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肝豆状核变性(hepatolenticular degeneration,HLD),即Wilson病(Wilson’s disease,WD),是一种常染色体隐性遗传的铜代谢障碍性疾病[1-2],因脑、肝、肾、角膜等多组织器官存在过量铜沉积,形成复杂多样的临床表现。其中脑部沉积多在豆状核区域,亦可累及中脑、脑桥、小脑、额叶等多部位,造成脑组织损害,形成以锥体外系症状为主,同时可合并锥体系或小脑症状的临床表现,严重影响病人的生活质量及能力。因此,深入研究肝豆状核变性的脑损害机制及治疗,对疾病转归具有重要意义。

1 肝豆状核变性的脑损伤机制

根据肝豆状核变性的脑损伤临床表现,中医可将其归属于“颤病”“痉病”“狂病”等病证范畴。其病机关键主要为铜毒内生,湿热火毒上攻,瘀血阻络,或夹痰为患而成痰瘀互结之势。先天禀赋不足引起铜毒内聚,蕴生湿热,热极生风,则致震颤诸症;火热内盛,耗伤津液,筋脉失荣,出现肢体屈伸不利;肝气郁结,郁久化火,致心神不宁,而发癫发狂;瘀血内阻,或夹痰滞于脑窍,致肢体拘急,动作缓慢。“本虚标实”“虚实夹杂”为肝豆状核变性的病变特点。肝肾阴虚,或由阴损及阳所致脾肾阳虚为本;湿热、痰瘀、肝郁为标[3]。

肝豆状核变性脑损伤的机制目前尚不完全清楚,通常认为主要与神经元细胞的氧化应激和钙超载有关[4]。肝豆状核变性病人体内缺少用以维持中枢神经系统正常生理活动的含铜氧化酶,这些酶一方面可促进髓鞘的形成和保持,参与神经功能物质的合成;另一方面,它能催化超氧离子分解,从而保护神经细胞免受氧化毒害。酶的缺乏造成细胞持续的氧化应激和线粒体损伤,最终细胞凋亡机制被触发,导致神经元凋亡和退行性变。此外,钙离子浓度对细胞生长和有丝分裂有调节作用。当细胞外钙离子内流致钙离子超载,可诱发细胞凋亡机制启动,凋亡蛋白抑制因子表达减少,核内核酸酶激活,损伤线粒体引发caspase-9、caspase-3表达,最终导致神经细胞凋亡。Kalita等[5]通过标记谷胱甘肽、谷氨酸等物质研究氧化应激反应与WD病人临床症状的关联程度,结果显示WD病人的抗氧化物质减少,兴奋性谷氨酸增加,且有神经症状的WD病人较无症状者更为明显(P<0.001)。

2 脑损伤的治疗

肝豆状核变性存在不同程度的脑损伤。通常依WD临床表现的不同而将其分为三型,即肝型、脑型和其他型。在上述三种类型中脑型病人脑损伤最重,既往认为肝型病人不存在脑损伤,现今随着临床病例数据的大量积累和研究的不断深入,特别是新的脑损伤检测指标的发展,已证实肝型病人同样存在不同程度的脑损伤,其产生的可能原因主要有以下几方面:一是铜离子对正常脑组织细胞的直接损伤;二是铜离子在直接损伤基础上引发的化学损伤,如氧化应激、自由基等对脑细胞的破坏等;三是治疗所用的驱铜药物在发挥络合铜离子及其后进入血液的过程中对脑组织的副损伤,这种损伤造成了临床上有相当一部分病人在驱铜治疗后脑部症状未减轻反而加重。鉴于脑组织损伤的普遍性,故肝豆状核变性病人必须加强对脑的保护,适时启动脑保护治疗。

2.1 驱铜治疗 肝豆状核变性病人的脑部症状是由于体内铜离子过多沉积在脑部造成的,故驱铜治疗为首选的治疗方法。驱铜治疗可以直接络合病人脑组织中的铜离子,减轻铜离子对脑组织的物理及化学损伤,并能改善肝豆状核变性病人局部脑血流量,起到脑保护作用。苏增锋等[6]利用磁共振灌注成像技术检测病人局部脑血流量,比较24例WD病人排铜治疗前后,其豆状核、丘脑等部位的变化情况,结果显示,治疗后病人双侧豆状核、尾状核、丘脑及其他部位的血流量明显高于治疗前(P<0.05),提示长期、规范的综合驱铜治疗能有效改善WD病人的脑组织血流量,从而达到脑保护的目的。吴舒梅等[7]检测39 例WD 病人脑组织氢质子磁共振波谱在驱铜治疗前后的变化情况,结果表明,长期和规范化的综合驱铜治疗可明显提高WD病人脑代谢。在驱铜药物中,不同的药物其驱铜作用强度是不一样的。胡纪源等[8]对比还原型谷胱甘肽(GSH ) 、二巯基丁二钠( DMS )、依地酸钙钠(EDTA)、二巯基丙磺酸钠(DMPS)、青霉胺(PCA) 及二巯基丁二酸( DMSA)6种常用的金属中毒解毒剂的排铜疗效,结果提示口服药以PCA为最好,其次是DMSA;静脉注射DMPS是最好的,选其巯基可与金属离子铜络合,形成不易离解的无毒络合物,由尿液排出体外,可有效改善脑型WD的神经症状[9],且药物安全性好[10],目前已作为静脉驱铜的一线推荐用药。

2.2 神经保护治疗

2.2.1 抗氧化、自由基清除剂 在WD脑代谢过程中,金属铜离子可作用于脑细胞产生大量自由基。这些物质与脑细胞膜上的不饱和脂肪酸结合形成脂质过氧化物,可使脑细胞氧化受损,诱导细胞凋亡[11]。还原型谷胱甘肽是含有巯基的三肽,广泛存在于自然界中,其巯基可结合脑内的氧代谢产物,并进行清除,具有重要的抗氧化作用,避免氧化损伤脑细胞,从而保护大脑功能。同时还原型谷胱甘肽的巯基也可与金属络合,具有一定的驱铜效果,减轻铜离子引起脑组织羟自由基损伤。张波等[12]观察56例WD病人服用谷胱甘肽的临床疗效,结果显示有效率为88%,提示口服谷胱甘肽能有效治疗肝豆状核变性。徐国存等[13]采用还原型谷胱甘肽静滴联合肝豆汤口服治疗WD病人18例,经治疗后,显效率27.78%,有效率 88.89%,表明还原型谷胱甘肽联合肝豆汤对肝豆状核变性具有确切疗效。维生素C是含有1个共轭双键的己糖醛酸内酯,在转化成脱氢抗坏血酸的过程当中能够提供两个H+,从而具备还原性,发挥清除有害自由基及活性氧的作用,也是临床常用的抗氧化剂[14]。

2.2.2 细胞膜稳定剂 神经节苷脂是一种糖鞘脂,是大多数哺乳动物细胞膜的组成物质之一。当神经系统损伤时,神经节苷脂可以嵌入神经元细胞膜,稳定浆膜上的各种活性,纠正细胞内外钙离子失衡,保持损伤后神经细胞膜的结构稳定和正常代谢[15]。冯凯等[16]将兴奋性氨基酸毒性损伤的SH-SY5Y 细胞分成损伤组和GM-1治疗组,治疗组放入神经节苷脂溶液中培养,结果显示治疗组细胞的存活率高于损伤组(P<0.05),高浓度GM-1组优于低浓度组(P<0.01),表明神经节苷脂有保护细胞的作用。对WD所致的脑组织损伤可能有一定的保护作用。

2.2.3 线粒体保护剂 WD病人脑组织也存在不同程度的线粒体损伤,使用线粒体保护剂对减轻脑组织损伤可能有一定辅助治疗作用。目前临床常用的线粒体损伤保护剂主要有辅酶Q、丁苯酞、艾地苯醌等。辅酶Q是三苯基磷离子与泛癸利酮结合而成的衍生物,其中泛癸利酮是人体内源性脂溶性抗氧化剂。辅酶Q可靶向聚集于线粒体中,清除有害的氧自由基,抑制氧化应激反应,减少线粒体膜蛋白被氧化损伤,进而维持线粒体功能,抑制细胞凋亡[17]。彭亮等[18]研究发现经辅酶Q10灌胃的大鼠,其体内丙二醛、脂褐质含量不同程度下降,超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性不同程度升高,证实辅酶Q10具有抗氧化功能。丁苯酞为消旋-3-正丁基苯肽,可改善脑能量代谢,减少细胞凋亡。樊哲铭[19]观察60例经丁苯酞预处理的体外培养大鼠皮质神经元Caspase-3的表达情况,结果发现预处理组Caspase-3的表达与对照组和致死性缺氧组相比明显减少(P<0.05),提示丁苯酞通过维持线粒体的能量代谢和减少神经细胞凋亡,对神经元具有一定的保护作用。艾地苯醌是一种醌类化合物,能透过血脑屏障靶向治疗线粒体[20]。研究表明,艾地苯醌能降低受损线粒体的呼吸活性,节省非呼吸性氧耗,增加氧的利用率而维持线粒体功能;同时还可抑制受损线粒体还原型辅酶的氧化,减少线粒体脂质过氧化物的产生,对线粒体具有保护作用[21]。

2.2.4 促神经修复剂 脑蛋白水解物可透过血脑屏障,调节和改善脑内能量代谢,具有促进神经纤维生长的类神经生长因子作用,因而可能对WD病人脑损伤有一定的改善效用。徐国存等[22]将120 例脑型WD病人分成两组,研究脑蛋白水解物对其的临床疗效。对照组予以常规排铜治疗,治疗组加用脑蛋白水解物,4周后,治疗组病人在长时记忆、短时记忆、瞬时记忆等方面的改善情况均具有优势,治疗组有效率达到95.0% 与对照组(70.0%)相比有统计学意义(P<0.05),证明脑蛋白水解物可改善脑型病人受损记忆,具有修复脑细胞功能的作用。奥拉西坦可通过影响脑细胞的能量代谢,对神经细胞功能具有保护、激活或促进恢复的作用。夏翠萍等[23]研究证实奥拉西坦能够减少细胞凋亡和促进神经再生,其机制是通过促进磷脂的生成,提高大脑中ATP/ADP的比值,增加大脑中蛋白质和核酸的合成。

2.3 中医药治疗 肝豆状核变性为铜毒积于体内,而变生诸症。因此,将体内过多沉积的铜离子排出体外也是中医药治疗的基本原则。研究表明,铜经过肝脏溶酶体进入胆囊,再经肠道排出体外是正常的体内铜排出体外的主要方式。而在WD病人,因其正常的排铜途径发生障碍,不能发挥作用,体内过多的铜与血中白蛋白疏松结合通过尿液这一旁路排出而致尿铜增加。西药驱铜药大多通过络合组织中铜离子进入血液进而从尿中排出而起到驱铜作用的。中药治疗本病有多方面的优势,表现在中药不仅能将蓄积于体内的铜离子从尿液排出,而且能部分重建正常的胆道排铜通路,这是西药无法比拟的优势。除了具有排铜作用外,中药还具有多靶点、多环节、多途径的保肝护脑等综合作用,且毒副作用小。

肝豆状核变性临床多见湿热内蕴、痰瘀互结、肝气郁结、肝肾阴亏及脾肾阳虚5个证型[24],但上述证型无论哪一种证型,均可出现脑部损害的症状或证候群。其中湿热内蕴、痰瘀互结是肝豆状核变性最常见的临床证型,采用协定方药和院内制剂肝豆汤和肝豆灵片治疗取得了较好的临床疗效。其中肝豆汤由生大黄、黄连、黄芩、半枝莲、穿心莲、绵萆薢等药物组成,方中黄连、黄芩、半枝莲、穿心莲、萆薢清热化湿,大黄既能清热,又能通腑,全方共奏清热化湿,通腑利尿之功。徐陈陈等[25]通过研究表明,肝豆汤可调控Cyt C/Caspase信号通路,减少促凋亡因子Cyt C、Caspase-3和Caspase-9蛋白表达,从而达到减轻大量铜离子对神经细胞损伤的目的。马艳红[26]研究发现,在铜诱导神经元凋亡的机制中,肝豆汤可以通过抑制Caspase-3及 Caspase-9的表达,上调抑凋亡蛋白 XIAP 的表达,影响神经细胞凋亡,具有神经保护的作用。而肝豆灵片则由郁金、陈皮、黄连、大黄、莪术、丹参、姜黄、金钱草、泽泻等药物组成,方中郁金、莪术、丹参、姜黄等活血散结,陈皮燥湿化痰,黄连、大黄、金钱草、泽泻化湿通腑。诸药配伍,祛痰化瘀,活血散结。蒋怀周等[27]采用核磁共振氢谱技术检测铜负荷大鼠基底节组织中谷氨酰胺、尿苷、乙酸、天冬氨酸等神经相关物质水平,结果显示服用肝豆灵的大鼠其基底节促进神经修复的物质水平较模型组升高,损伤神经细胞的物质水平较模型组降低(P<0. 05),表明肝豆灵片可干预铜负荷大鼠基底节的物质代谢情况,具有一定的神经修复作用。韩辉等[28]评价了50例肝豆状核变性病人经肝豆灵治疗12周后的神经功能积分和临床疗效,结果肝豆灵片组的评分明显高于对照组(P<0. 05),提示肝豆灵片能显着改善病人的神经功能。肝豆扶木汤,为杨文明教授在长期临床实践中总结的效方,针对WD肝型而设,由首乌、枸杞、三七、土茯苓、白芍、柴胡等药物组成。何首乌、枸杞补益肝肾为君药,用以扶正;三七活血止血,土茯苓解毒祛湿,二者共为臣药;白芍和柴胡一柔一燥,助何首乌、枸杞补肝肾之力,为佐药;全方发挥祛痰化瘀,补益肝肾之效。现代药理研究发现,何首乌中含有首乌醇、总蒽醌类化合物、多糖和二苯乙烯苷等多种有效成分,具有拮抗钙通道、抗氧化、拟胆碱能和抑制胆碱酯酶、调节细胞凋亡和延缓衰老的作用[29]。三七的主要活性成分三七总皂苷可阻滞细胞内钙超载,拮抗谷氨酸兴奋性毒性,对脑组织有保护作用[30-31]。苓桂术甘汤,由茯苓、桂枝、白术、炙甘草组成,有温阳化饮、健脾利湿之功效,方中重用茯苓为君药,健脾利水、渗湿化饮;桂枝为臣,温阳化气、平冲降逆;白术为佐,健脾燥湿;炙甘草一者合桂枝辛甘化阳,二者合白术益气健脾,三者为佐使调和诸药。现代研究表明苓桂术甘汤具有一定清除自由基的活性[32]。方中甘草的有效成分甘草酸具有神经保护作用。甘草醇提物可抑制细胞内钙离子浓度升高和活性氧生成;减少前凋亡蛋白Bax和Caspase-3的表达,促进抗凋亡蛋白 Bcl-2 的表达,降低神经元凋亡风险,起到神经保护的作用[33]。

脑损伤所引起的脑部症状是影响肝豆状核变性病人生活质量的主要因素之一,同时也影响预后。故而,应重视肝豆状核变性病人的脑保护治疗。但目前临床治疗多侧重驱铜治疗,对肝豆状核变性脑保护治疗的系统应用及研究重视不够,缺乏科学规范的脑保护治疗方案。因此,如何加强铜所致脑损伤的机制和系统脑保护治疗的研究,更好地发挥中西医结合优势,是今后临床工作的重点所在。

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