脊髓损伤的中医认识与实验研究概况

2015-03-17 03:49:33
湖南中医药大学学报 2015年10期
关键词:脊髓损伤实验研究作用机制



脊髓损伤的中医认识与实验研究概况

钟诚1 2,李宇明2*

(1.暨南大学医学院,广东广州510632;2.暨南大学附属江门中医院,广东广州529000)

〔摘要〕脊髓损伤的治疗一直是医学界研究的难题,目前尚未有确切的治愈性的治疗方法,这为临床寻找满意的治疗方法提出了迫切的要求。中医药对脊髓损伤有独到的见解,本文对近年来脊髓损伤的中医药实验研究概况作一总结,为中医药治疗脊髓损伤的研究提供理论依据。

〔关键词〕脊髓损伤;中医药;实验研究;作用机制

脊髓损伤(Spinal cord injury,SCI)是脊柱骨折脱位最严重的并发症,多由机械暴力导致脊髓或马尾神经发生不同程度损害,造成其受损平面以下的运动、感觉、反射及括约肌功能障碍,经常是毁灭性的神经学缺省和残疾,是造成截瘫的主要原因[1]。脊髓损伤从病理过程上可以分为原发性损伤和继发性损伤两类。原发性损伤主要是由于椎管连续性的破坏、骨折或脱位压迫脊髓等,是创伤本身对神经细胞造成的损伤。继发性损伤是在原发性损伤的基础上发生,也是造成脊髓功能障碍的主要原因,其损伤的机制包括缺血缺氧、细胞内钙超载、兴奋性氨基酸的毒性、自由基和脂质过氧化、炎症反应及细胞凋亡等[2-3]。目前西医对脊髓损伤患者尚未有确切的治愈性的治疗方法。而大量实验及临床研究显示中医药治疗脊髓损伤有独特疗效,尤其在抑制炎症反应、减少细胞凋亡、促进轴突再生领域等已经取得一定的进展,成为国内外研究的新热点。本文对近年来脊髓损伤的中医药实验研究概况作一总结,以期为中医药治疗脊髓损伤的研究提供理论依据。

1 脊髓损伤的中医认识

脊髓损伤可归纳为中医学的“体惰”范畴,《灵枢·寒热病》曰:“身有所伤,血出多……若有所堕坠,四肢懈惰不收,名为体惰。”外伤性截瘫患者,伤其脊骨是现象,损其督脉是实质。督脉为“阳脉之海”,主一身之阳气,具有调节阳经经气作用。当外力损伤督脉,瘀血停滞,使气血阻滞不能交会调达于四肢而成,故出现损伤平面以下运动、感觉、反射等不同程度的功能损伤。督脉损伤则致肾阳不足,肾开窍于二阴而司二便,脊髓损伤致肾阳不足气化失司,则二便潴留或失禁。肾主生殖,肾阳不足则致性功能障碍。中后期,督脉阻滞日久,耗伤脾肾之阳,肢体失其温煦所致肢体发凉;正气亏虚,脉络癖阻,筋脉肌肉失养致肢体萎废。所以脊髓损伤病机为督脉枢机统率失职。脊髓损伤治法多从气血辨证入手。早期以活血化瘀、通络复髓为要点,同时强调手法复位和外固定,使脊髓早期彻底减压,恢复脊柱连续性及稳定性;中后期以活血化瘀同时温通经络、补养气血,益肾填精。故"活血化瘀,通络复髓,补益气血,益肾填精"是治疗脊髓损伤的基本原则。

2 中医治疗脊髓损伤的实验研究

2.1抑制炎症反应

脊髓损伤后的免疫炎症反应是脊髓损伤最为重要的病理过程,先天免疫反应和适应性免疫反应都参与到这一过程当中[4-5]。免疫炎症反应为一把“双刃剑”,一般在脊髓损伤时是自我防御和修复机制,但过度反应会加重损伤,所以早期控制炎症反应对于减少脊髓继发性损伤及神经保护、再生具有重要意义。脊髓损伤后能大量释放各种炎症介质和神经毒性物质,在中枢神经系统病变中,巨噬细胞受局部微环境中不同炎性反应信号的影响,可转变为M1和M2型。M1型巨噬细胞在中枢神经系统的血管周围占主导地位,对宿主细胞造成进一步的损伤;M2型巨噬细胞可调节免疫炎性反应、清除坏死的组织残片、促进血管再生、组织重建和修复[6-7]。Zhang YK等[8]用枸杞多糖干预大鼠脊髓夹伤实验,发现枸杞多糖在脊髓损伤前给药加重脊髓的组织损伤;脊髓损伤后给药则促进脊髓组织修复,其机制与巨噬细胞两亚群M1/M2比例下降有关,表明枸杞多糖是治疗脊髓损伤的安全有效药物。Moon YJ等[9]用当归提取物在治疗脊髓损伤中发现当归提取物可显着降低多种促炎性细胞因子,如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)、白介素-6(IL-6)、一氧化氮合酶(iNOS)以及环氧化酶-2(COX-2)中的脂多糖活化的小胶质细胞的细胞系BV2细胞中含量。此研究表明,当归提取物可通过减轻炎症和氧化应激水平,促进脊髓损伤后的功能康复。也有研究提示川芎嗪可通过抑制信号传导与转录激活因子3(STAT3)活性降低白介素-17(IL-17)水平,进而对受损脊髓起到保护作用[10]。

2.2减少细胞凋亡,促进轴突再生

细胞凋亡和轴突损伤是脊髓损伤后出现功能障碍的主要原因。细胞凋亡主要涉及神经元细胞、小胶质细胞、少突胶质细胞和星形胶质细胞等「l1]。炎症反应、氧的自由基和脂质过氧化、兴奋性毒性等均可造成细胞凋亡。轴突损伤后其功能明显受限,再生能力有限[12-13]。由于原发性损伤不可逆,因此脊髓损伤的修复,关键在于有效的阻断继发性损伤,阻止神经元死亡,改善轴突生长的微环境,促进轴突的生长。Ming lu等[14]在大鼠脊髓损伤后早期硬膜下注射紫铆花素,发现紫铆花素通过减少促凋亡蛋白Bax的表达来抑制脊髓组织内的细胞凋亡数目及抑制脊髓损伤后iNOS和半胱氨酸蛋白酶-3 (caspase-3)的激活,减少神经损害,保护神经功能,从而促进大鼠后肢功能、感觉及神经反射的恢复。向鑫等[15]建立大鼠脊髓损伤模型,通过腹腔注射姜黄素能改善大鼠后肢功能的恢复,其机制与激活Wnt/β-catenin信号通路诱导脊髓损伤后被激活的内源性神经干细胞更多地分化为神经元,减轻胶质瘢痕有关。蒋松鹤等[16]用脊髓打击器计算机程控下精确打击制作大鼠SCI模型,研究电针对脊髓损伤大鼠功能康复的影响,结果显示督脉、夹脊电针治疗均通过增加损伤局部脊髓的神经营养因子(BDNF)、神经营养因子3(NT-3)的表达,促进神经修复和功能康复。李波等[17]用湖南中医药大学第一附属医院经验方脊伤颗粒治疗大鼠脊髓损伤,发现脊伤颗粒能明显抑制细胞Caspase-3表达和细胞凋亡。多项研究表明补阳还五汤可下调Caspase-3的表达,改善轴突生长的微环境,促进轴突再生,保护脊髓损伤受伤的神经细胞,并恢复部分功能[18-20]。

2.3对抗兴奋性氨基酸毒性,防止离子失衡

兴奋性氨基酸包括谷氨酸和天冬氨酸,生理情况下发挥神经递质作用,但在病理情况下,则具有神经毒性作用。谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS)是重吸收谷氨酸使其转变为谷氨酰胺的关键酶,因此,谷氨酰胺合成酶可降低谷氨酸的兴奋性毒性,其数量表达的高低可以反应谷氨酸清除的程度。三七总皂苷促进大鼠脊髓损伤后运动功能的恢复,这可能与其促进谷氨酰胺合成酶表达,从而改善脊髓再生的微环境有关[21]。正常情况下,机体细胞内外的离子浓度处于动态平衡,而脊髓损伤后局部内环境破坏,引起离子失衡,诱发脊髓的继发性损害。郭开今等[22]将SD大鼠72只随机分4组,一组行切除椎板但不损伤脊髓,其他三组采用改良Allen法制备大鼠脊髓损伤模型,术后立即分别腹腔注等体积的生理盐水、β-七叶皂苷钠、甲基强的松龙,并于术后2、12、24 h取SCI段标本,采用干湿法、原子吸收光谱法分别测定SCI段水、钙含量,结果显示应用β-七叶皂苷钠能明显降低水和钙含量。也有研究表明电针大椎、命门两穴能减轻血清中钙离子含量,促进离子浓度恢复平衡,阻止钙离子内聚所引起的一系列病理生理损害,从而对髓损伤产生保护作用[23]。

2.4减少脂质过氧反应及自由基形成

脊髓损伤后,脊髓缺氧缺血导致神经元细胞产生并释放出大量的氧自由基,导致脂质过氧化反应增强[24]。脂质过氧化产物及自由基很容易破坏生物膜的通透性及完整性,对脊髓细胞膜结构造成损伤,影响神经细胞的功能。陈建敏等[25]用Allen法损伤SD大鼠T9脊髓节段,建脊髓损伤动物模型,予腹腔注射银杏叶提取物治疗,实验结果表明银杏叶提取物可降低脊髓损伤大鼠体内的氧化应激水平,促进脊髓损伤大鼠运动功能的恢复。程鹏[26]等通过NYU型脊髓撞击伤仪制成中度大鼠脊髓损伤模型,予β-七叶皂苷干预治疗,提示β-七叶皂苷可以减轻脊髓损伤后自由基的氧化损伤作用,减小空洞面积,减少炎症细胞的活化和浸润,促进脊髓损伤后的修复。Cemil等[27]的研究显示姜黄素在脊髓损伤后早期即可通过抑制氧化应激反应从而保护神经功能。黄芪可以促进脊髓修复,其机制与抑制脊髓损伤后的脂质过氧化反应,改善微循环,减轻脊髓继发性损害有关[28]。

2.5抑制血管活性,改善脊髓血流量

脊髓组织的缺血缺氧是脊髓损伤继发性损害的基础和中心环节。脊髓损伤后,小血管破裂出血、微循环障碍、自动调节功能丧失及明显的血液流变学改变,脊髓损伤区域局部血流量立即降低,若不经治疗,则会出现进行性加重的缺血缺氧。周鹏等[29]将60只SD大鼠随机分为脊髓损伤后应用三七、川芎注射液组和单纯脊髓损伤组,分别在术后1、2、4、8、12、24 h用氢清除法测量脊髓血流量变化,结果表明三七、川芎注射液能明显提高脊髓血流量。张继平[30]等研究发现,补阳还五汤能有效改善脊髓损伤大鼠脊髓组织结构损伤,营养神经元细胞,促进神经纤维的修复,其机制可能是补阳还五汤阻断了血小板活化因子诱导的脊髓继发性病理损伤过程,扩张组织血管,改善血液流变性和微循环,抑制血小板聚集,溶解血栓和预防血栓再发,改善组织缺血、缺氧等病理状态。丹参注射液能增加损伤脊髓血流量,减轻大鼠损伤脊髓的水肿、出血,改善脊髓微循环,提高脊髓灰质胶源性神经营养因子,从而对损伤脊髓有保护作用[31]。

3 总结与展望

综上所述,中医药治疗脊髓损伤有着良好的发展前景。中医药治疗脊髓损伤无论是在临床上还是动物实验上都取得了一定的成绩,中药单味药或成分及复方在促进脊髓损伤恢复时,将会提供更多、更接近神经生理需求的微环境,从而显示出中医药的优势。在取得成绩的同时,还有很大的不足。如脊髓损伤具体机制缺乏解释,很多中药单体或方剂纳入标准及评估标准不规范,实验研究缺乏有力的实

验数据支持及国内脊柱脊髓损伤的流行病调查等,一定程度上限制了临床应用。笔者认为治疗脊髓损伤应在中药药物基础上,注重中医辨证施治和整体观念,结合药理学与分子生物学,从神经保护和神经修复再生两方面研究入手,探讨中药的作用机制。并进行国内脊髓损伤的流行性病调查及大样本多中心随机对照实验,制定中医药的诊疗规范,这或许是中医药治疗脊髓损伤的一大突破。

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(本文编辑匡静之)

音译法加以推广,比如将中医基本概念术语“阴”、“阳”、“气”分别翻译成“Yin”、“Yang”和“Qi”,并对其内涵进行注释和规定,事实上这三大中医术语的音译已得到海内外中医译界的普遍认可和接受。

Overview of Chinese Medicine and Experimental Profiles on Spinal Cord Injury

ZHONG Cheng1 2, LI Yuming2*

(1. Medical College, Jinan University, Guangzhou, Guangdong 510632, China; 2. The Affiliated Jiangmen Chinese Medicine Hospital, Jinan University, Guangzhou, Guangdong 529000, China)

Abstract〔〕Spinal cord injury has been one of difficult problems of medical research, while the definite curative treatment method has not been found, which leads to an urgent request for seeking satisfactory treatment method in clinic. Chinese medicine exhibits a unique perspective for spinal cord injury,this paper made a summarization for the research of Chinese medicine in spinal cord injury, supplying theoretic evidences for spinal cord injury treated with TCM.

Keywords〔〕spinal cord injury; Chinese medicine; experiment study; mechanism

〔通讯作者〕*李宇明,男,主任中医师,博士研究生导师,E-mail:wyzyykjk@126.com。

〔作者简介〕钟诚,男,在读硕士研究生,主要研究方向:脊柱脊髓损伤。

〔基金项目〕广东省中医药局科研计划项目(20141253)。

〔收稿日期〕2015-07-09

〔文章编号〕

doi:10.3969/j.issn.1674-070X.2015.10.020

〔文献标识码〕A

〔中图分类号〕R274;R681.5+3

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