張淑香,藍(lán)海菲,田 偉,彭玉婷,王秋月,劉樹(shù)民*
(1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥研究院,哈爾濱 150040;2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院,哈爾濱 150040)
帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一種由于黑質(zhì)多巴胺神經(jīng)元丟失而導(dǎo)致的神經(jīng)退行性疾病,患者由于缺乏多巴胺,會(huì)出現(xiàn)不同程度的行為障礙,最典型的運(yùn)動(dòng)特征包括休息性震顫、運(yùn)動(dòng)遲緩、僵直和姿勢(shì)不穩(wěn)定,到晚期患者生活無(wú)法自理,嚴(yán)重威脅患者的健康和生命,因此,尋找一種安全、有效治療PD 的藥物刻不容緩[1-3]。傳統(tǒng)的藥物治療雖然可以控制PD 癥狀,但也存在局限性,左旋多巴就是最典型的例子,它是目前治療PD 效果最好的藥物,但它與損耗反應(yīng)、運(yùn)動(dòng)障礙、劑量惡化等并發(fā)癥有聯(lián)系,存在不良反應(yīng),甚至?xí)?dǎo)致藥物失效[4]。近年來(lái),人們對(duì)于刺五加作為預(yù)防和治療PD的手段越來(lái)越感興趣。刺五加具有抗氧化、抗輻射、抗衰老、抗炎等功能[5],關(guān)于刺五加治療PD 也多有報(bào)道,本文關(guān)于查閱近10 年相關(guān)文獻(xiàn),對(duì)刺五加治療PD 的作用、作用機(jī)制及臨床研究進(jìn)行總結(jié),以便為刺五加治療帕金森的新藥開(kāi)發(fā)及臨床應(yīng)用提供參考。
1.1 改善行為障礙 不同程度的自主行為障礙是PD患者不同時(shí)期的癥狀表現(xiàn)[6],目前研究中發(fā)現(xiàn)刺五加可以改善行為障礙。陳專(zhuān)等[7]以魚(yú)藤酮誘導(dǎo)果蠅致病作為PD 模型,用刺五加進(jìn)行干預(yù),觀察對(duì)比果蠅攀爬能力,測(cè)定果蠅腦部多巴胺含量,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)給藥高劑量組攀爬時(shí)間和腦部多巴胺含量和正常組相近,說(shuō)明刺五加可以提高多巴胺含量,改善果蠅的攀爬能力。
1.2 保護(hù)多巴胺神經(jīng)元 PD 患者a-突觸核蛋白(a-synuclein)的過(guò)表達(dá)會(huì)損傷多巴胺能神經(jīng)元發(fā)生退行性改變甚至死亡,導(dǎo)致多巴胺的分泌嚴(yán)重不足[8],調(diào)整多巴胺水平是目前帕金森對(duì)癥治療的手段之一。盧芳等[9]以人類(lèi)a-synuclein 轉(zhuǎn)基因的小鼠模型為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,采用qRT-PCR 和Western blot 分析方法,研究刺五加有效組分對(duì)a-synuclein 高表達(dá)的PD 模型微小核糖核酸(microRNA)-mRNA-蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的干預(yù)作用,結(jié)果表明刺五加有效組分可顯著抑制a-synuclein 的過(guò)表達(dá)及其他與PD 相關(guān)的蛋白質(zhì)的異常表達(dá),還會(huì)激活中腦多巴胺能神經(jīng)元的自我保護(hù)。何曉桐等[10]用刺五加有效組分干預(yù)所構(gòu)建的PD 細(xì)胞模型,并運(yùn)用RT-PCR技術(shù)檢測(cè)了PC12 細(xì)胞中miRNA-433、miRNA-205、miRNA-153mRNA 的表達(dá),證實(shí)了被刺五加干預(yù)過(guò)的PD 細(xì)胞模型,相關(guān)的miRNA 的表達(dá)增強(qiáng),能夠明顯的保護(hù)細(xì)胞損傷、減弱PC12 細(xì)胞活力的抑制,甚至可以保護(hù)中腦多巴胺能神經(jīng)元。
1.3 抑制神經(jīng)元細(xì)胞凋亡 細(xì)胞凋亡受基因調(diào)控,是一種自然、主動(dòng)選擇的過(guò)程,不管是哪種因素導(dǎo)致的帕金森本質(zhì)上都是因?yàn)楹谫|(zhì)致密部多巴胺能神經(jīng)元的凋亡,也就是說(shuō)多巴胺能神經(jīng)元細(xì)胞凋亡是導(dǎo)致帕金森的主要原因。因此,治療PD 從細(xì)胞凋亡入手是一個(gè)著手點(diǎn)。安麗鳳等[11]對(duì)MPP+誘發(fā)的PC12 細(xì)胞(制作體外PD 細(xì)胞模型),給予刺五加有效部位進(jìn)行干預(yù)后發(fā)現(xiàn)給藥治療組的PC12 細(xì)胞形態(tài)完整且狀態(tài)良好,證實(shí)了刺五加有效成分可以通過(guò)降低LDH、NOS、MDA、NO 的含量來(lái)實(shí)現(xiàn)抑制細(xì)胞凋亡。楊婷婷等[12]用MPTP 誘導(dǎo)C57BL/6 小鼠致病進(jìn)行造模,用刺五加有效部位連續(xù)給藥20 d 及爬桿實(shí)驗(yàn)測(cè)定小鼠黑質(zhì)紋狀體,發(fā)現(xiàn)小鼠爬桿時(shí)間增加,給藥組TH 陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量增多、GABA 陽(yáng)性表達(dá)的神經(jīng)元明顯增多。
2.1 抗線粒體功能障礙 線粒體能量代謝紊亂、線粒體DNA 損傷及凋亡通路等影響著神經(jīng)功能,導(dǎo)致急性腦損傷的病理反應(yīng)及大腦老化,這是PD 等神經(jīng)退行性疾病的早期突出狀況[13]。已有研究表明,刺五加可以改善線粒體部分異常情況。LIU S M 等[14]用四氫吡啶給藥造模誘導(dǎo)小鼠致病,檢測(cè)PD 小鼠腦中線粒體神經(jīng)元的功能和完整性并用爬桿實(shí)驗(yàn)觀察小鼠的行為,發(fā)現(xiàn)致病小鼠的線粒體懸液吸光度及線粒體模電位值對(duì)比正常值明顯下降,并出現(xiàn)慵懶、震顫、行動(dòng)遲緩,毛發(fā)豎立等明顯的行為障礙癥狀,用刺五加對(duì)PD 小鼠進(jìn)行治療后,線粒體懸液吸光度及線粒體電位值上升甚至恢復(fù)到原來(lái)水平。張帥男等[15]用同位標(biāo)記法和絕對(duì)定量技術(shù)對(duì)野生型a-synuclein 型小鼠進(jìn)行刺五加干預(yù)實(shí)驗(yàn),通過(guò)iTRAQ 分析,刺五加可以糾正a-synuclein、脂肪酸合成酶、線粒體ATP 合成酶α 亞基等與路易斯小體、線粒體能量代謝的蛋白質(zhì)的異常表達(dá)。
2.2 抗氧化應(yīng)激 PD 患者體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)減弱,體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)與氧化系統(tǒng)平衡被破壞,線粒體代謝產(chǎn)生的活性氧(ROS)不能及時(shí)被清除,黑質(zhì)致密部出現(xiàn)氧化應(yīng)激狀態(tài),最終會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能障礙、脫氧核糖核酸(DNA)損傷、脂質(zhì)過(guò)氧化甚至可以導(dǎo)致細(xì)胞死亡[16]。神經(jīng)細(xì)胞受到活性氧的攻擊,細(xì)胞膜通透性增加會(huì)引起DNA 斷裂損傷。刁波等[17]的刺五加苷預(yù)保護(hù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)刺五加多糖可以通過(guò)上調(diào)Bax蛋白,下調(diào)BC1-2 蛋白的表達(dá)來(lái)減輕過(guò)氧化氫引起的大鼠海馬神經(jīng)元氧化應(yīng)激損傷?;钚匝跻鸬闹|(zhì)過(guò)氧化會(huì)生成丙二醛(MDA),引起蛋白質(zhì)、核酸等大分子物質(zhì)聚合,對(duì)細(xì)胞有毒性。趙紅曄等[18]的研究表明刺五加苷B 能夠?qū)a2S2O4誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激損傷細(xì)胞模型進(jìn)行預(yù)保護(hù),可以降低脂質(zhì)過(guò)氧化損傷,增加抗氧化酶系的活力,能夠通過(guò)抑制活性氧(ROS)的產(chǎn)生來(lái)保護(hù)大鼠海馬神經(jīng)元氧化應(yīng)激損傷。張仁文[19]采用刺五加提取物對(duì)氧化損傷細(xì)胞進(jìn)行抗氧化實(shí)驗(yàn),測(cè)定體外抗氧化能力,發(fā)現(xiàn)刺五加水提取物對(duì)DPPH 自由基清除率59.3%、脂質(zhì)氧化抑制率81.8%。研究表明,刺五加有很強(qiáng)清除自由基的能力,可以防止自由基堆積導(dǎo)致的蛋白質(zhì)功能障礙、DNA 損傷和細(xì)胞死亡等一系列問(wèn)題。刺五加超強(qiáng)的抗氧化應(yīng)激能力是其治療帕金森病的機(jī)制之一。
2.3 抗炎 小膠質(zhì)細(xì)胞過(guò)度激活、功能失調(diào),可能會(huì)誘發(fā)有害的神經(jīng)毒性作用,分泌各種促炎介質(zhì),炎癥反應(yīng)會(huì)損害多巴胺神經(jīng)元[20],甚至加速大腦多巴胺神經(jīng)元的死亡,有研究認(rèn)為炎癥反應(yīng)是導(dǎo)致帕金森的機(jī)制之一。JIN M L 等[21]研究發(fā)現(xiàn)刺五加可以通過(guò)激活核相關(guān)因子(Nrf2)異位和增加Nrf2 啟動(dòng)子活性來(lái)誘導(dǎo)血紅素氧化酶的表達(dá),誘導(dǎo)的血紅素氧化酶通過(guò)P38 結(jié)合蛋白通路表達(dá)在抗神經(jīng)炎癥和神經(jīng)保護(hù)反應(yīng)的產(chǎn)生中發(fā)揮重要作用。林秋葉[22]發(fā)現(xiàn)刺五加水提取物可以有效的抑制小鼠巨噬細(xì)胞分泌的NO、H2O2等促炎介質(zhì)的釋放從而發(fā)揮抗炎作用。
2.4 調(diào)節(jié)胃腸道功能障礙 PD 早期患者出現(xiàn)的胃腸功能障礙的癥狀遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于其他癥狀,病理狀態(tài)中帕金森產(chǎn)生的胃腸功能障礙是由于腦干迷走神經(jīng)背核變性導(dǎo)致神經(jīng)元缺失,相關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì)分泌不足引起了胃蠕動(dòng)減弱[23],出現(xiàn)胃腸功能障礙是早期的病理表現(xiàn),隨著患期增加,PD 的癥狀還會(huì)逐漸表現(xiàn)出來(lái),胃腸功能障礙還會(huì)進(jìn)一步影響,引發(fā)患者的其他癥狀甚至影響治療藥物的吸收,有研究猜測(cè)胃腸功能障礙是帕金森發(fā)病機(jī)制之一。郗穎等[24]采用刺五加注射液研究阿托品引起的胃腸道功能障礙,作者認(rèn)為刺五加可能通過(guò)抑制乙酰膽堿酯酶活性,最終使腦內(nèi)乙酰膽堿分泌增多這一途徑來(lái)改善胃腸功能障礙。
2.5 降低LRRK2 蛋白的不良反應(yīng) 研究發(fā)現(xiàn),遺傳可引起PD。PKRK 基因突變導(dǎo)致a-synuclein 大量分泌促炎因子損失多巴胺神經(jīng)元,最終導(dǎo)致了PD 的發(fā)生。PKRK 基因編碼的LRRK2 蛋白突變、異常聚集等都可能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡從而引起帕金森病。LRRK2 具有提高蛋白激酶活性的功能,可間接調(diào)控神經(jīng)退行性系統(tǒng)。大部分?jǐn)?shù)據(jù)都顯示,LRRK2 基因是PD 常染色體顯性遺傳致病基因突變率最高的。潘思文等[25]用MPP +誘導(dǎo)PCl2 細(xì)胞進(jìn)行刺五加干預(yù)實(shí)驗(yàn),并用免疫細(xì)胞化學(xué)法和WesternBlot 測(cè)定PCl2 細(xì)胞的LRRK2 蛋白的表達(dá),實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),刺五加干預(yù)后的給藥組的LRRK2 的蛋白表達(dá)比模型組低,得出刺五加可以降低LRRK 2 基因的毒性作用,推測(cè)刺五加可以下調(diào)LRRK2 蛋白的表達(dá)進(jìn)而防止LRRK2 蛋白對(duì)神經(jīng)元的毒性作用。刺五加可以減少和防止LRRK2 蛋白對(duì)神經(jīng)元的毒性,同時(shí),也為遺傳性帕金森的治療打開(kāi)了一條新思路,為帕金森靶點(diǎn)基因治療的藥物研究提供了參考。
近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),刺五加中的活性成分主要包括皂苷、黃酮類(lèi)化合物、葉黃素、揮發(fā)油和異嗪皮啶等,其中皂苷類(lèi)及異嗪皮啶對(duì)PD 有較好的療效。董楊等[26]用刺五加苷B 治療MPP+誘導(dǎo)的PC12 細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)了刺五加的酚苷類(lèi)化合物苷B 作為有效成分之一可以抑制p-ERK 的表達(dá),下調(diào)c-fos、c-jun 基因的表達(dá)來(lái)抑制細(xì)胞凋亡,發(fā)揮治療PD 的作用。劉樹(shù)民[27]確定50%乙醇洗脫組為刺五加有效成分后對(duì)PD 模型小鼠進(jìn)行給藥治療,發(fā)現(xiàn)了刺五加有效成分可以提高PD 小鼠GABA、TH 的陽(yáng)性表達(dá),并檢測(cè)和分離刺五加有效成分,發(fā)現(xiàn)了4 種活性成分:刺五加苷B、刺五加苷D、刺五加苷E 和異嗪皮啶,并且這4 種活性成分均可提高M(jìn)PP+誘導(dǎo)的PC12 損傷細(xì)胞的存活率。研究發(fā)現(xiàn)刺五加活性成分可為刺五加新藥的開(kāi)發(fā)提供新思路,現(xiàn)有的刺五加藥動(dòng)學(xué)研究也可以更好地為刺五加的臨床用藥和用量提供參考。盧芳等[28]用魚(yú)藤酮制作PD小鼠模型,手術(shù)安裝探針導(dǎo)管于小鼠左側(cè)紋狀體區(qū),用刺五加有效成分異嗪皮啶灌胃給藥后用微透析技術(shù)間隔取樣,發(fā)現(xiàn)給藥后的5 min 即可在小鼠紋狀體細(xì)胞外液檢測(cè)到,15 min 時(shí),異嗪皮啶濃度達(dá)到峰值。在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,盧芳等[29]對(duì)大鼠進(jìn)行刺五加提取物灌胃,分別提取并檢驗(yàn)給藥后大鼠的膽汁、血漿、尿液和糞便,通過(guò)UPLC-Q-TOF-MS 分析,只檢測(cè)到異嗪皮啶原型,發(fā)現(xiàn)刺五加苷B 在大鼠體內(nèi)主要以脫糖基、脫甲基化、乙?;⑵咸烟侨┧峄刃问酱x,而刺五加苷D 是在脫葡萄糖后,以脫甲基化和葡萄糖醛酸化代謝,異嗪皮啶則以原型葡萄糖醛酸苷為中間產(chǎn)物后又以原型排出體外。血腦屏障透過(guò)率高,進(jìn)一步說(shuō)明刺五加有望成為治療PD 的新藥物。
況時(shí)祥等[30]將60 例帕金森原發(fā)性患者,隨機(jī)分為對(duì)照組和治療組,60 例患者原有治療都是服用左旋多巴,個(gè)別加服用安坦、溴隱亭,在各自用藥用量不變的情況下,治療組前10~15 d 靜脈滴注刺五加注射液后改為口服刺五加口服液。3 個(gè)療程結(jié)束后,治療組webester 評(píng)分明顯優(yōu)于對(duì)照組,劑末少動(dòng)患者癥狀也有所改善,開(kāi)關(guān)現(xiàn)象患者開(kāi)期延長(zhǎng),甚至有2 例消失。程秀蘭等[31]對(duì)20 例單用美多巴、8 例服用美多巴加服安坦的PD 患者加服刺五加片,3 個(gè)月后,患者M(jìn)DRSPD 評(píng)分均有進(jìn)步,血常規(guī)、肝腎功能、尿常規(guī)等與治療前變化不大,證實(shí)刺五加治療PD 的安全、有效。
綜上所述,刺五加治療PD 療效確切,成分相對(duì)清晰,機(jī)制相對(duì)明確,不良反應(yīng)較低,是一味值得進(jìn)一步挖掘和開(kāi)發(fā)的治療PD 的藥物。目前對(duì)于刺五加治療PD 的研究大多停留在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上,作用機(jī)制研究還不夠深入;臨床研究相對(duì)較少,若是用于人體可能會(huì)存在一定偏差和不穩(wěn)定因素。希望未來(lái)能有更多的臨床實(shí)踐去挖掘刺五加治療PD 的價(jià)值,尋求潛在、安全的治療靶點(diǎn),加快刺五加的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。