针刺调节膀胱功能机制研究进展

刘建党,吴佳佳,刘 杨

(1.上海中医药大学，上海 201203；2.上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院，上海 200437)

膀胱是人体的储尿器官，调控着人体尿液的排泄过程，膀胱功能亢进或减弱引起的排尿功能障碍性疾病，已成为现今临床的常见病，且患病率日益增加，严重影响患者身心健康与生活质量。针刺治疗排尿功能障碍性疾病具有较好疗效[1-2]，相较于行为干预、药物、神经电刺激等疗法具有安全、便捷和不良反应小等优势，且目前针刺的有效性已逐渐获得国际认可。随着针刺对排尿功能障碍性疾病实验研究的深入，针刺对膀胱功能的调控机制也获得一定进展，本文将对其近10年相关机制研究做一综述，以期为后续研究提供参考思路。

1 调控神经递质表达与释放

膀胱排尿功能的正常与否和逼尿肌的收缩以及膀胱的感觉传入功能密切相关，研究表明在调节膀胱感觉和逼尿肌收缩功能中三磷酸腺苷(ATP)发挥着重要作用[3]。ATP主要来源于膀胱尿路上皮细胞，但脊髓背角神经元、传入神经末梢等也是释放ATP的重要部位，在膀胱充盈过程中，尿路上皮受机械牵拉刺激而主动释放ATP，随后通过作用于传入神经末梢的P2X受体激活排尿反射，同时亦可作用于间质细胞、逼尿肌细胞等细胞膜表面的P2X受体从而促进膀胱收缩[4-5]；动物研究表明[6]ATP的过量释放会增加低膀胱容量时膀胱充盈的感觉，导致排尿反射亢进，抑制膀胱储尿功能，增加排尿频率。

程莉莉等[7]发现，在急性尿潴留(AUR)家兔膀胱内ATP含量显著下降，膀胱内压降低；在分别采用“委中” “三阴交” “阴陵泉”穴电针治疗后，家兔膀胱组织中的ATP含量显著升高，膀胱兴奋性增加，逼尿肌收缩增强，膀胱内压升高，排尿功能改善；对照组采用非经非穴法进行针刺，结果发现对膀胱状态和ATP含量均无改善作用；此外在穴位特异性方面，研究提示委中穴对ATP含量升高更显著，三阴交次之。吴聪英等[8]进一步研究发现，电针中极穴亦可改善AUR家兔膀胱组织ATP含量，其升高程度与委中穴无差异，并认为膀胱内ATP含量可较早反映膀胱组织的损害情况，ATP的改变会影响膀胱兴奋性；针刺可通过提高膀胱ATP含量，进而影响膀胱传入活性和逼尿肌兴奋性从而改善AUR。

Feng等[9]在OAB大鼠中发现，膀胱组织及L6-S1节段脊髓组织和背根神经节中，P2X3受体的mRNA和蛋白表达均较正常大鼠升高，P2X3受体分布数量增多；采用电针次髎穴和会阳穴治疗后，各组织中P2X3受体mRNA和蛋白表达均较模型组改善，P2X3受体分布数量下降。作者认为，电针可能通过两种途径发挥干预作用，一是针刺信号上行至大脑中枢，然后下降，通过抑制突触前膜的ATP释放，影响脊髓中P2X3受体的表达，从而减少膀胱感觉信号的传递，抑制OAB；二是针刺信号直接作用于脊髓背角神经元，影响ATP的释放，并导致脊髓背角神经元上ATP与P2X3受体的组合变化，进而影响细胞内信号通路，抑制OAB。此外也有学者发现电针可通过降低ICC细胞表面的P2X5受体，促进神经源性膀胱(NB)大鼠恢复[10]。

2 调节传入神经兴奋性

膀胱感觉传入神经中C纤维的兴奋性增加是导致膀胱平滑肌收缩增强的主要因素之一。研究表明[11]，膀胱感觉传入神经纤维根据结构和电生理特性分为有髓鞘的Aδ和无髓鞘的C纤维，正常情况下，膀胱兴奋性主要由有髓鞘的Aδ纤维传导至排尿中枢，而当膀胱内存在炎症或受到伤害性化学刺激后，C纤维介导的神经通路激活，在排尿过程中发挥作用[12]。

Hino等[13]证实了针刺调节膀胱收缩功能与C纤维的关联性，实验发现针刺可抑制OAB大鼠膀胱收缩功能，显著减少排尿间隔；而当提前给予C纤维破坏物质辣椒素膀胱灌注后，针刺对OAB大鼠的膀胱无任何改善作用。孙卫兵等[14]采用电针次髎穴观察OAB大鼠脊髓背角中降钙素基因相关肽(CGRP)和P物质(SP)的变化，结果表明，针刺可降低L6节段脊髓背角CGRP和SP的表达，延长排尿间期，降低膀胱基础压。CGRP主要在传入神经纤维中表达，SP是伤害性初级传入末梢释放的一种兴奋性神经递质，存在于传入神经纤维，已有研究发现，在膀胱过度活动状态，C纤维兴奋性增加[11]，膀胱传导通路中的CGRP和SP表达上调[15]，作者推测，电针次髎穴可能通过抑制Aδ和C类传入纤维释放的 SP和CGRP，减少感觉信号的传递，从而抑制逼尿肌的过度活动。

3 降低逼尿肌自发收缩

Cajal间质细胞(ICC)是膀胱逼尿肌肌源性收缩的重点研究方向，在参与启动收缩活动、介导神经传递、传导电脉冲和感知伸展中均发挥重要作用[16]。ICC亦被称为是膀胱起搏细胞，因其可通过HCN通道介导的Ih内向电流引起细胞的自发性动作电位，促进逼尿肌自发性收缩[17]。既往研究发现，在OAB的动物模型中，ICC数量增多、兴奋性增强，ICC内Ca2+浓度升高，HCN1-4通道 mRNA的表达增加，ICC的Ih电流密度增加、幅度升高[16-18]。

Feng等[19]采用电针次髎和会阳穴治疗OAB大鼠，结果发现电针可减少ICC中HCN2通道的数量，下调HCN2mRNA和蛋白表达量，降低ICC细胞内游离Ca2+浓度。Lu等[20]通过对比电针次髎和中极、关元穴对神经源性膀胱大鼠膀胱组织的影响发现，电针可显著抑制HCN1-4通道的mRNA和蛋白高表达，且次髎穴对HCN通道的抑制作用优于中极和关元穴。

既往研究显示[21]，HCN通道与ICC的自律性和兴奋性密切相关，它可以在细胞超级化过程中被激活产生内向电流Ih，并可通过激活T型电压依赖性Ca2+通道来增加胞内Ca2+浓度；此外，在ICC自发性钙瞬变产生的过程中，亦可能会激活数个通道引起细胞外Ca2+内流。因此细胞内Ca2+浓度决定了逼尿肌的收缩活性，而电针在未减少OAB大鼠ICC细胞数量的情况下，降低了细胞内游离Ca2+浓度，这一结果可能是通过影响细胞膜电位使其难以诱导Ca2+内流，进而降低ICC的兴奋性，抑制逼尿肌活动。

但另有学者发现[22]，电针次髎穴抑制了逼尿肌反射亢进型大鼠膀胱组织内C-kit的蛋白相对表达量，减少了ICC的数量。C-kit是ICC的特异性标志物[23]，C-kit蛋白与其配体干细胞因子(SCF)构成的C-kit/SCF信号系统与ICC的增殖、分化和维持密切相关，当抑制C-kit后，可通过减少ICC数量减少逼尿肌兴奋的启动来源，从而降低逼尿肌的兴奋性，减少膀胱的无抑制收缩[24]。杨玻等[25]在不稳定膀胱大鼠中发现，逼尿肌中ICC样细胞数量明显增多，排列紊乱，细胞间联系散乱甚至中断；而予以电针中膂俞和会阳穴后，逼尿肌中ICC样细胞数量减少。该学者认为，逼尿肌的自发收缩取决于功能健全的ICC样细胞及其网络联系，慢性前列腺炎时膀胱ICC样细胞虽然数量增多，但某些单个ICC样细胞的功能可能并不健全，导致细胞与神经、逼尿肌间的网络联系失调，电针通过部分影响逼尿肌超微结构变化，使ICC单个细胞及细胞间网络联系趋于良好，减轻肌源性损伤，避免逼尿肌兴奋性异常增强。

4 改善逼尿肌细胞凋亡

逼尿肌细胞凋亡增加是导致膀胱功能减退的重要原因。研究发现[26-27]，膀胱功能障碍的严重程度与逼尿肌细胞凋亡数量呈正相关，随着疾病的进展，细胞凋亡持续发生，导致具有收缩功能的肌细胞数目不足，逼尿肌胶原纤维增加，膀胱纤维化，最终造成膀胱组织结构发展成不可逆的损伤。Bcl-2蛋白家族参与细胞凋亡的发生及发展，其中Bcl-2是最具代表性的抗细胞凋亡蛋白，而Bax是最有代表性的促凋亡蛋白，作为细胞凋亡的正负调控，二者的含量比例决定了细胞是否走向凋亡。

易伟民等[28]和龙庆等[29]发现电针可降低AUR大鼠逼尿肌细胞凋亡，有效改善膀胱容量，提高逼尿肌压力。鲍秋影等[30]采用电针次髎、中髎及三阴交穴治疗逼尿肌无反射大鼠，发现电针通过调控逼尿肌中Bcl-2与Bax的表达抑制逼尿肌细胞凋亡，治疗后大鼠膀胱逼尿肌中Bcl-2阳性细胞增加，Bax阳性细胞减少，膀胱收缩功能改善；而电针对照组(穴外侧旁开0.3 cm处)的膀胱功能和凋亡相关因子无改变。结果提示，电针对Bcl-2和Bax的调控具有穴位特异性的作用，通过改善比例可抑制细胞凋亡。另有研究发现[31-32]电针治疗逼尿肌无力大鼠可通过降低逼尿肌组织中Caspase-3、9和Cyt-C的表达，抑制逼尿肌细胞凋亡，达到保护膀胱组织的目的。以上研究结果提示，针刺对膀胱逼尿肌收缩力收缩的治疗作用，可能是通过抑制膀胱逼尿肌细胞凋亡，保护膀胱组织功能所实现的。

5 抑制脊髓组织细胞凋亡

脊髓低级中枢在膀胱传入及传出信号的转导中承担重要作用。膀胱充盈期的感觉信号通过传入神经上行至腰骶段的脊髓背根神经节，由脊髓后角将感觉信息整合后，向上发出脊髓丘脑束等上行纤维至高级中枢；随后从大脑皮质区、PMC等高级中枢发出下行信号，通过胸腰段脊髓激活副交感神经系统、抑制交感神经，诱导排尿完成。因此脊髓水平的结构与功能对维持膀胱正常排尿起到重要调控。

邓悦宁等[33-35]研究发现，电针大椎及次髎穴可显著改善骶上脊髓横断所致膀胱逼尿肌反射亢进大鼠的排尿功能，其作用可能是通过激活Wnt-1/β-catenin信号通路。既往研究显示，脊髓损伤后Wnt-1/β-catenin信号通路被激活，促进损伤后的神经恢复及功能重建[36]，Wnt-1是经典通路的配体，在神经发生的过程中起重要作用，β-catenin作为经典 Wnt信号通路关键转导信号分子，具有促进受损组织细胞修复的功能[37]，电针通过上调脊髓组织中Wnt-1和β-catenin的mRNA和蛋白表达，进一步调控Wnt-1/β-catenin信号通路下游的Cyclin D1、Ngn1蛋白及mRNA表达，从而促进脊髓内源性神经干细胞的增殖和分化，进而改善逼尿肌收缩功能，降低膀胱基础压力、最大压力及漏尿点压力，提高膀胱容量和顺应性。艾坤等[38]则在骶上脊髓损伤的神经源性膀胱大鼠中发现，电针次髎、中极及三阴交穴可显著提高脊髓组织中神经生长因子(NGF)及酪氨酸激酶受体A(TrkA)的表达，通过提高脊髓组织中内源性NGF及TrkA的含量，使残存的神经元觉醒并恢复其兴奋性，从而促进骶上脊髓损伤后脊髓功能的重塑，达到抑制逼尿肌亢进、调节膀胱功能的目的。

李长明等[39]对急性脊髓损伤后无张力膀胱大鼠予电针治疗，结果发现大鼠脊髓组织中神经元和神经胶质细胞凋亡率改善，Bcl-2阳性表达率升高，Bcl-2相关X蛋白(Bax)和Bcl-2相关细胞死亡因子(Bad)阳性表达率明显减少，大鼠残余尿量显著降低，排尿量显著增加。作者推测，电针通过刺激交感神经及盆丛神经，通过神经反馈到脊髓中枢或大脑皮质，促进损伤区域脊髓神经的重连，改善脊髓局部微环境，激活线粒体酶活性，从而恢复神经内外电压梯度，诱导神经轴突的生长，改善逼尿肌超微结构，抑制促凋亡基因Bax和Bad的表达，促进抑凋亡基因Bcl-2表达，使Bcl-2/Bax比例改变，从而降低细胞凋亡程度，改善膀胱功能状态。

许明等[40-41]发现，电针次髎、中极、三阴交及大椎穴，可改善骶上脊髓损伤导致的神经源性膀胱大鼠的膀胱排尿功能，其作用机制与改善脊髓组织凋亡程度有关。研究结果表明，脊髓损伤后大鼠脊髓组织中线粒体促凋亡途径的细胞色素C(Cyt-C)、凋亡蛋白酶激活因子-1(Apaf-1)和Caspase-9蛋白表达量增加，三者形成的“凋亡小体”激活作为细胞凋亡执行者的Caspase-3，Caspase-3的表达量和活化增强，导致脊髓组织中凋亡细胞增加。电针通过减少脊髓组织中Cyt-C、Apaf-1及活化Caspase-9蛋白的表达量，抑制Caspase-3的激活，缓解脊髓继发性损伤，从而改善膀胱的神经支配，保护膀胱功能。

6 调节脑内神经元活性

高级中枢对膀胱排尿功能的调控是一个复杂的网络关系，其中脑桥排尿中枢(PMC)和中脑导水管周围灰质(PAG)在尿液的排泄过程中发挥更为重要的调节作用[42]。PAG参与充盈期膀胱感觉调控及排尿反射的启动，可抑制位于大脑皮质的高级中枢下行兴奋性信号释放，防止尿液漏出；PMC则在接收到膀胱传入信号后，输出兴奋性信号，通过神经元信息的传递诱导逼尿肌收缩和膀胱颈、尿道外括约肌的松弛，引起排尿[43]。有研究通过功能磁共振证实，在储尿期PAG区处于激活状态而PMC区未激活，随着膀胱越发充盈PAG区进一步活化以激活PMC区，进入排尿阶段[44]。

Wang等[45]在大鼠中发现，PMC区域有3种类型的神经元放电率与膀胱收缩功能密切相关，即E1、E2和Ⅰ型神经元。这3种神经元分别在膀胱收缩的不同阶段进行放电，E1型神经元在膀胱收缩前放电，当开始收缩时停止；E2型放电频率与膀胱压力的变化同步；Ⅰ型在膀胱舒张阶段放电，当开始收缩时停止。随后研究者针刺大鼠中髎穴，结果膀胱活动功能受到显著抑制，PMC区域所有E1型和大部分E2型神经元放电受到抑制，Ⅰ型神经元中一部分表现为兴奋反应，一部分为抑制反应；在进一步应用γ-氨基丁酸A(GABAA)拮抗剂后，发现针刺对膀胱活动和神经元放电的抑制作用消失。表明针刺可通过GABAA受体调节PMC神经元的放电，从而影响膀胱收缩。

7 小 结

综上所述，针刺已通过大量研究验证调控膀胱功能的作用机理，从现阶段的研究可以看出，针刺通过调节神经递质的表达与释放、抑制神经元与传入神经兴奋性、降低ICC细胞内Ca2+浓度和改善凋亡细胞状态等多角度、多靶点来实现对膀胱功能的调控，并非仅局限于对支配膀胱的外周神经进行影响。近年不断有新的理论假说被提出和发现，如目前被重点关注的尿路上皮源性机制，通过对膀胱黏膜机械和化学的异常感受，阐释了膀胱功能紊乱发生的可能性，这些研究也可为探讨针刺作用机理的方向提供新思路。

此外，今后的研究依然有诸多可完善之处。膀胱排尿功能障碍的动物模型众多，如何选择更适用于针刺研究的模型是需进一步探索的，且当前的研究多从单一角度进行分析，尚未进行多结构、多环节间关系串联的分析探讨，未能充分体现针刺的双向调节与多靶点特性。故更全面而合理的实验设计，恰当的检测技术与方法，将会使得针刺对膀胱功能的调节机制研究继续有所突破。