duì)R6/2轉(zhuǎn)基因鼠——亨廷頓病模型的研究,結(jié)果并未發(fā)現(xiàn)輔酶Q10對(duì)其運(yùn)動(dòng)行為及一般健康癥狀的明顯改善作用,初步考慮可能與喂養(yǎng)及營養(yǎng)狀況有關(guān)。綜合目前國內(nèi)外的研究狀況,輔酶Q10具有一定的抗氧化應(yīng)激、神經(jīng)保護(hù)作用,可改善神經(jīng)退行性變疾病的癥狀,理論上也可用于PD的治療研究。
3輔酶Q10與PD的治療
引起PD患者黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元變性的確切機(jī)制尚不清楚,近年來的研究表明,除了遺傳易感性和環(huán)境因素以外,來自體內(nèi)或體外的氧化應(yīng)激異常所導(dǎo)致的自由基形成及線粒體功能障礙在該病的發(fā)生、發(fā)展中扮演了重要角色。Mischley等[13]通過對(duì)26名確診為PD的患者及嚴(yán)格年齡、性別匹配的對(duì)照組人員體內(nèi)的抗氧化劑(包括谷胱甘肽、維生素E、輔酶Q10及硫辛酸)含量進(jìn)行了評(píng)估,發(fā)現(xiàn)PD患者體內(nèi)抗氧化劑的含量較正常對(duì)照人群減低,并且輔酶Q10的含量顯著低于正常人群。Gotz等[14]發(fā)現(xiàn)應(yīng)用神經(jīng)保護(hù)劑——司來吉蘭的PD病人中還原型輔酶Q10較無保護(hù)劑治療組病人明顯降低。Sohmiya等[15]也同樣發(fā)現(xiàn)PD患者輔酶Q10水平低于正常對(duì)照人群,且氧化型輔酶Q10占總輔酶Q10的比例增高。由此推斷CoQ10可能是影響PD患者病情的重要因素,根據(jù)其抗氧化作用,理論上輔酶Q10也可用于PD的治療,拮抗PD患者的線粒體功能障礙、減低其氧化應(yīng)激,以此緩解PD患者的癥狀,對(duì)此人們也進(jìn)行了相關(guān)研究。
目前PD的治療指南中,尚無足夠證據(jù)支持輔酶Q10作為神經(jīng)保護(hù)藥物用于帕金森病的治療。國內(nèi)外對(duì)輔酶Q10是否對(duì)PD有治療效果也意見不一。Shults等[16]發(fā)現(xiàn)MTPT處理的PD小鼠紋狀體多巴胺神經(jīng)元較正常對(duì)照組明顯降低,加用輔酶Q10的喂養(yǎng)組多巴胺神經(jīng)元明顯高于無輔酶Q10喂養(yǎng)組,可見輔酶Q10可一定程度上減少多巴胺神經(jīng)元的丟失。Beal等[17]也通過類似的試驗(yàn)觀察輔酶Q10對(duì)MPTP神經(jīng)毒性的影響,結(jié)果同樣發(fā)現(xiàn)MPTP可明顯減少多巴胺的含量,而輔酶Q10+MPTP組腦內(nèi)多巴胺含量較單純MPTP組高37%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;并且輔酶Q10可減少酪氨酸羥化酶免疫反應(yīng)陽性纖維(反應(yīng)多巴胺的含量)的丟失。Cleren等[18]研究也有類似的發(fā)現(xiàn),進(jìn)一步證明了輔酶Q10的神經(jīng)保護(hù)作用,可用于帕金森病的治療研究。輔酶Q10不僅對(duì)MPTP誘導(dǎo)的PD動(dòng)物模型有保護(hù)作用,且對(duì)魚藤酮和6-OHDA所引起的神經(jīng)損害也具有改善作用。Abdin等[19]對(duì)魚藤酮誘導(dǎo)的PD鼠模型進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)輔酶Q10可改善氧化應(yīng)激、增加血漿輔酶Q10水平、改善PD模型木僵狀態(tài)。李熙東等[20]采用Nissl染色和TUNEL檢測法觀察6-OHDA建立的PD大鼠黑質(zhì)病理變化,研究發(fā)現(xiàn)給予輔酶Q10治療的試驗(yàn)組大鼠的黑質(zhì)凋亡細(xì)胞數(shù)明顯少于對(duì)照組,提示CoQ10能有效減輕6-OHDA引起的中腦黑質(zhì)神經(jīng)元凋亡,進(jìn)一步印證了輔酶Q10對(duì)PD大鼠中黑質(zhì)神經(jīng)元的損傷具有保護(hù)作用。
初步的的臨床試驗(yàn)也已經(jīng)開展。Strijks等[21]通過對(duì)10例PD患者進(jìn)行了每天200 mg輔酶Q10為期3個(gè)月的試驗(yàn)研究,應(yīng)用UPDRS評(píng)分及運(yùn)動(dòng)功能測驗(yàn)來評(píng)定輔酶Q10的治療效果,并未發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的臨床改觀。然而Shults[22]領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)多中心雙盲試驗(yàn)對(duì)輔酶Q10是否可以減緩早期PD患者的進(jìn)展也進(jìn)行了為期16個(gè)月的研究,試驗(yàn)組分別給予300 mg、600 mg及1 200 mg輔酶Q10,治療前后行UPDRS評(píng)分以評(píng)估病情,試驗(yàn)結(jié)果顯示試驗(yàn)組PD病人的分?jǐn)?shù)低于對(duì)照組,在1 200 mg劑量分?jǐn)?shù)最低,與對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,充分證明了輔酶Q10對(duì)PD治療作用。但由于受試病例人數(shù)有限,尚不能明確證實(shí)輔酶Q10的療效;之后他們對(duì)17位PD病人大劑量輔酶Q10(1 200 mg、1 800 mg、2 400 mg和3 600 mg)的治療效果進(jìn)行了研究,分別檢測血漿輔酶Q10的水平,結(jié)果發(fā)現(xiàn)2 400 mg的輔酶Q10治療后血漿水平達(dá)到高峰,并發(fā)現(xiàn)大劑量輔酶Q10無明顯不良反應(yīng),對(duì)于臨床用于帕金森病人治療的安全性得到印證[23]。同期Müller等[24]對(duì)28位PD病人進(jìn)行了中劑量360 mg輔酶Q10為期4周的雙盲試驗(yàn)研究,結(jié)果同樣發(fā)現(xiàn)360 mg輔酶Q10可明顯改善患者的視覺功能(通過法恩斯沃斯孟塞爾100色相測試評(píng)定),但對(duì)其運(yùn)動(dòng)功能—— UPDRS III評(píng)分卻無明顯治療作用。
4問題與展望
帕金森病(PD)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)常見的一種神經(jīng)退行性變性疾病,其嚴(yán)重的運(yùn)動(dòng)及非運(yùn)動(dòng)功能障礙明顯降低了PD患者的生活質(zhì)量,給社會(huì)及家庭帶來了極大的負(fù)擔(dān),因此為PD患者提供有效的治療方案迫在眉睫。輔酶Q10具有抗氧化應(yīng)激作用,相應(yīng)的動(dòng)物及臨床研究發(fā)現(xiàn)其具有一定的抗氧化作用,可改善PD患者的部分癥狀。但缺乏明確的依據(jù)證實(shí)輔酶Q10的PD治療作用,因此更多的臨床研究、大樣本研究及多方位評(píng)定治療效果研究有待進(jìn)一步開展,為PD患者提供有效的治療方案打下基礎(chǔ)。
5參考文獻(xiàn)
[1]Ishii N,Senoo-Matsuda N,Miyake K,et al.Coenzyme Q10 can Prolong C. elegans lifespan by lowering oxidative stress[J]. Mechanisms of Ageing and Development,2004,125(1):41-46.
[2]Tsuneki H,Sekizaki N,Suzuki T,et al.Coenzyme Q10 Prevents high glucose-induced oxidative stress in human umbilical vein endothelial cells[J]. Eur J Pharmacol,2007,566(1-3):1-10.
[3]Kernt M,Hirneiss C,Neubauer AS, et al.Coenzyme Q10 Prevents human lens epithelial cells from light-induced apoptotic cell death by reducing oxidative stress and stabilizing BAX/Bcl-2 ratio[J]. Acta Ophthalmologica,2010,88(3):e78-e86.
[4]Muta-Takada K,Terada T,Yamanishi H,et al.Coenzyme Q10 Protects against oxidative stress-induced cell death and enhances the synthesis of basement membrane components in dermal and epidermal cells[J]. Biofactors,2009,35(5):435-441.
[5]Tawfik MK.Coenzyme Q10 enhances the anticonvulsant effect of phenytoin in pilocarpine-induced seizures in rats and ameliorates phenytoin-induced cognitive impairment and oxidative stress[J]. Epilepsy & Behavior,2011,22(4):671-67.
[6]Kooncumchoo p,Sharma S,Porter J,et al.Coenzyme Q(10) Provides neuroprotection in iron-induced apoptosis in dopaminergic neurons[J].J Mol Neurosci,2006,28(2):125-141.
[7]Choi H,Park HH,Koh SH,et al.Coenzyme Q10 Protects against amyloid beta-induced neuronal cell death by inhibiting oxidative stress and activating the P13K Pathway[J]. NeuroToxicology,2012,33(1):85-90.
[8]Matthews RT,Yang L,Browne S,et al.Coenzyme Q10 administration increases brain mitochondrial concentrations and exerts neuroprotective effects[J].Proc Natl Acad Sci USA,1998,95(15):8 892-8 897.
[9]Dumont M,Kipiani K,Yu F,et al.Coenzyme Q10 decreases amyloid pathology and improves behavior in a transgenic mouse model of Alzheimer′s disease[J].J Alzheimers Dis ,2011,27(1):211-223.
[10]Hickey MA,Zhu C,Medvedeva V,et al.Evidence for behavioral benefits of early dietary supplementation with CoEnzymeQ10 in a slowly progressing mouse model of Huntington′s disease[J].Molecular and Cellular Neuroscience,2012,49(2):149-157.
[11]Cordero MD,Cano-Garcia FJ,Alcocer-Gomez E,et al.Oxidative stress correlates with headache symptoms in fibromyalgia:coenzyme Q10 effect on clinical improvement[J].PLoS ONE, 2012,7(4):e35 677.
[12]Li XJ,Menalled LB,Patry M,et al.Comprehensive Behavioral Testing in the R6/2 Mouse Model of Huntington′s Disease Shows No Benefit from CoQ10 or Minocycline[J].PLoS ONE,2010,5(3):e9 793.
[13]Mischley LK,Allen J,Bradley R.Coenzyme Q10 deficiency in patients with parkinson′s disease[J].Journal of the Neurological Sciences,2012,318(1-3):72-75.
[14]Gotz ME,Gerstner A,Harth R,et al.Altered redox state of platelet coenzyme Q10 in parkinson′s disease[J].J Neural Transm,2000,107(1):41-48.
[15]Sohmiya M,Tanaka M,Wei Tak N,et al.Redox status of plasma coenzyme Q10 indicates elevated systemic oxidative stress in parkinson′s disease[J].Journal of the Neurological Sciences,2004,223(2):161-166.
[16]Shults CW,Haas RH,Beal MF.A possible role of coenzyme Q10 in the etiology and treatment of parkinson′s disease[J].Biofactors,1999,9(24):267-272.
[17]Beal MF,Matthews RT,Tieleman A,et al.Coenzyme Q10 attenuates the 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,tetrahydroPYridine (MPTP)induced loss of striatal dopamine and dopaminergic axons in aged mice[J].Brain Res,1998,783(1):109-114.
[18]Cleren C,Yang L,Lorenzo B, et al.Therapeutic effects of coenzyme Q10 (CoQ10) and reduced CoQ10 in the MPTP model of Parkinsonism[J].Journal of Neurochemistry,2008,104(6):1 613-1 621.
[19]Abdin AA,Hamouda HE.Mechanism of the neuroprotective role of coenzyme Q10 with or without L-dopa in rotenone-induced parkinsonism[J]. Neuropharmacology,2008,55(8):1 340-1 346.
[20]李熙東,張萍,閔連秋,等.輔酶Q10對(duì)帕金森病大鼠黑質(zhì)細(xì)胞損傷的保護(hù)作用[J].遼寧醫(yī)學(xué)學(xué)報(bào),2009,30(3):210-211.
[21]Strijks E,Kremer HP,Horstink MW.Q10 theraPY in Patients with idiopathic parkinson′s disease[J].Mol Aspects Med,1997,18(Suppl):S237-240.
[22]Shults CW,Oakes D,Kieburtz K,et al.Effects of coenzyme Q10 in early parkinson disease: evidence of slowing of the functional decline[J]. Arch Neurol,2002,59(10):1 541-1 550.
[23]Shults CW,F(xiàn)lint Beal M,Song D,et al.pilot trial of high dosages of coenzyme Q10 in patients with parkinson′s disease[J].Experimental Neurology,2004,188(2):491-494.
[24]Müller T,Büttner T,Gholipour AF,et al.Coenzyme Q10 supplementation provides mild symptomatic benefit in patients with parkinson′s disease[J].Neuroscience Letters,2003,341(3):201-204.
(收稿2014-08-20)
【中圖分類號(hào)】R742.5
【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】D
【文章編號(hào)】1673-5110(2016)01-0139-02
基金項(xiàng)目:本課題受首都醫(yī)科大學(xué)神經(jīng)生物國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題(No.3500-112291)和山東省優(yōu)秀中青年科學(xué)家科研獎(jiǎng)勵(lì)基金(No.2008BS03012)資助
通訊作者:△李秀華,女,副主任醫(yī)師,碩士生導(dǎo)師,主要從事帕金森病臨床研究,E-mail:lxh731023@126.com