基于BDNF/TrKB/CREB信號通路探討溫膽湯干預精神分裂癥認知障礙

★田真真 徐義勇 朱金華 高源 萬紅嬌（江西中醫藥大學 南昌 330004）

精神分裂癥（SCZ），被WHO認為是導致人類殘疾的第四大病因，是我國疾病防治和研究的重大疾病之一。認知障礙作為SCZ首發癥狀，貫穿于疾病的全過程。目前公認SCZ是一種由多個細胞信號通路異常調節所致的神經系統紊亂性疾病，包括多巴胺信號、谷氨酸信號和神經可塑性信號通路異常等［1］，發病機制復雜，涉及多通路級聯反應。其中，海馬腦源性神經營養因子/原肌球蛋白相關受體kinase B /環磷腺苷效應元件結合蛋白（BDNF/TrKB/CREB）信號傳導通路對SCZ認知功能起到關鍵作用［1］。依據中醫理論，SCZ認知障礙屬于中醫“癲狂”病范疇，其病機為“痰迷心竅”，其病理特征與現代醫學大腦海馬神經元BDNF/TrKB/CREB細胞信號通路傳導影響認知記憶存在必然的相關性。溫膽湯臨床多用治“無形之痰”所致的精神疾患，乃中醫治療痰證的經典有效方劑。本文就BDNF/TrKB/CREB信號通路與SCZ認知障礙，SCZ認知障礙與“痰迷心竅”相關，理氣化痰經典方溫膽湯干預SCZ認知障礙等方面進行深入探討，以期為研究溫膽湯治療SCZ認知障礙作用機制提供理論基礎。

1 BDNF/TrKB/CREB信號通路與精神分裂癥認知障礙的關系

認知障礙作為貫穿于精神分裂癥整個過程的首發病癥［2-3］。說明機體認知功能障礙是精神分裂癥主要病理表現，因此，分析研究導致認知功能障礙的致病因素是探討精神分裂癥的關鍵環節。研究表明，BDNF/TrKB/CREB信號通路與認知功能相關［4-5］。BDNF是1982年由德國神經化學家Barde及其同事首次從豬腦中分離純化出的一種堿性蛋白質［6］，其作為神經營養因子家族成員，在中樞神經系統中廣泛分布，尤其是海馬組織中表達最為豐富。BDNF 對維持海馬神經元的完整性，激活其生理功能［7］，及參與神經發育、分化、再生、維持和可塑性機制等方面具有重要的調節作用［8-9］。BDNF通過促進突觸囊泡交互對接來增強高頻突觸傳遞，激活相關離子通道及受體激發快速突觸后效應，以影響海馬突觸信息存儲和記憶的提取［10-11］，達到影響人類語言情景記憶功能。BDNF對認知功能的影響，與其高親和力原肌球蛋白相關受體kinase B（TrkB）結合相關。BDNF與TrkB結合后可導致TrkB磷酸化，以激活神經細胞內重要的下游細胞內信號級聯，包括PI3K/Akt，磷脂酶C-γ（PLC-γ）、Ca2+/CaM/CaMK和MAPK/ERK途徑［12］。其中，AKT的活性與記憶鞏固和突觸可塑性有關，ERK的活性在突觸可塑性和記憶形成中起著重要作用［13］。CREB是細胞內重要的轉錄因子，它結合在DNA的CRE原件上，通過CBP將其穩定，從而促進含有該原件的靶基因轉錄，誘導或抑制下游靶基因的轉錄，調控這些通路的基因轉錄及表達，CREB的靶基因包括BDNF, c-fos ,絡氨酸羥化酶及多種神經肽［14］。BDNF可易化神經遞質谷氨酸的合成及釋放，提高突觸效能，促使CREB磷酸化而激活與長時記憶相關的基因［15］，還可促進突觸蛋白（syn）和突觸囊泡蛋白（syp）表達，誘導長時程記憶增強，通過調節突觸蛋白合成，改變樹突、棘突形態 ，增強突觸活性從而影響大腦記憶功能。可見，BDNF/TrkB/CREB信號分子參與了神經元發育、突觸形成及傳遞、長時程記憶增強（LTP）等認知基本生理過程，BDNF、TrkB、CREB作為中樞及周圍神經系統神經元維持生存及正常生理功能所必需的分子，在認知過程中發揮關鍵作用，在學習和記憶中扮演重要角色［16］。 病理方面，大量實驗結果證明，BDNF是精神分裂癥認知缺陷的分子學基礎：基因敲除或轉入反義BDNF基因來抑制嚙齒類動物BDNF信號傳導，則會損害其空間學習及記憶［17］；外源性增加BDNF可以逆轉Aβ誘導的體內及體外神經元退行性病變，進而減少神經元的死亡，改善認知障礙［18］；BDNF和TrkB結合可改善阿爾茨海默癥患者的記憶障礙并調節海馬的神經發生［19］；BDNF可促進Akt磷酸化從而對缺血性腦損傷發揮神經保護作用［20］。CREB作為BDNF的轉錄因子，其磷酸化的降低可抑制BDNF的表達，降低BNDF下游TrkB的磷酸化，同時，CREB表達不足或磷酸化水平降低還可影響長時程記憶形成［21］。相反，在CREB磷酸化增加后，又可上調BDNF表達，引起BDNF高親和力受體TrkB磷酸化，從而提高海馬神經突觸活性，減少海馬神經元的損失，促進海馬神經發生，改善空間學習和記憶的損傷，對抗由MK-801造模所致的精神分裂癥大鼠的認知障礙［22-23］。綜上所述，BDNF/TrKB/CREB信號通路與SCZ認知功能損害相關，可為后續實驗研究提供理論支持。

2 精神分裂癥認知障礙與“痰迷心竅”的關系

精神分裂癥認知障礙中的核心臨床表現與認知功能有關，主要包括感知覺、思維、注意、記憶等障礙。而痰迷心竅證，是由痰濁內盛，蒙蔽心竅所致精神、意識障礙。提示從病理角度，痰迷心竅與精神分裂癥中的認知障礙存在關聯。痰迷心竅的主要病因為痰，該痰既是致病因素，又是病理產物，互為因果，痰，迷心竅而致神志異常、竅閉等。精神分裂癥中的認知功能障礙病變部位為腦，腦乃元陽精氣之所聚，為髓之海，其功能與精神情志活動密切相關。從中醫角度，心藏神，為神志所主，心之生理功能異常，勢必會影響到神志活動變化，進而影響到腦之認知功能。金·張從正曰“痰迷神竅其病位在腦竅”和清·張璐認為“癲之為證……皆由郁痰鼓塞心包，神不守舍”，皆說明心、腦和神志之間的密切關系。而痰，則是導致這種神志功能異常變化的一個重要因素。沈金鰲《雜病源流犀燭》載有：“痰之為物，流動不測，故其為害，上至巔頂，下至涌泉，隨氣升降，周身內外皆到，五臟六腑俱有。”故“怪病多痰”“百病多由痰作祟”由此產生。痰一旦產生，可隨氣機升降出入，到達人體臟腑經絡，四肢百竅。可見，基于中醫痰證理論，對于中西醫結合認識精神分裂證認知功能障礙意義重大。從現代醫學角度，BDNF/TrKB/CREB信號通路的異常與精神分裂癥認知功能障礙關系密切。依照痰迷心竅的病機分析可知，導致精神分裂癥認知障礙中的“痰”，會影響精神、思維意識活動，因此這個“痰”可能是通過影響BDNF/TrKB/CREB信號通路的傳導功能，導致海馬神經元神經發生、突觸傳導異常，進一步影響了認知、記憶等思維意識活動。因此，采用化痰藥物，消除痰這一致病因素，從而恢復BDNF/TrKB/CREB信號通路功能，達到改善或治療精神分裂癥認知障礙的目的。

3 溫膽湯與精神分裂癥認知障礙相關信號通路BDNF/TrKB/CREB的關系

溫膽湯乃治痰之經典名方，該方由半夏、枳實、陳皮、竹茹、生姜、甘草等六味藥組成，具理氣化痰、清膽和胃之功。臨床主要用于肝膽風火上攻，痰熱互結，膽怯易驚等證，癥見清陽不振所致頭目眩暈或疼痛；心悸、失眠、心煩，胸協脹滿或疼痛等。然痰熱上擾，壅閉清陽，致心神不寧，煩躁易怒為其主要病證。由“痰”所致精神、情志有關的思維活動功能異常，是溫膽湯的主治范圍，并在臨床得到驗證［24］。目前文獻對溫膽湯在用治痰證方面的作用，已進行了報道［25-27］。如溫膽湯隨證加減配伍，可用治常見精神分裂癥患者，包括2 型精神分裂癥、精神分裂癥抑郁癥、痰瘀型精神分裂癥等，但多數局限于對癥治療，并未對該方致病機理進行深入研究，也未見溫膽湯對BDNF/TrKB/CREB信號通路作用下精神分裂癥認知障礙影響方面的臨床報道。

對SCZ認知障礙的研究，主要集中在海馬神經元信號傳導、突觸重塑機制等方面。一般認為癲狂病“痰迷心竅”的病理特征與現代醫學的BDNF/TrKB/CREB信號通路傳導異常存在相關。“痰”多由濕濁內滯，久而化痰，或外感濕濁，閉阻中焦，蒙蔽心竅，又或是情志不舒，郁而生痰等引起。“痰”是導致精神意識思維活動重要致病因素，是精神分裂癥認知障礙主要病因，“痰迷心竅”是其關鍵病機。“痰”一旦蒙蔽心竅，則影響臟腑氣機，致臟腑功能失調，引發心、腦功能異常，進而可能通過影響與認知記憶活動密切相關的BDNF/TrKB/CREB信號通路，導致認知功能障礙。在“痰”證的治療方面，多用以祛痰開竅，理氣化痰之法。既然研究證實BDNF/TrKB/CREB信號通路與精神分裂癥認知障礙相關，精神分裂癥認知障礙與“痰迷心竅”相關，“痰迷心竅”與BDNF/TrKB/CREB信號通路傳導異常存在必然相關性，溫膽湯為治療痰證的有效方劑，那么以理氣化痰見長的溫膽湯，可能是通過BDNF/TrKB/CREB信號通路而達到防治精神分裂癥認知障礙的目的。課題組前期研究，對溫膽湯治療精神分裂癥和使用經典西藥治療精神分裂癥的藥物療效性及安全性進行Mata分析。結果表明［28］，溫膽湯在治療該病上更為有效，痊愈率更高，同時對椎體外系的影響相對西藥對照組要小的多，而西藥組用藥不良反應明顯高于溫膽湯組。同時，通過對數據PANSS評分進行Mata分析，表明溫膽湯組在PANSS評分上明顯優于西藥組。由此可見，溫膽湯在用治精神分裂癥不僅療效確切，而且安全可靠。課題組前期發現，溫膽湯可明顯改善MK801誘發的精神分裂癥模型鼠學習記憶的損傷，其可能的作用機制是通過影響腦脊液中谷氨酸的含量，進而影響海馬神經元的生長、發育、成熟、修復及神經傳遞［29-32］。研究進一步發現，溫膽湯可以提高模型鼠海馬神經元高頻刺激（HFS）后長時程動作電位（LTP），LTP可反映突觸層次記憶過程。可以降低模型鼠海馬組織NRG1、ErbB4 mRNA的表達，NRG1可影響海馬神經元之間的信號傳導、NRG1基因可調節中樞神經系統神經執行功能，同時該基因還可調控γ-氨基丁酸能神經元，影響海馬神經元可塑性。NRG1-ErbB4細胞信號通路不僅可調控神經元生長發育，還可影響神經元突觸可塑性，影響多種神經遞質的分泌和信號傳導，從而對模型鼠認知功能造成影響。這些研究成果均證實溫膽湯治療精神分裂癥認知功能障礙，是通過多靶點多通路發揮治療作用。其研究思路也契合在中醫理論思想指導下運用中藥復方對疾病的干預是從多角度、多過程、多靶點進行的思路。

綜上所述，由于BDNF/TrKB/CREB信號通路與精神分裂癥認知功能障礙存在關聯，“痰迷心竅”為精神分裂癥認知障礙主要病機，而溫膽湯是治療精神分裂癥“痰迷心竅”經典方劑，該方“理氣化痰、和胃利膽”之功，可能是通過影響BDNF/TrKB/CREB信號通路而達到防治精神分裂癥認知障礙的目的（結合溫膽湯化痰作用機制來描述與該信號通路的關系）。而BDNF/TrKB/CREB信號通路則是課題組基于對該通路前期進行的大量中外文獻研究及實驗探索，針對溫膽湯干預精神分裂癥認知障礙發病機制研究中一個新的研究方向。目前國內國外對如何靶向干預該信號通路達到治療精神分裂癥認知功能障礙的研究也尚處在探索階段。因此，本文基于BDNF/TrKB/CREB信號通路，結合文獻資料和課題組前期工作基礎，研究溫膽湯對精神分裂癥認知障礙的影響具有重要意義。希望能為深入研究精神分裂癥認知功能障礙提供參考。