加味不忘散及其活性成分防治阿尔茨海默病的作用机制研究进展

贺则凡，杨青青，侯苗苗，李 媛，李新毅

阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease，AD)又称老年性痴呆，约占痴呆症的80%[1]，世界AD 2018年报告中一项流行病学分析预测，随着世界人口老龄化程度的加剧，至2050年全球痴呆人口将达1.52亿人[2]，将给病人、家庭及社会带来沉重的负担。AD是一种中枢神经系统退行性疾病，多起病于中老年期，主要的临床表现为进行性记忆力减退、认知功能下降以及精神行为异常等，病人通常在发病后5～10年由于各种慢性并发症而死亡[3]。目前，经美国食品药品监督管理局(FDA)批准的治疗药物主要包括乙酰胆碱酯酶抑制剂多奈哌齐、利瓦斯汀、加兰他敏和N甲基D门冬氨酸(NMDA)拮抗剂美金刚，这两种药物可能有助于AD病人在一定时间内维持思维、认知和人际沟通能力，但其仅能在一定程度上延缓疾病进展，且不是对所有类型的AD病人都有效[4]。由于AD的病因较复杂，针对单一靶点的治疗药物往往疗效欠佳或者存在较大的副作用[5]，因此，探索新的防治AD的药物具有重要意义。长期以来，中医学在治疗AD方面积累了丰富经验，且中药复方治疗疾病具有多系统、多途径、多靶点、低毒性的优势，而复方的药理作用与活性成分密切相关。本研究对近年来与加味不忘散及其活性成分防治AD作用机制相关的研究文献进行归纳总结，包括调节乙酰胆碱能系统、调节β-淀粉样蛋白(amyloid β-protein，Aβ)聚集、抑制神经炎症、抑制氧化应激反应、抑制神经元凋亡、促进神经再生、维持神经突触可塑性、抑制谷氨酸兴奋毒性等机制，为中药防治AD防治提供理论依据。

1 AD的发病机制研究

在生物学领域，AD定义为一种特殊的神经病理学特征，即脑内细胞外Aβ沉积及形成炎性老年斑(senile plaques，SP)、细胞内Tau蛋白病理性过度磷酸化形成神经元纤维缠结(neurofibrillary tangles，NFTs)[6]，同时伴有神经细胞凋亡、突触连接减少和脑萎缩[7]。目前认为AD是一种多种发病机制共同作用的复杂疾病，其中基因突变、Aβ沉积、胆碱能系统功能障碍、神经炎症过度激活、神经细胞营养不良、异常氧化应激反应、突触功能障碍和线粒体功能障碍等都是AD发生和发展的重要原因[8-10]。Aβ是一种分子量约4 kDa的多肽，由淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein，APP)经分泌酶水解产生。在显性遗传性AD病人中，脑脊液Aβ水平在痴呆症状出现前20～25年已经表现出降低趋势[11]。基于Aβ假说，沉积在脑内细胞外的Aβ可能导致异常氧化应激反应、线粒体功能障碍、突触结构破坏、炎症反应、长时程增强抑制和Tau蛋白过度磷酸化，最终引起神经细胞的凋亡、坏死，加速AD的发生发展[12]。作为一种微管相关蛋白，Tau蛋白的功能是与微管蛋白结合形成微管并维持其稳定性。过度磷酸化的Tau蛋白可导致细胞中的微管解离，正常轴突转运受损，引起突触丢失、神经元功能损伤[13]，有研究认为神经元纤维缠结的形成及其导致的神经细胞功能障碍与过度激活的神经炎症反应密切相关[12]。有研究表明，线粒体功能障碍可能通过多种机制促进AD发展，包括氧化应激、细胞凋亡、抑制蛋白质降解和自噬等[14]。AD的另一个重要病因是脑内胆碱能系统功能障碍，胆碱能神经元在大脑中广泛分布，参与许多关键的生理过程，如注意力、学习、记忆、应激反应、觉醒和睡眠[15]，病理研究发现AD病人基底前脑Meynert基底核胆碱能神经元发生特异性变性，这可能是其出现明显记忆障碍的原因[16]。

中医理论认为AD的主要病机为本虚标实，本虚指肾精亏虚，脑髓失养，神机失用；标实指由于脏腑功能失调，痰湿瘀血阻滞，内生浊毒，毒损脑络，从而导致痴呆的发生。

2 加味不忘散的创立

针对AD的病机，目前认为较为全面的治疗原则应为补肾填精、益气补血、化痰祛瘀、疏肝健脾、清热解毒[17]。古方“不忘散”出自《备急千金要方》卷十四，名见《证治准绳》卷五，由远志、石菖蒲、人参、茯苓、茯神组成，具有开窍益智、宁心安神、补气益血之功效，现代药理学研究表明，不忘散可改善AD模型大鼠的认知功能[18]。基于对AD病机和治疗原则更全面的认识，有研究在该方基础上增加熟地黄补肾填精养血，当归养血活血祛瘀，白术益气健脾燥湿化痰，黄连清热解毒燥湿，组成复方“加味不忘散”(炙远志 20 g，石菖蒲5 g，人参15 g，茯苓10 g，茯神10 g，熟地黄15 g，当归10 g，白术10 g，黄连5 g)，其组方配伍更加合理、全面，既扶正又祛邪，切合AD的主要病机[18]。

3 加味不忘散防治AD的作用机制研究

药理研究表明，加味不忘散可通过多种机制改善AD动物模型的学习记忆能力。在双侧海马注射 β-淀粉样蛋白 1～42(Aβ1～42)AD 模型大鼠中，加味不忘散可通过抑制 Aβ1-42诱导的海马神经元变性凋亡与海马组织炎症反应改善模型大鼠学习记忆能力[19-20]。在MicroRNA-30e 海马过表达大鼠模型中，加味不忘散可提高大鼠海马胆碱乙酰转移酶(ChAT)的活性，通过调节胆碱能系统功能改善大鼠学习记忆障碍[21]。研究表明，学习、记忆的过程与神经突触可塑性密切相关，而作为神经突触可塑性的一种形式，有观点认为长时程增强(long-term potentiation，LTP)是记忆形成的细胞基础[22-23]。电生理学实验显示，通过灌胃给药的方式，加味不忘散可以改善腹腔注射D-半乳糖联合鹅膏蕈氨酸(IBO)定向损毁双侧Meynert核AD大鼠模型海马的LTP抑制，从而提高大鼠的学习记忆能力[24]。以上研究表明，加味不忘散可通过减轻海马内炎症反应、改善Aβ沉积引起的神经毒性起到神经保护作用，通过调节胆碱能系统功能、维持神经突触功能改善AD动物模型的学习记忆障碍。

4 加味不忘散中主要活性成分防治AD的作用机制研究

4.1 远志 远志是中药中常用的益智药物，在防治痴呆的复方中出现的频率较高，其主要的活性成分为远志皂苷，是从多聚半乳糖皂苷的水解产物中分离出的次生皂苷。远志皂苷可通过降低胆碱酯酶活性、增加胆碱乙酰转移酶表达[25]、改善海马区神经元突触可塑性[26]、提高海马区脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor，BDNF)表达水平等机制改善AD模型鼠的学习记忆功能[27]。体外试验研究表明远志皂苷可通过抑制β-分泌酶显著降低COS-7细胞内β-淀粉样蛋白 1～40(Aβ1～40)和Aβ-42的水平从而减轻Aβ沉积引起的神经毒性[28]，并且对β-淀粉样蛋白 25～35(Aβ25～35)诱导的PC12细胞具有保护作用[29]。

4.2 人参 人参是传统中药的主要代表之一，具有多种药理作用，其主要活性成分为人参皂苷类。人参皂苷Rb1、Rb2和Rg3可明显抑制乙酰胆碱酯酶(AChE)和丁酰胆碱酯酶(BChE)的活性，增加AD动物模型脑内胆碱能神经递质水平[30]。人参皂苷RD和Rg1可以明显降低AD动物模型中Aβ的水平[31]，体外酶测定试验表明，人参皂苷CK、F1、Rh1和Rh2可以抑制β-分泌酶活性[30，32]，进而减少Aβ的沉积。在细胞水平上，人参皂苷RD可能通过激活HT22海马神经元细胞中的丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)和磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)通路增加可溶性淀粉酶前体蛋白α(sAPPα)的表达水平，在去卵巢的大鼠模型中，腹腔注射人参皂苷RD可通过增加sAPPα的水平减少细胞外Aβ沉积，并改善大鼠的认知和记忆损害[33]。此外，人参皂甙Rb1和Rg1可抑制Aβ诱导的活性氧自由基(ROS)过度产生和脂质过氧化，从而提高细胞存活率[34-35]，提示人参皂苷可通过降低氧化应激和改善氧化应激诱导的神经元凋亡来发挥神经保护作用。

4.3 石菖蒲 石菖蒲是中医常用来醒脑、健脑的一味药，关于其化学成分及药理分析研究发现，石菖蒲改善记忆的主要物质为α-细辛醚、β-细辛醚和丁香酚[36]。在一项临床试验中，β-细辛醚、远志皂苷联合美金刚治疗中重度AD病人组较单纯美金刚治疗组认知功能改善更明显[37]。动物实验表明，β-细辛醚能够改善Aβ1～42联合2-VO建立AD大鼠模型的学习记忆障碍，其神经保护作用机制可能是降低体内的活性氧类物质水平减轻氧化应激损伤[38]。β-细辛醚可以通过PI3K-Akt-mTOR途径抑制Beclin-1依赖的自噬作用，并降低APP/PS1转基因小鼠海马内AChE的活性和Aβ-42浓度[39]。丁香酚联合β-细辛醚可以减轻Aβ沉积对神经突触超微结构及神经元的损害程度，起到维持神经突触正常功能的作用[40]，从而提高小鼠的学习和记忆能力。此外，α-细辛醚可以明显降低谷氨酸损伤的海马神经元胞浆内钙离子水平，通过调节A型GABA受体和NMDA受体来降低神经元的兴奋性发挥神经保护作用[41]。

4.4 茯苓、茯神 茯苓、茯神是中药防治痴呆的经典方剂中出现频率较高的中药[42]，药理分析表明茯苓酸类和茯苓多糖是其发挥益智作用的主要物质[43-44]。动物实验研究发现，茯苓水提物可提高海马LTP[45]，增加AChE活性[46]，改善东莨菪碱诱导的动物模型的空间记忆障碍。体外实验发现，去氢茯苓酸可以通过拮抗Bafilomycin A1诱导的溶酶体酸化抑制、促进自噬小体与溶酶体的融合来减少Aβ1～42在PC12细胞中的沉积，减轻Aβ对神经细胞的毒性[43]。茯苓多糖可增加老年大鼠血清中超氧化物歧化酶(SOD)活性，降低体内丙二醛(MDA)和自由基含量[47]。此外，茯苓多糖还可通过抑制果蝇体内脂质过氧化反应提高抗氧化能力[48]，延长果蝇寿命，提示茯苓多糖具有一定的抗氧化、抗衰老作用。

4.5 熟地黄 熟地黄也是中药防治AD方剂中出现较频繁的中药之一[42]。动物实验研究表明，在果蝇AD模型中，熟地黄可减轻Aβ神经毒性发挥神经保护作用[49]，在氯化铝拟痴呆小鼠模型和谷氨酸单钠毁损下丘脑弓状核大鼠模型中，熟地黄可改善其学习记忆能力，作用机制可能与调节动物脑内神经递质谷氨酸(Glu)和γ 氨基丁酸(GABA)的含量，提高海马区NMDAR1与GABAR的表达水平有关[50]。熟地黄的提取物环烯醚萜特别是梓醇显示出较好的抗痴呆作用。梓醇可提高Aβ25～35加谷氨酸激动剂诱导的小鼠模型脑内的胆碱乙酰转移酶、M受体密度和BDNF表达水平，调节胆碱能系统，从而改善小鼠的学习记忆障碍[51]。细胞水平上，梓醇可通过抑制炎性因子释放减轻Aβ1～42诱导的原代皮层神经元胶质细胞毒性，并在一定程度上抑制胶质细胞的激活，提高细胞存活率[52]。

上述体内外药理研究表明，加味不忘散的主要有效成分远志皂苷、细辛醚、丁香酚、人参皂苷类、寡糖酯、茯苓酸、茯苓多糖、梓醇等物质可通过多种机制，如抑制Aβ 聚集及减轻其诱导的神经毒性、调节乙酰胆碱能系统、抑制神经炎症、抑制氧化应激反应、抑制海马神经元凋亡、促进神经元再生、维持神经突触可塑性、减轻谷氨酸兴奋毒性、减少细胞内钙离子超载等发挥抗AD作用，改善AD动物模型的记忆、学习能力损害。

5 小 结

中药复方防治AD具有多靶点、低毒性的优势，针对AD病机更全面的认识结合多年临床经验组成中药复方加味不忘散，在防治AD的临床应用和药理试验中均取得较好的疗效。通过对加味不忘散及主要活性成分抗AD药理作用机制研究概述，对该复方进一步的药理作用研究及更好的应用于临床具有一定的指导意义，同时为中医中药防治AD提供理论依据。