AD:电针灸修复认知,有戏!中大五院团队揭秘电针灸改善阿尔茨海默病相关认知功能的神经机制

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我们知道,阿尔茨海默病(AD)是一种逐渐恶化的神经退行性疾病,主要表现为记忆力减退、认知功能下降及行为能力改变。尽管现有的一些药物能延缓疾病进展,但却无法逆转广泛的神经元损伤以及由此带来的认知障碍。因此,更多的科学家们开始将目光转向一些非药物的干预措施,比如我们今天要说的中医电针灸。


说到这大家可能会好奇电针灸和AD之间的关系,事实上,已经有研究显示,电针灸可通过调节小胶质细胞和星形胶质细胞相关的神经炎症来改善AD小鼠的认知功能,只不过这背后的具体机制我们还不清楚。


近期,中山大学附属第五医院金红军/李胜桥团队发表了一篇研究,他们利用正电子发射断层扫描(PET)和免疫组化等技术,揭示了电针灸改善AD小鼠认知功能的机制。


具体来说,电针灸主要通过降低与神经胶质细胞相关蛋白S1PR1的表达,来抑制神经炎症,从而改善AD小鼠的认知功能。此外,免疫组织化学分析结果显示,电针灸治疗还显著减少了AD小鼠大脑皮层和海马区中炎症因子(如IL-1β和TNF-α)的表达水平,这也进一步验证了电针灸在抑制神经炎症方面的作用。


研究发表在Alzheimer’s & Dementia上[1]。


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论文首页截图


鞘氨醇-1-磷酸受体1(S1PR1)是一种重要的神经炎症标志物,它主要分布在星形胶质细胞、小胶质细胞和少突胶质细胞中。既往有研究显示,S1PR1在AD患者大脑中的表达增加,而抑制S1PR1则可以缓解AD相关的神经炎症和病理进展。


基于此,研究人员猜测,电针灸改善AD认知功能背后的机制可能与S1PR1表达有关,于是研究人员构建了AD小鼠模型(APP/PS1型AD小鼠),并首次使用了靶向S1PR1的PET探针[18F]TZ4877,它可以实时、客观、定量评估生理-病理-治疗三种状态下AD小鼠模型脑内S1PR1表达。


在实验过程中,研究人员将10只AD小鼠随机分成电针灸治疗组和未治疗组,然后又找来了5只野生小鼠作为对照。电针灸主要刺激了小鼠头部的百会穴和四神聪穴(频率2Hz,电压2V,每日20分钟,持续15天),认知功能主要通过水迷宫实验结果判定(水迷宫主要评估小鼠的空间学习和记忆能力。实验分为视觉平台实验、隐藏平台实验和空间探索实验,记录小鼠在不同实验中的逃逸潜伏期、游泳路径和目标平台区的停留时间等指标)


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研究过程


结果显示,在隐匿平台实验中,与未治疗AD小鼠相比,电针灸组小鼠逃逸潜伏期显著缩短,且表现非常接近于野生型小鼠,这说明,表明电针治疗能够改善AD小鼠的学习和记忆能力。


同样,空间探索实验表明,与未治疗AD小鼠相比,电针灸组小鼠在目标平台区域的停留时间和游泳距离显著增加,表明其空间记忆能力得到改善。


以上结果也证实了,电针灸的确能显著改善AD小鼠的认知功能。


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水迷宫结果


随后利用[18F]TZ4877,研究人员观察了电针灸过程中AD小鼠大脑S1PR1的表达情况,结果发现,与野生小鼠相比,未治疗的AD小鼠大脑中S1PR1表达更高,说明AD小鼠大脑存在神经炎症。


而与未治疗的AD小鼠相比,经过电针灸治疗小鼠大脑中皮层和海马区中的S1PR1表达变低了,这说明电针灸可以改善AD小鼠大脑中的神经炎症。


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[18F]TZ4877摄取情况,摄取得多,意味着S1PR1的表达高,SUV为摄取值


进一步相关性分析结果表明,AD小鼠大脑皮层和海马中的S1PR1表达情况与逃逸潜伏期呈正相关,且免疫荧光实验显示,S1PR1与神经炎症标记物GFAP(代表星形胶质细胞)和IBA-1(代表小胶质细胞)存在共定位。


根据以上结果,研究人员发现,机制上,电针灸主要通过降低与神经胶质细胞相关蛋白S1PR1的表达,减少了炎症细胞的激活,从而抑制了神经炎症,进一步改善了AD小鼠的认知功能。


最后的免疫组化分析结果显示,电针治疗还显著减少了AD小鼠脑部皮层和海马区中炎症因子(IL-1β和TNF-α)的表达水平,这进一步验证了电针在抑制神经炎症方面的作用。


总的来说,这项研究首次利用PET探针[18F]TZ4877揭示了电针灸改善AD认知功能的神经生物学机制。该研究结果为电针灸在AD治疗中的应用提供了重要的科学依据,也为未来临床实践中利用S1PR1作为生物标志物来评估电针灸疗效提供了方向。


参考文献:

[1]Wang L,Bi L,Qiu Y,Huang G,Ye P,Liu Y,Li A,Yang X,Shen P,Wang J,Zeng Q,Zhang H,Li S,Jin H.Effectiveness of electro-acupuncture for cognitive improvement on Alzheimer's disease quantified via PET imaging of sphingosine-1-phosphate receptor 1.Alzheimers Dement.2024 Sep 25.

本文作者|张金旭