针灸对缺血性脑卒中相关保护作用机制的研究概况

2012-04-07 14:54田浩梅张雨辰蔡何凝陈楚淘
湖南中医药大学学报 2012年7期
关键词:电针脑缺血脑组织

田浩梅,张 泓,张 娟,张雨辰,蔡何凝,陈楚淘

(1.湖南中医药大学经穴脏腑相关重点研究室,湖南 长沙410208;2.湖南省宁乡县中医院,湖南 宁乡410600;3.湖南中医药大学2009 级针灸推拿学硕士研究生班,湖南 长沙410208;4.湖南中医药大学针灸生物信息分析实验室,湖南 长沙410208)

缺血性脑卒中 (Ischemia cerebral vascular disease ICVD),又名脑梗死,多因脑动脉血管严重的狭窄、痉挛或完全阻塞所致。在急性期通过药物溶栓、抗血小板等治疗后可使患者病情得到缓解,逐渐稳定[1],但存活者致残率高,仅有30%的患者可部分或完全恢复日常工作,其中神经功能缺损症状是最主要的后遗症[2]。大量的研究显示,针灸对缺血性脑卒中有肯定的治疗效果,尤其体现在改善神经功能缺损症状和降低致残率方面,为探明针灸对缺血性脑卒中的效应机制,医务工作者从不同角度对其进行了大量实验研究,不论是从整体水平还是细胞、分子水平等角度进行研究,均取得一定成就,现综述如下。

1 针灸对脑血流量的影响

大脑功能十分复杂而无能量储备能力,故大脑对缺血、缺氧耐受力较差,只有血液连续不断地供应氧分与葡萄糖,方能维持大脑的正常活动。另一方面脑血管本身具有较强的自动调节能力,但当供应脑部的血流量减少,不足以满足需要时,就会发生缺血性脑损伤,故提出在时间窗内尽快增加缺血脑组织氧与血流的供应是防治该病的关键[3]。冯春燕等[4]通过观察脑血流量的变化来探讨穴位的特异性效应及针刺频率对其特异性的影响作用。张红星等[5]则研究头针对急性局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠脑血流量和血液流变的影响,结果发现与模型空白组比较,针刺后的脑血流量均有不同程度的提高。申国明等[6]研究表明电针能明显改善急性脑缺血大鼠顶叶缺血中心区和海马局部脑血流(rCBF),提示可能与提高血管活性肠肽(VIP)的含量有关。

2 针灸对脑细胞凋亡的影响

大量研究显示脑缺血可诱导多种凋亡相关基因的表达[7-9],从而影响脑细胞的损伤与修复,说明针刺对脑缺血有明显的治疗作用,故从凋亡相关基因表达探讨针灸治疗该病已被广泛关注。李忠仁等[10]采用LONGA 血管线栓改良法将47 只雄性SD 大鼠,造成脑纹状体缺血性神经元细胞损伤模型,观察电针对脑纹状体缺血性神经元损伤细胞凋亡形态学及基因表达的变化,结果提示:治疗组凋亡基因Bcl-2 相关X 蛋白(Bax)蛋白表达细胞数和Bax/B 细胞淋巴瘤/白血病2(Bcl-2)基因蛋白表达细胞数之比明显低于模型组;各组抑凋亡基因Bcl-2 蛋白表达细胞数明显高于模型组。另有文献[11-12]表明针刺对脑缺血损伤大鼠半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶(Casepase)-9 和Casepase-3 的过度表达有明显的抑制作用,同时HE 染色显示变性坏死细胞明显减少。张红星等[13]选取与细胞凋亡密切相关的Bax、脂肪酸合成酶(fas)、Caspase-3 作为载体进行研究,采用Western bloting 检测到头针组中上述3 个基因含量明显低于模型组。丁德光等[14]的研究证实电针可通过抑制P53 蛋白表达来对抗缺血再灌注脑组织细胞凋亡。王伟等[15]认为电针抗脑缺血损伤的机制可能与抑制细胞凋亡及上调热休克蛋白70 表达水平有关。此外,李建兵等[16]发现,脑缺血再灌注损伤后人细胞周期素依赖激酶(CDK4)表达升高,神经元凋亡增多,针刺能下调CDK4 表达,减少凋亡细胞,进而说明针刺对CDK4 的调控作用有可能是针刺抗脑缺血后凋亡的机制之一。最新研究发现细胞凋亡的诱导及调控过程十分复杂,涉及一系列相关分子及信号转导通路,实验表明当大鼠发生脑缺血再灌注损伤时细胞外信号调节激酶(ERK) 通路的激活可反馈性地抑制缺血中心区神经元的兴奋性毒性,进而抑制未受损脑区的细胞凋亡[17-18],同时亦有实验观察到在脑缺血再灌注损伤中激活的c-Jun 氨基末端激酶(JNK)通路可调控凋亡相关基因家族成员的差异性表达[19]。陈春美等[20]的研究表明神经元型一氧化氮合酶(Nnos)、诱生型一氧化氮合酶(iNOS)、p38 丝裂素活化酶蛋白激酶(p38MAPK)和Caspase-3 4 种基因的相互关系可能构成介导缺血神经细胞凋亡的通路之一。

3 针灸对抗炎免疫方面的调节影响

研究发现脑缺血再灌注损伤后炎性细胞聚集增加,细胞因子表达明显上调,因此从炎症细胞及细胞因子方面探讨针灸治疗缺血性脑卒中也是针灸界目前研究的热点之一[21-22]。程金莲等[23]研究发现“贺氏三通法”通过调节白细胞介素(IL)-1、IL-1β 的紊乱表达从而实现对脑缺血再灌注脑损伤的保护作用。郭壮丽等[24]的研究显示针刺组缺血区皮层及纹状体的IL-6mRNA 表达在各时辰均较对照组明显上调。同时实验证明[25]早期针刺治疗脑缺血再灌注炎性损伤,可能与下调E-选择素mRNA 和蛋白的表达、抑制黏附分子介导的内皮细胞以及中性白细胞的黏附浸润有关。亦有研究对脑缺血模型组大鼠血清可溶性细胞间黏附分子-1(SICAM-1)浓度及血浆中内皮素-1(ET-1)含量做了直线相关分析,发现SICAM-1 与ET-1 呈正相关,电针可通过降低大鼠外周血中SICAM-1 与ET-1 的含量进而改善脑血管内皮细胞功能[26]。最新研究发现[27-28],过氧化物酶体增殖体激活受体γ(PPAR-γ)及其激动剂在抗缺血再灌注损伤方面起着重要作用,同时是细胞炎症及缺血反应的重要调节因子。刘喆等[29]实验提示针灸对脑缺血再灌注损伤的治疗作用可能是通过调节PPAR-γ 信号活化从而影响促炎相关靶基因的表达,进一步抑制脑缺血再灌注炎症反应而实现其保护作用。

4 针灸对损伤脑神经的调节影响

针灸对脑缺血的治疗作用可能与针灸可使损伤的神经细胞结构、功能等逐渐恢复正常有关[30]。研究表明[31]电针通过改善大脑神经功能缺损、减少脑梗死面积以及减轻缺血性病理损害程度实现保护作用。易伟等[32]观察到电针可以使大鼠脑缺血区皮层神经生长因子(NGF)的分泌和表达明显活跃。钱长晖[33]研究提示,电针可使&-连环素的表达明显上调,从而实现治疗作用。杜亦旭等[34]采用电镜观察缺血区大脑皮层突触的结构、面密度、数密度的变化规律以及电针“百会”、“大椎”穴对该病的影响,结果发现电针可在不同时间段通过增加突触的数密度、面密度,促进突触可塑性的形成。徐振华等[35]的实验证明针刺对缺血引起的海马齿状回(DG)区兴奋性突触后电位(EPSP)、群峰电位(PS)的输入/输出曲线(I/O 曲线)幅度变化起保护作用,能修复缺血造成的海马DG 区PS 的EPSP 的长时程增强(LTP)诱导的损害。

5 针灸对氧自由基生成的影响

由于脑组织对缺氧的耐受性差,急性缺血性后由于脑部血液循环障碍造成脑部急性缺血缺氧,脑内自由基、乳酸大量生成从而加重脑损害,而大量文献表明针灸具有抗氧应激、保护脑神经元免受自由基损伤的作用[36-37],故从氧自由基方面探讨针灸对脑缺血治疗作用也是目前研究的热点之一。华金双等[38]观察艾灸预处理对脑缺血可内源性抗氧化酶(SOD)活性变化,发现艾灸能使脑组织SOD 的含量增加从而对缺血缺氧脑组织起保护作用。任玉录[39]则对脑缺血大鼠术后3、24 h 进行神经行为学评分,同时观察脑组织的丙二醛(MDA)、SOD 的含量变化,结果显示电针可通过干预大鼠缺血性脑组织自由基水平,对脑组织起保护作用,同时自由基的水平与脑缺血后神经功能的缺损程度有密切关系。

6 针灸对肿瘤坏死因子的影响

TNF-a 是一种具有广泛生物学机能的细胞因子,它既可以作为神经细胞凋亡诱导因子参与神经细胞凋亡的过程,也可以作为炎性细胞因子参加缺血性脑损伤的炎症反应。洪银珠等[40]以高血脂合并脑缺血大鼠为研究对象,观察电针对高血脂合并脑缺血大鼠的TNF-a、IL-1β 的影响;王鹏琴等[41]则取上焦区、下焦区、肝区、肾区为施加因素,探讨彭静山教授首创的眼针疗法治疗缺血性脑血管病的可能作用机制,其实验结果均证明了电针能够不同程度的降低缺血脑组织中升高的TNF-a 含量,从而抑制缺血再灌注损伤的炎症反应及细胞凋亡,对脑损伤起保护作用。

7 结语

综上所述,针灸治疗脑缺血机制的实验研究已涉及形态学、电生理学、血液流变学、生物化学、分子生物学等多个方面,并取得了一定的进展。但由于凋亡机制较为复杂,仅某一个或几个凋亡相关基因的改变,难以充分说明针灸与凋亡的具体联系,而关于脑缺血所致凋亡相关信号转导通路的研究目前尚处于初步探讨阶段,故有关针灸抑制缺血脑损伤的细胞凋亡机制还有待从信号转导层面上进一步加以论证。总之,只有既从病理生理角度探讨针灸对缺血性脑损伤的作用,同时又从分子生物学、蛋白组学等角度多方面、多层次进行重点攻关,方能有所创新,有所突破。

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