王丹鵬

成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，四川 成都 610075

阿茲海默病(AD)是一種進(jìn)行性以認(rèn)知功能障礙和行為損害為特征的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。AD是最常見的癡呆，占老年期癡呆的50%～70%，其發(fā)病的危險(xiǎn)因素有低教育程度、膳食因素、吸煙、女性雌激素水平下降、高血糖、高膽固醇、高同型半胱氨酸和血管因素[1]。根據(jù)其危險(xiǎn)因素及發(fā)病機(jī)制，科研工作者們?cè)谕桶腚装彼?、雷帕霉素、丹參酮、膽堿酯酶受體(AchE)、N-甲基-D-天冬氨酸受體(NMDA)、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1(GLP-1)等方向取得相關(guān)重要成果。近年來抗AD相關(guān)藥物研發(fā)相繼失敗，包括羅氏終止的CREAD1(2)研究，值得讓人思考針對(duì)主流的“β淀粉樣蛋白級(jí)聯(lián)學(xué)說”及“tau蛋白超磷酸化學(xué)說”的治療方向是否完美，一次學(xué)術(shù)會(huì)議[2]提出多方面全靶點(diǎn)治療可能是未來AD治療的新方向，失敗的臨床Ⅲ期抗AD藥組合可能有較好綜合治療效果。白藜蘆醇及衍生物不僅自身有一定研究價(jià)值，與其他治療途徑結(jié)合將更有助于AD治療的探索。

白藜蘆醇是一種天然多酚化合物，其主要成分是二苯乙烯，于1998年首次從藜蘆中分離出來。白藜蘆醇生物作用[3]主要包括抗腫瘤作用、抗炎作用、神經(jīng)保護(hù)作用、心血管保護(hù)作用、植物雌激素作用和對(duì)骨鈣的影響等。據(jù)報(bào)道[4]其能夠破壞β淀粉樣蛋白前體(APP)，減少斑塊形成，增加腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNP)增強(qiáng)記憶，通過多種途徑達(dá)到抗炎、抗氧化的功效，然而其化學(xué)穩(wěn)定性有限，水溶性差。因此，研究將圍繞其功效相同更易利用的類似物展開，多靶點(diǎn)藥物也備受關(guān)注[5]，將乙酰膽堿酯酶抑制劑他克林結(jié)構(gòu)特征與白藜蘆醇結(jié)構(gòu)特征相結(jié)合，其在AD細(xì)胞模型中有抗炎和免疫調(diào)節(jié)效應(yīng)，但明顯具有肝毒性，這種雜合多靶點(diǎn)藥物的研發(fā)既具有可開闊性也有其限制。

1 白藜蘆醇在CNS中抗氧化性

1．1減少活性氧(ROS)的生成ROS是由活化的小膠質(zhì)細(xì)胞釋放的主要的神經(jīng)毒性因子，其包括超氧自由基(O2-)、氫氧根自由基(-OH)和過氧化氫(H2O2)[6]，過量會(huì)導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化，使神經(jīng)元受到氧化應(yīng)激導(dǎo)致線粒體受損，鈣離子通透性增加，Aβ生成增加，由此Aβ與ROS的惡性循環(huán)加重了AD。YANG等[7]用不同濃度白藜蘆醇處理含有Aβ1-42的PC12細(xì)胞，核因子紅系2相關(guān)因子(Nrf)與抗氧化反應(yīng)原件(ARE)結(jié)合能調(diào)節(jié)一組抗氧化/解毒基因的表達(dá)，這些基因協(xié)同作用通過連續(xù)酶促反應(yīng)消除ROS。而白藜蘆醇能以濃度和時(shí)間依賴方式抵消Aβ1-42對(duì)小鼠嗜鉻細(xì)胞瘤細(xì)胞系PC12細(xì)胞的影響，通過降低谷胱甘肽和超氧化物歧酶的表達(dá)直接消除自由基作用，顯著提高P13K、Nrf2的表達(dá)。HO-1催化血紅素產(chǎn)生的膽綠素、游離亞鐵離子、一氧化碳對(duì)存在細(xì)胞毒性的細(xì)胞有保護(hù)作用，而白藜蘆醇能提高HO-1水平抵抗AD的氧化應(yīng)激反應(yīng)。

1．2減少金屬酶螯合AD大腦中過渡金屬代謝存在異常，淀粉樣β蛋白易受突出區(qū)域的異常金屬離子相互作用的影響而聚集并產(chǎn)生毒性，AD大腦中銅離子、亞鐵離子等金屬離子能與Aβ結(jié)合，促進(jìn)Aβ的聚集并產(chǎn)生活性氧[8]。YANG等[9]設(shè)計(jì)合成吡哆醇-白藜蘆醇雜合曼尼希堿衍生物，經(jīng)實(shí)驗(yàn)其所有化合物顯示出良好的抗氧化和異常金屬離子螯合性能。這種方法可以有效減少Aβ受金屬離子異常干擾及Aβ與金屬離子的螯合。YANG等[10]則設(shè)計(jì)合成硒納米粒子表面改性的白藜蘆醇(RES@SeNPs)，通過PC12小鼠細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證明能有效阻止銅離子與Aβ42單體的結(jié)合，通過抑制金屬離子誘導(dǎo)的Aβ42聚集從而清除ROS。

1．3抑制Aβ的生成和聚集Aβ在AD中占主導(dǎo)作用，能組裝成不同形式包括單體、寡聚集體和不溶性斑塊，寡聚集體誘導(dǎo)膠質(zhì)細(xì)胞活化具有顯著毒性作用。由于APP突變或β-分解酶的減少導(dǎo)致Aβ堆積會(huì)引發(fā)一系列氧化應(yīng)激、tau蛋白磷酸化、炎癥反應(yīng)及神經(jīng)突觸變性脫失等病理改變[11]。SEINO等[12]用白藜蘆醇二聚體Gnetin C處理SH-SY5Y人神經(jīng)母細(xì)胞瘤能顯著降低其Aβ42，并提高細(xì)胞活性，持久下調(diào)β-分泌酶1(BACE1)，促進(jìn)Aβ分泌酶MMP-14的合成。林茂等[13]用白藜蘆醇對(duì)AD模型小鼠進(jìn)行干預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，小鼠腦皮質(zhì)Aβ40和Aβ42顯著減少，證明白藜蘆醇可直接通過減少Aβ40和Aβ42的表達(dá)起到對(duì)小鼠認(rèn)知功能改善作用。

1．4減少tau蛋白的產(chǎn)生成對(duì)螺旋絲是磷酸化tau蛋白的病理特征，正常磷酸化狀態(tài)下與微管結(jié)合并穩(wěn)定微管，但過度磷酸化tau蛋白會(huì)從微管中解離螯合其他tau蛋白從而使微管解聚從而打破細(xì)胞骨架穩(wěn)定。YU等[14]用白藜蘆醇治療JNPL3 P301L突變型人tau過度表達(dá)小鼠的tau病發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇傾向于增加高磷酸化tau蛋白，減少纏結(jié)中的高磷酸化tau蛋白，阻斷或逆轉(zhuǎn)過度磷酸化tau蛋白的后期聚集。SCHWEIGER等[15]用白藜蘆醇對(duì)小鼠初級(jí)皮質(zhì)神經(jīng)元進(jìn)行孵育經(jīng)過一系列處理，AD特異性磷酸化位點(diǎn)脫磷酸化Tau的最重要磷酸酶是蛋白磷酸酶2A(PP2A)，結(jié)果顯示，多酚白藜蘆醇顯著誘導(dǎo)PP2A活性，減少PP2A依賴性表位的Tau磷酸化，證明白藜蘆醇在AD的預(yù)防和治療中有很好的作用。

1．5減少線粒體的損害線粒體在神經(jīng)元中維持突觸功能和誘導(dǎo)自噬方面起重要作用。在AD中[16]，Aβ、tau蛋白可插入線粒體干擾其正常功能，生成活性氧，引起相關(guān)動(dòng)力學(xué)損傷，基因表達(dá)障礙，能量供應(yīng)受損，DNA破壞等最終誘導(dǎo)線粒體凋亡，因而線粒體靶向抗氧化治療尤為關(guān)鍵。WANG等[17]用白藜蘆醇治療Aβ1-42處理分化的大鼠PC12細(xì)胞能減輕Aβ42誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，顯著增強(qiáng)了有絲分裂吞噬作用，減輕了線粒體損傷，然而所有保護(hù)作用被自噬/有絲分裂抑制劑3-MA阻斷，表明線粒體通過降低氧化狀態(tài)參與白藜蘆醇的神經(jīng)保護(hù)作用。MADREITER-SOKOLOWSKI等[18]展開對(duì)白藜蘆醇的劑量研究得出白藜蘆醇的線粒體效應(yīng)顯示出非常嚴(yán)格和顯著的濃度依賴性，低濃度下白藜蘆醇(<50 μm)促進(jìn)細(xì)胞抗氧化防御機(jī)制，激活A(yù)MP激活蛋白激酶(AMPK)和SIRT1連接的途徑，并增強(qiáng)線粒體網(wǎng)絡(luò)的形成。這些機(jī)制在體外和體內(nèi)都有助于白藜蘆醇對(duì)毒素和疾病相關(guān)損傷的細(xì)胞保護(hù)作用。

2 白藜蘆醇在CNS中抗炎作用

2．1降低血腦屏障(BBB)通透性血腦屏障在毛細(xì)血管與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞間具有重要作用，可防止有害大分子物質(zhì)穿過，在AD中Aβ斑誘導(dǎo)炎性反應(yīng)，產(chǎn)生大量白細(xì)胞介素(IL-1β)，IL-6、腫瘤壞死因子(TNF-α)等炎性介質(zhì)穿過屏障導(dǎo)致神經(jīng)突觸受損脫失，因而降低BBB通透性，減少炎癥滲入。SWADA等[19]對(duì)輕度至中度AD患者進(jìn)行了白藜蘆醇的分散、雙盲、安慰劑對(duì)照的II期試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇能通過降低基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)降低CNS通透性，而MMP-9調(diào)節(jié)血腦屏障通過釋放細(xì)胞因子和自由基滲透切割血管基膜與神經(jīng)血管床連接，表明白藜蘆醇可限制白細(xì)胞和其他神經(jīng)介質(zhì)滲入大腦。MAUSSA等[20]用SIRT1激活劑白藜蘆醇治療輕中度阿爾茨海默病52周發(fā)現(xiàn)其能顯著增加MMP10，降低IL-12P40、IL-12P70和調(diào)解活化正常T細(xì)胞表達(dá)和分泌的趨化因子(RANTES)，卻并未改變tau蛋白水平，但通過降低金屬蛋白酶9維持BBB的完整性，并誘導(dǎo)適應(yīng)性免疫反應(yīng)，從而提高了大腦對(duì)淀粉樣蛋白的彈性沉積。

2．2激活SIRT1酶沉默信息調(diào)節(jié)因子(SIRTs)是一組NAD+依賴性酶，控制各種炎癥衰老的生物過程，SIRT1能夠保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞，而SIRT2則促進(jìn)神經(jīng)纖維的退化。據(jù)前人總結(jié)SIRT1[21]是白藜蘆醇治療AD的一個(gè)重要靶點(diǎn)，間接通過TyRS-PARP1-SIRT1通路引起自噬進(jìn)而減弱Aβ25-35引起的神經(jīng)毒性，并可通過這個(gè)通路誘導(dǎo)自噬信號(hào)通路保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)及改善認(rèn)知功能。DENG等[22]為確定自噬在白藜蘆醇抗PC12細(xì)胞神經(jīng)毒性作用，分別用自噬抑制劑、SIRT1抑制劑、高度特異性煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶抑制劑處理，結(jié)果顯示，單次治療白藜蘆醇增加了PC12細(xì)胞中SIRT1的表達(dá)，這是劑量依賴性的，白藜蘆醇誘導(dǎo)的自噬在PC12細(xì)胞中是SIRT1依賴性的，白藜蘆醇在用Ab25-35或不用Ab25-35處理的PC12細(xì)胞中以劑量依賴性方式顯著上調(diào)DNA修復(fù)酶PARP1表達(dá)，PARP1是白藜蘆醇激活SIRT1所必需的。目前白藜蘆醇與SIRT1過度表達(dá)和神經(jīng)保護(hù)的機(jī)制尚不清楚[23]，但這種表達(dá)可能在激活的小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)ROS、NF-κB信號(hào)的神經(jīng)元保護(hù)中發(fā)揮重要作用，防止Aβ毒性，并有助于改善學(xué)習(xí)和記憶功能。白藜蘆醇還可以通過SIRT1過表達(dá)抑制人體抑癌基因p53和FOXO的凋亡活性，并在AD中提供神經(jīng)元保護(hù)。

2．3抑制膠質(zhì)細(xì)胞炎癥神經(jīng)炎癥在AD各階段都有突出病理表現(xiàn)，其中星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞被聚集的Aβ斑塊激活產(chǎn)生補(bǔ)體因子造成突觸損傷起重要作用。ZHAO等[24]用白藜蘆醇培養(yǎng)小鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞，將Aβ1-42溶液制成最終濃度為5、10、20和40 μm，持續(xù)24 h。分別通過CCK-8實(shí)驗(yàn)和ELISA測量增殖和炎癥因子水平，結(jié)果白藜蘆醇治療細(xì)胞中炎癥因子下降，抗炎因子增加，表明了白藜蘆醇對(duì)炎癥反應(yīng)的抑制作用，以及對(duì)炎癥和抗炎之間平衡的調(diào)節(jié)作用，這是由活化的膠質(zhì)細(xì)胞誘導(dǎo)的。Aβ1-42在N9小膠質(zhì)細(xì)胞中誘導(dǎo)的炎癥是由NF-κB信號(hào)通路傳導(dǎo)，NF-ΚB抑制劑(PDTC)可抑制NF-κB表達(dá)。GIRBOVAN等[25]用21 d白藜蘆醇預(yù)處理的五組小鼠缺血實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)以兩種不同的劑量白藜蘆醇預(yù)處理，可以防止缺血誘導(dǎo)海馬CA1區(qū)中星形膠質(zhì)細(xì)胞GLT-1的耗竭，顯著減輕了大腦區(qū)域缺血誘導(dǎo)的CD11b/c-和GFAP-ir。CA1區(qū)中GLT-1表達(dá)和神經(jīng)元密度之間的強(qiáng)正相關(guān)進(jìn)一步支持這些變化可能有助于白藜蘆醇的神經(jīng)保護(hù)作用。CIANCIULLI等[26]用預(yù)處理白藜蘆醇培養(yǎng)LPS誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞，結(jié)果顯示，LPS刺激的小膠質(zhì)細(xì)胞中，白藜蘆醇預(yù)處理以劑量依賴的方式減少了促炎細(xì)胞因子IL-1β、TNF-α和IL-6 mRNA的表達(dá)，并增加了抗炎白細(xì)胞介素(IL-1β)的釋放。此外，白藜蘆醇預(yù)處理上調(diào)了JAK1和STAT3的磷酸化形式，以及LPS活化細(xì)胞中細(xì)胞因子信號(hào)傳導(dǎo)(SOCS)3蛋白表達(dá)的抑制，表明JAK-STAT信號(hào)傳導(dǎo)途徑參與白藜蘆醇發(fā)揮的抗炎作用。

2．4阻斷NF-κB信號(hào)通路NF-κB信號(hào)是可由LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞內(nèi)激活的重要炎癥反應(yīng)通路，近年來發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇通過抑制NF-κB信號(hào)通路發(fā)揮抗炎作用具有重要意義。王宇等[27]向小鼠側(cè)腦室注射Aβ建立AD模型，白藜蘆醇灌胃進(jìn)行水迷宮試驗(yàn)，結(jié)果小鼠找到平臺(tái)的潛伏期(P<0.01)和穿越平臺(tái)的次數(shù)(P<0.01)與假手術(shù)組小鼠相比明顯延長，提示Aβ造成小鼠學(xué)習(xí)記憶能力障礙。白藜蘆醇抑制海馬TNF-α和IL-1β的產(chǎn)生，抑制NF-κB信號(hào)通路而抑制腦內(nèi)炎癥反應(yīng)。MA等[28]用小鼠巨噬細(xì)胞株RAW264.7分別用LPS和四種不同微米的白藜蘆醇處理觀察不同濃度對(duì)細(xì)胞活力的影響，發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇以劑量依賴的方式抑制了IL-6和NO的細(xì)胞外釋放和NF-κB p65從胞質(zhì)向細(xì)胞核的轉(zhuǎn)運(yùn)，揭示白藜蘆醇通過減弱STAT1和STAT3信號(hào)通路的激活，對(duì)HMGB1從細(xì)胞核向細(xì)胞質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)以及隨后IL-6的產(chǎn)生產(chǎn)生產(chǎn)生影響。通過抑制NF-κB和STAT信號(hào)通路，減少LPS誘導(dǎo)的IL-6和NO的產(chǎn)生以及HMGB1從細(xì)胞核向細(xì)胞質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)。

3 白藜蘆醇衍生物及與其他治療途徑聯(lián)合的進(jìn)展

盡管白藜蘆醇具有顯著抗氧化抗炎作用，生物利用度低，水溶性差，雖然是安全的，但惡心腹瀉的不良反應(yīng)比較明顯，因此圍繞白藜蘆醇衍生物及其聯(lián)合治療很有必要。WANG等[29]將骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)經(jīng)尾靜脈途徑移入小鼠海馬，并給予口服白藜蘆醇灌胃，研究發(fā)現(xiàn)，靜脈注射后臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞hUC-MSCs在海馬體的分布很差。然而，白藜蘆醇促進(jìn)了AD小鼠海馬中hUC-MSCs的存活和植入。與白藜蘆醇結(jié)合，hUC-MSCs對(duì)AD的病理環(huán)境更有抵抗力，且在大腦中維持時(shí)間更長，白藜蘆醇增強(qiáng)了huC-MSCs的生存力和增殖能力，減少了其衰老和凋亡。XU等[30]評(píng)價(jià)已合成的去鐵酮-白藜蘆醇衍生物，約50%的化合物顯示出比白藜蘆醇更好的抑制Aβ1-42自誘導(dǎo)聚集能力。CHENG等[31]評(píng)估白藜蘆醇-麥芽粉混合物作為AD的多靶點(diǎn)藥物顯示這些化合物具有三重功能，即抑制自身誘導(dǎo)的Aβ1-42聚集、抗氧化和金屬螯合活性。圍繞白藜蘆醇的衍生物的研究具有開發(fā)抗AD多靶點(diǎn)的潛力，同時(shí)白藜蘆醇可聯(lián)合其他治療途徑有協(xié)同效應(yīng)，甚至可能增強(qiáng)臨床Ⅲ期失敗藥物的價(jià)值。

4 總結(jié)

白藜蘆醇作為天然的化合物具有更容易開發(fā)研究的特性，其大量存在于葡萄、花生等植物中，流行病學(xué)也顯示AD的發(fā)生與這些植物膳食有很大聯(lián)系。在現(xiàn)有的靶點(diǎn)治療中，針對(duì)Aβ、tau蛋白的研究進(jìn)展陷入僵局，而SIRT1具有較大的發(fā)展空間，其誘導(dǎo)的途徑可對(duì)NF-κB致炎通路、自由基的產(chǎn)生、線粒體的損害等多方面產(chǎn)生作用。近年關(guān)于SIRT1的研究還深入到腎臟、心血管、免疫調(diào)節(jié)等領(lǐng)域，白藜蘆醇激活SIRT1產(chǎn)生對(duì)全身系統(tǒng)抗炎反應(yīng)有助于抗AD的治療，此外，其他的降低BBB通透性，減少金屬蛋白酶合成等途徑具有可見的發(fā)展方向，可起到輔助治療作用。

雖然白藜蘆醇在抗AD的靶點(diǎn)治療上取得顯著成果，但臨床試驗(yàn)甚少，沒有證據(jù)表明白藜蘆醇對(duì)治療人類疾病有好處。由于人類和動(dòng)物多酚的代謝存在差異，同時(shí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)多是由基因突變或蛋白誘導(dǎo)短暫形成Aβ斑或類似AD模型，而人類的AD病變來自于長期的病理過程且不存在基因突變[32-41]。因此，白藜蘆醇的抗AD研究需要更多的動(dòng)物模型證據(jù)以及大范圍長期臨床試驗(yàn)。