针灸保护心肌损伤的作用及机制研究进展

陈昕昀，袁 见，郎韫哲，王迪霖，蔡 昊，牟芳芳，国海东

心血管疾病是一类严重威胁人类健康的常见病，已成为人类死亡的头号杀手，具有高患病率、高致残率和高死亡率的特点。由于心肌细胞在成年之后退出细胞周期，在发生缺血缺氧损伤后不能通过自身增殖进行修复，最终可能出现心力衰竭。针灸在心肌缺血的治疗中具有多靶点、多层次和多通路等优势，对于心肌损伤后的临床症状和心肌病理学表现都有较为确切的改善作用。

1 针灸与心肌缺血

心肌缺血是威胁人类健康的重要疾病之一。心肌细胞缺血缺氧会造成心肌坏死、心肌顿抑，致心肌超负荷工作，严重时形成心肌瘢痕，最终导致心力衰竭，甚至休克。中医学中没有明确关于“心肌缺血”的记载，但根据胸痛、心悸等临床症状可归类为“胸痹”“真心痛”等病症范畴。而持久的心肌缺血所导致的部分心肌急性坏死、心脏排血量骤降会造成心肌梗死(myocardial infarction，MI)。从中医角度来看，心肌梗死是由于本虚标实、气虚血瘀引起的心络痹阻[1]。对于发病急、病情重的急性心肌梗死，应当首选速效救心丸、黄芪注射液等见效快、效果佳的药丸及注射剂，而在心肌梗死的恢复期可选择副作用小的针灸治疗。

回顾中医治疗心脏疾病的案例，治疗心脏疾病多采用手厥阴心包经上的穴位，其中以内关穴为首[2]。内关穴是手厥阴心包经的腧穴之一，出自《灵枢·经脉》，位于前臂掌侧，当曲泽与大陵的连线上，腕横纹上2寸，掌长肌腱与桡侧腕屈肌腱之间。临床常用于治疗心绞痛、心肌炎等疾病。异丙肾上腺素可用于诱导心肌缺血的常见动物模型。覃佩兰[2]经苏木精-伊红(HE)染色发现，针刺内关穴对心肌缺血小鼠心肌氯离子通道CLC-3、CLC-4蛋白表达有促进作用，从而缓解心肌组织缺血状态。也有研究表明，针刺通过调控心肌组织Toll样受体(Toll-like receptor，TLR)蛋白表达发挥抗心肌缺血的作用[3]，其中TLR4 不仅在冠状动脉有表达，而且在心肌亦有表达，与动脉粥样硬化及心肌缺血均相关，TLR4 的抑制剂阿洛利停已经被证实具有抗动脉粥样硬化和心肌缺血的作用。

急性心肌梗死早期，心肌组织及血液中可有多种细胞因子被激活，这些细胞因子可以在一定程度上对受损的心肌组织进行保护与修复。而针灸能调节心肌微环境，针刺不同的腧穴可以通过调节这些被激活的相关细胞因子活性，促进梗死心肌组织血管新生与修复[4-5]。在此方面，已有多名学者就不同的细胞因子进行研究，且所涉及的腧穴多与内关穴有关。如马铁明等[6-7]发现，针刺内关穴可诱导心肌细胞血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)的表达，有助于促进多种血管活性物质合成，促进血管舒张，抑制血栓形成和血管平滑肌细胞增殖。陈盼碧等[5]发现针刺内关穴可减少心肌内炎症细胞因子的产生。吴子建等[8]发现电针内关穴能显著减少下丘脑中单胺类神经递质含量，有效改善外周血中的单胺类神经递质含量增多所导致一系列自主神经系统反应的病理现象。

许多研究都证明针刺或电针对于心肌缺血有一定治疗作用，有诸多对于调控炎性因子、离子通道蛋白等以预防或治疗心肌缺血的探讨。电针可能通过降低心肌缺血小鼠心肌组织肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF-α)、核转录因子-κB p65 (nuclear factor-κB p65，NF-κB p65)、白介素-1β (interleukin-1β，IL-1β)、白介素-8(interleukin-8，IL-8) 蛋白表达水平，实现心肌保护效应[9]，也可能通过调控低氧诱导因子-1α(hypoxia induciblefactor-1α，HIF-1α)蛋白以促进机体血管新生、

维持细胞能量代谢[10]。

2 针灸与心肌缺血再灌注

心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemic reperfusion injury，MIRI)指心肌缺血恢复血流供应后造成代谢功能障碍及结构损伤加重的现象，是临床上常见的疾病，其病理过程与冠状动脉血管形成术、冠状动脉重建术、心脏移植等术后并发症密切相关。已有的研究发现，电针夹脊穴对缺血再灌注损伤心肌有明显的保护作用[11]。

电针内关穴预处理可明显降低急性心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌组织水通道蛋白1(AQP1)蛋白表达和蛋白激酶C(PKC)活性，其作用机制可能是通过抑制PKC活化进而抑制AQP1蛋白表达，从而发挥其心肌保护效应[12]。针刺内关穴可以降低损伤大鼠血清IL-1β含量及心肌组织NF-κB p65 蛋白表达水平，升高白介素-10(IL-10)含量，从而发挥对缺血再灌注心肌的保护作用[13]。电针预处理能改善大鼠心肌缺血再灌注后的心功能，缩小梗死面积，降低炎性因子水平，并下调法尼酯衍生物X受体(FXR)/小异二聚体配体(SHP)的基因表达[14]。最近的研究发现，电针预处理可以通过促进自噬来减轻心肌缺血再灌注损伤程度[15]。

3 针灸与心力衰竭

根据2009美国心脏病学会(ACC)/美国心脏协会(AHA)成人心力衰竭指南的定义，心力衰竭是由于心脏结构性或功能性疾病使心室充盈和射血能力受损而导致的一组复杂的临床综合征。急性心肌梗死后心肌缺血的状态长时间得不到改善，便可导致心力衰竭。急性心肌梗死合并心力衰竭的发生率为 3%～15%，其主要原因为心室重构导致的大量心肌细胞凋亡，神经内分泌系统如交感神经系统(SNS)、肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)、利钠肽素、内皮素等的激活。同时也受TNF-α、热休克蛋白等炎性因子的影响[16]。心力衰竭按照发病缓急，可分为慢性心力衰竭和急性心力衰竭。慢性心力衰竭与急性心力衰竭在发展过程中可根据治疗效果相互转化。急性心力衰竭时心肌收缩力明显降低，往往会出现肺淤血、肺水肿，并可伴有心源性休克的临床综合征。急性心力衰竭常危及生命，必须紧急施救和治疗。故见效较缓的针灸可能不适用于治疗急性心力衰竭，但尚需进一步探索。

心力衰竭在中医学中属于“心悸”“怔忡”“胸痹”“心痛”“痰饮”“水肿”等范畴[17-18]，是由气虚阳虚导致的痰浊、瘀血等痹阻心脉，而针灸可疏通经脉、振奋阳气、平衡脏腑。治疗时选用心包经之络穴“内关”，内关穴属手厥阴心包经之络穴及八脉交会穴之一，可以益心气、通心阳、养心血、安心神，达到治疗慢性心力衰竭的效果[19]。

在针灸治疗慢性心力衰竭方面的研究较多。邓山[20]研究发现电针可通过调节炎性因子水平来保护心力衰竭大鼠心肌组织，改善心室射血功能。刘冬梅等[21]发现可以通过针刺内关穴，调节脑组织中β-内啡肽、血管中前列环素 E2，以及三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)和一磷酸腺苷(AMP)含量，保护心肌细胞，使心泵功能增强、心排血量增加，从而达到治疗心力衰竭的目的。

针灸作为低损伤的治疗方法在心力衰竭的防治中具有较好的疗效，并且已广泛应用于临床[22]。它可以在一定程度上替代西药卡托普利治疗，或作为西药治疗的辅助。

4 针灸保护心脏的作用机制

4.1 长环通路 通过针刺而起作用的神经体液循环途径称为长环通路。长环通路的研究一般集中在内关穴，而已有实验可以证明长环通路对于心脏有较好的保护作用。内关穴作用于延髓腹外侧区(rostral ventrolateral medulla，rVLM)，抑制交感神经输出至外周交感神经元的神经节前的起源-脊髓的中间外侧柱。目前有3种机制通过针刺内关穴来抑制rVLM。内关穴可以激活弓形核，并且通过cFos信号传导途径产生内啡肽、脑啡肽和谷氨酸。这些针灸产生的化合物具有镇痛作用并且直接抑制rVLM。内关穴刺激同时也激活了腹外侧导管灰质，产生一种γ-氨基丁酸介导的rVLM抑制剂。最后，针刺内关穴刺激了核中缝苍白球内的血清素神经元，向rVLM投射以抑制心血管反射。除了交感神经活性，针刺内关穴通过脑啡肽激活迷走神经节前神经元以增加副交感神经活性。这些途径共同证明了针灸对交感神经作用影响的生理机制[23]。

此外，有很多动物实验已经证明了内关穴和足三里穴长环通路的存在，证明了针刺所形成的长环通路有助于改善心脏功能。而长环通路的确立有助于阐明针灸的作用机制。

4.2 调节血压 高血压长期控制不佳可引起心脏结构和功能的改变。众所周知，针灸治疗心肌梗死在临床上具有广泛的疗效。研究表明控制血压有助于改善急性心肌梗死[24]，且病人心肌梗死时会出现血压昼夜节律减弱或消失，且其减弱或消失的变化与心肌梗死程度有一定的相关性。也有研究表明，电针内关穴对心肌梗死大鼠血压变化有所影响[24]。调节血压可以缓解急性心肌梗死，而电针针灸内关穴具有调节血压的作用，所以电针内关穴对于治疗急性心肌梗死具有良好的作用。

此外，针刺内关穴所形成的交感神经作用可以引起血管舒张并且会改善外周血流量，这种效应通过经皮神经电刺激(transcutaneous electrical nerve stimulation，TENS)实现，是通过一氧化氮介导的。再加上交感神经对血管平滑肌紧张的直接作用，这些都有助于改善血压控制能力。有研究表明，在动物和人体研究中针灸的交感神经作用可降低血压。针灸也可以在低血压状态下升高血压，这些都表现出针刺对体内血压的平衡作用[23]。

4.3 调节细胞因子 研究发现，TNF-α、NF-κB p65、IL-1β、IL-8等转录因子和促炎细胞因子参与心肌缺血后炎性反应阶段，且其水平与缺血心肌功能的损害及心肌细胞坏死数量密切相关，已成为临床治疗的新靶点[25-26]。TNF-α能活化 NF-κB 通路，激活下游炎性细胞因子的表达[27]，刺激中性粒细胞和内皮细胞分泌黏附分子，并协同下游 IL-1β、IL-8 等炎性因子，直接导致心肌细胞的凋亡、坏死[28]。而针刺可以通过调节以上细胞因子的表达发挥治疗作用。研究发现，标本配穴预处理能下调糖尿病大鼠心肌缺血再灌注损伤模型白介素-6(IL-6)和IL-1β的表达，并提高IL-10的表达，从而减轻氧化应激反应[29]。此外，电针内关穴预处理的时间点选择对相关炎性因子和心肌的保护作用存在差异[30]。

4.4 相关信号通路

4.4.1 β-AR信号转导通路 当心脏交感神经兴奋时，交感神经末梢释放去甲肾上腺素，激活β1-AR，触发一系列化学反应，通过刺激性G蛋白(Gs蛋白)-腺苷酸环化酶(AC)-腺苷-3′，5′-环磷酸腺苷(cAMP)-蛋白激酶A(PKA)通路，使心肌细胞膜上的L型Ca2+通道磷酸化，Ca2+内流，最终产生心肌的正性变时、变力、变传导效应[31]。

研究发现，电针内关穴能够使C57BL/6鼠力竭游泳诱发心肌缺血所致的ST段抬高显著降低，改善心律失常评分，而对心率降低没有明显改善。β1-AR/β2-AR敲除小鼠的基础心电图ST段幅值明显升高，心率低于正常水平。力竭游泳后，心电图ST段进一步升高，心率进一步降低，心律失常评分增加。电针内关穴对β1-AR/β2-AR敲除小鼠无改善ST段抬高和心律失常评分的效应，提示β1-AR/β2-AR敲除后阻断了电针改善心肌缺血的保护效应[32]。

4.4.2 M-AChR信号转导通路 副交感神经的神经递质乙酰胆碱(acetylcholine，ACh)激活突触后膜上的胆碱能毒蕈碱受体M2(M2-AchR)，对心房和心室的作用有所差异。M2-AChR与抑制性 G蛋白(Gi蛋白)结合，Gi蛋白解离出的βγ亚基直接激活毒蕈碱敏感的钾离子(K+)通道，对心房产生直接的抑制作用。而ACh对哺乳动物的心室肌没有直接抑制作用。在交感神经兴奋增加时，ACh对心室发挥抑制作用。ACh与M2-AChR结合后，Gi蛋白解离出αi亚基，抑制ACh的活性，抑制下游通路各站点的活性，降低L型Ca2+通道的兴奋性，从而抑制心室肌细胞的收缩[33]。

M2-AChR还可以从另外一条途径抑制心肌细胞Ca2+内流。M2-AChR激活可增加心肌细胞中一氧化氮含量，激活胞质中的可溶性鸟苷酸环化酶，使心肌细胞中环磷酸鸟苷(cyclic guanosine monophosphate，cGMP)含量增加，依赖cGMP的蛋白激酶G(PKG)活性升高，激活2型磷酸二酯酶(PDE2)，PDE2能够水解cAMP[34-35]。研究发现心肌缺血后心肌组织中一氧化氮合酶(NOS)和一氧化氮的含量均显著降低，心肌细胞中Ca2+浓度升高。针刺能够提高心肌组织中一氧化氮和NOS的活性，降低心肌细胞内Ca2+的浓度[36]。注射异丙肾上腺素造成急性心肌缺血后，心肌组织中PKA、PKG均明显增高；电针内关穴、列缺穴可降低缺血心肌组织中两者的表达量，且电针内关穴较列缺穴的效应更为显著[36]。

4.4.3 AMPK信号转导通路 AMP活化蛋白激酶[adenosine5′-monophosphate(AMP)-activated protein kinase，AMPK]与维持细胞能量代谢有关，当细胞内ATP生成减少时能够激活AMPK。电针预处理可上调LKB1/AMPK/PFK2信号通路激活自噬，从而抑制心肌细胞凋亡和坏死[37]。AMPK依赖的自噬体形成在电针内关穴预处理抑制心肌梗死大鼠模型心肌细胞凋亡和减小梗死面积中发挥重要的作用[38]。也有研究发现，电针预处理可以通过调控AMPK和过氧化物酶体增殖物激活受体-γ共激活因子-1α(PGC-1α)对一次性力竭运动损伤的心肌起到保护作用[39]。