针刺百会穴治疗脑缺血再灌注损伤的作用机制研究进展

何凯峰，王丽芬

（1.陕西中医药大学，陕西 咸阳 712046；2.陕西省中医医院，陕西 西安 710000）

脑缺血再灌注损伤（cerebral ischemia-reperfusion injury，CIRI）是指脑缺血一定时间后，血管再通，血供恢复后使脑组织损伤更加严重的急性脑功能障碍[1]。研究[2]表明，脑梗死发生后约有50%的几率会发生血管自发再通，造成脑组织严重损伤，甚至出现不可逆性损害，严重危害人类健康。CIRI发病机制复杂，可能与细胞兴奋性毒性、自由基连锁反应、细胞内钙超载、炎性反应及细胞凋亡等有关[3]。目前针对该病，尚无特效治疗药物[4]。近年来研究发现，针刺对CIRI疗效确切，能显著减轻脑损伤程度，降低患者死亡率，提高生活质量。百会穴位于督脉，有通督调神、醒脑开窍之效，作为治疗脑血管病的主穴，针刺百会穴能显著减轻脑缺血再灌注损伤。近几年关于针刺百会穴治疗CIRI的研究较多，现将其治疗CIRI的作用机制进行归纳总结，以期为以后的临床及科研提供依据。

1 抑制神经细胞凋亡

细胞凋亡是一种程序性的生物学过程，是脑缺血再灌注损伤发生过程中的重要因素。脑缺血后，自由基、兴奋性氨基酸毒性和一氧化氮（NO）的损伤及炎症反应使得细胞凋亡程序启动，引起细胞凋亡。细胞凋亡受多种相关基因调控，包括促凋亡基因和抗凋亡基因[5]。

研究[6]表明，电针百会、神庭可抑制c-Jun氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）和p38信号通路的活化，同时增强缺血周围区域ERK1/2的活化，抑制神经细胞凋亡，从而减少脑神经细胞的变性坏死，缩小脑梗死面积，保护脑功能。贺丹妮[7]针刺CIRI大鼠百会、印堂、足三里穴，发现针刺后Nogo-A和神经轴突生长抑制因子（Nogo）受体NgR的含量明显减少，使RhoA/ROCK信号通路的激活被阻断，抑制了神经细胞凋亡，促进神经功能的修复和再生。研究[8]发现，针刺百会、膈俞、肾俞可抑制CIRI小鼠海马细胞JNK信号通路活化，减少海马、皮层组织Caspase-3和神经细胞NSE和AIF的表达，从而抑制细胞凋亡。另有研究[9]发现，针刺百会、神庭可修复损伤的线粒体超微结构，使其结构和功能保持完整性，从而抑制神经细胞凋亡，减小梗死面积，同时能上调CIRI大鼠缺血半暗带脑红蛋白（Ngb）表达，诱导脑缺血耐受，减轻脑损害。百会穴电针预处理能上调肌醇酶1-X盒链接蛋白1（inositolrequiring 1/X-box-binding protein 1,IRE1-XBP1）的表达，减轻内质网应激状态，抑制细胞凋亡，起到脑保护作用[10]。以上研究表明针刺百会穴可以调控与细胞凋亡相关的蛋白和基因表达，调节与细胞凋亡相关的通路，抑制细胞凋亡，保护脑组织。

2 抑制炎症因子表达

炎症反应是引发CIRI的一个主要原因，脑缺血发生后，血管内皮细胞、星形胶质细胞、小胶质细胞、中性粒细胞等分泌各种炎症细胞因子、炎症介质、黏附分子等，造成周围组织细胞和微血管损伤，加重脑损害[11]。

研究[12]表明，针刺百会、大椎、足三里能通过抑制Janus激酶/信号传导与转录激活因子（JAK2/STAT3）和NF-κB信号通路，降低CIRI模型大鼠血清IL-1β、IL-2、TNF-α水平，减少炎症细胞浸润，从而减轻脑缺血再灌注炎症损伤。另一项研究[13]也表明，针刺百会、四神聪能通过调控NF-κB信号通路下调CIRI大鼠缺血半暗带脑组织中NF-κB蛋白表达水平，上调IKB蛋白表达水平，抑制炎症反应。陈思佳等[14]发现针刺百会、大椎预处理能显著降低脑缺血再灌注损伤大鼠大脑皮层缺血半暗带IL-1β、IL-6和TNF-α水平，进而减轻炎症反应，保护脑功能。针刺百会、足三里、关元能通过调节缺血脑组织TLR2和NF-κB蛋白的表达，从而减轻其诱导的炎症反应，促进神经功能恢复[15]。因此，针刺百会穴能通过调控炎症信号通路，抑制炎性细胞因子表达，进而减轻炎症反应，保护脑功能。

3 促进血管新生，改善血液循环

脑缺血发生后，血管堵塞、损伤，神经细胞及其他脑组织由于缺血、缺氧出现缺血苍白等改变[16]。因此及时促进血管新生，对于恢复梗死区血供、改善血流量、修复受损脑组织、改善神经功能十分重要。

李广大等[17]发现电针百会、水沟可激活Wnt/β-连环蛋白信号通路，上调β-连环蛋白的表达和下调支架蛋白（Axin2）的表达，保护神经血管单位免受损伤，减少脑梗死的体积，改善脑缺血大鼠神经功能缺损的症状。研究[18]发现，针刺百会能通过调控ERK信号传导通路，显著提高CIRI大鼠脑组织中血管新生相关指标VEGFR-2、促血管生成因子（Ang-1）、酪氨酸激酶受体-2（Tie-2）蛋白表达，促使微血管生成，改善缺血区脑组织的循环。高云云[19]发现针刺百会、大椎穴可通过调节AKT/mTOR信号通路，调控大脑中动脉栓塞（MCAO）模型大鼠缺血侧皮质区脑组织miR-210-3p及其靶向信使Ephrin A3的表达，上调AKT、mTOR、p-AKT、p-mTOR相对表达，促进血管新生，发挥保护脑神经作用。师帅[20]研究发现，头穴围刺可通过调控Wnt/β-catenin信号通路，促进MCAO大鼠血管新生相关蛋白的表达，从而促进血管新生，改善脑循环。针刺百会、大椎、人中通过激活VEGF信号通路，使p-VEGF及p-ERK1/2表达水平升高，缺血区磷酸化的内皮抑素（p-ES）表达水平降低，降低其对血管新生的抑制作用，双向调控促血管生成因子，促进血管新生，改善脑血流，从而促进神经修复，恢复脑功能[21]。以上研究表明，针刺百会穴可通过调控ERK信号传导通路、AKT/mTOR信号通路、Wnt/β-catenin信号通路、Wnt/β-连环蛋白信号通路、VEGF信号通路，上调VEGFR-2、Ang-1、Tie-2等促血管生成相关因子的表达，下调COX-2、p-ES等血管生成抑制因子的表达，促进血管新生，改善脑血液循环，促进神经功能恢复。

4 清除自由基，减轻氧化应激损伤

自由基是机体活动代谢的中间产物，脑缺血发生时，机体自由基释放增加，超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化酶（GSH-Px）等抗氧化酶类减少，机体氧化与抗氧化平衡失调，清除自由基能力下降，丙二醛（MDA）含量增多，引起一系列氧化应激反应，造成组织细胞损伤，同时上调热休克蛋白（HSP）表达，使细胞稳定性与耐受性被破坏，导致神经细胞死亡，这是引起CIRI发生的重要因素[22]。

研究[23]发现，百会、三阴交电针预处理脑缺血再灌注大鼠，能显著发挥抗氧化应激作用，保护神经细胞。易涛[24]研究百会、三阴交、肾俞针刺预处理MCAO模型大鼠，发现针刺后脑组织中SOD、GSH的含量明显增加，Cyt-c、MDA的含量减少，自由基清除能力显著提高，从而使氧化和抗氧化保持动态平衡，发挥保护脑神经的作用。赵秋阳等[25]研究针刺百会、四神聪对CIRI模型大鼠抗氧化作用，结果发现针刺能通过调控Nrf2/ARE信号通路，使CIRI模型大鼠脑组织中SOD、GSH-Px含量明显升高，发挥抗氧化应激作用。李丹等[26]采用标本配穴（百会、肾俞、三阴交）电针预处理CIRI大鼠后发现大鼠脑组织中SOD和GSH-Px活性明显升高，MDA含量明显降低，表明标本配穴法能通过激活自由基酶，减轻氧化应激损伤，保护脑功能。XU H等[27]研究发现针刺百会、足三里能下调hsp70保护脑组织。JITTIWAT J[28]观察针刺百会穴对脑缺血大鼠氧化应激的影响，发现百会穴针刺后脑缺血大鼠MDA水平明显降低，过氧化氢酶（CAT）、GSH-Px和SOD活性明显升高,氧化应激反应明显减轻，大鼠脑梗死体积缩小。以上研究证实，针刺百会穴可通过调控Nrf2/ARE信号通路，使脑组织中SOD、GSH含量增加，Cyt-c、MDA含量减少，减轻氧化应激，保护脑功能。

5 保护血脑屏障

血脑屏障（blood-brainbarrier，BBB）是脑组织与周围环境进行物质交换的重要通道，对维持脑组织内环境稳态十分重要。脑缺血发生时，BBB被破坏，血管通透性增加，毛细血管中的血浆蛋白及水液外渗，细胞间水分增多，形成脑水肿，脑缺血再灌注进一步加重毛细血管内皮损伤，加重脑水肿，使脑损伤更加严重[29]。缺血再灌注发生过程中，水通道蛋白（AQPs）参与了脑缺血再灌注后的破坏及脑水肿的形成，其表达水平与通透性及脑水肿程度密切相关[30]。基质金属蛋白酶（MMPs)中的MMP-2和MMP-9与BBB的完整性密切相关[31]。

研究[32]发现，电针百会、神庭穴能够明显减弱缺血后脑组织的超微结构变化，抑制CIRI大鼠MMP-2和MMP-9表达，减轻脑水肿，使BBB保持结构和功能的相对完整，减少神经元损伤。XU H等[33]研究发现，电针CIRI大鼠百会、足三里能通过抑制脑组织及血清中MMP2/AQP4/APQ9表达和炎症细胞浸润，起到减轻脑水肿，保护脑组织、改善神经功能的作用。

于学平等[34]研究发现针刺百会透曲鬓穴能提高CIRI大鼠脑微血管纤维连接蛋白表达水平，时间越长效果越显著，从而发挥保护BBB的作用。以上研究均表明针刺百会穴能抑制AQPs、MMPs相关蛋白的表达，从而减轻脑水肿，发挥保护脑组织的作用。

6 促进神经功能恢复

CIRI发生后，缺血区神经受损，诱发机体出现代偿性新生反应，促使神经修复与重建[35]。

研究[36]发现，针刺百会、合谷、内关等穴能通过激活BDNF/TrkB-p-ERK1/2-pCREB通路，上调缺血侧大脑皮层中脑源性神经生长因子（BDNF）、TrkB及p-ERK1、p-CREB蛋白相对表达量，改善神经功能。50 Hz电针刺激百会、大椎能显著提高脑缺血大鼠海马CA3区BDNF和神经生长因子（NGF）表达水平[37]。薛娜英[38]发现电针百会、丰隆能调节大鼠缺血侧缺血半暗带和海马CA1、CA2、DG区胶质细胞原纤维酸性蛋白（GFAP）与CA1区NGF的表达，调节星形胶质细胞的活化表达，促进神经元细胞形态的恢复。脑缺血发生后，脑组织MAG蛋白表达明显升高，头穴丛刺干预能使MAG蛋白的表达降低，减轻神经损伤，促进轴突再生，促使神经功能的恢复[39]。针刺百会、内关、三阴交能通过激活cAMP/PKA-pCREB信号通路，上调缺血后脑组织内cAMP、PKA的含量及其下游靶蛋白pCREB蛋白的表达水平，促进损伤轴突修复、神经元的再生，改善脑缺血后大鼠的神经功能[40]。徐雅文等[41]研究发现针刺百会、大椎能提高短暂性全脑缺血再灌注大鼠脑组织自噬蛋白（LC3、Beclin1）表达水平，提高自噬水平，改善神经功能缺损。因此，针刺百会穴能通过调控BDNF/TrkB-p-ERK1/2-pCREB信号通路、cAMP/PKA-pCREB信号通路等，调节神经营养因子（NTF）、NGF和BDNF等的表达，刺激神经干细胞增殖及分化，促进轴突增生及髓鞘形成，促使神经细胞再生。

7 抑制兴奋性氨基酸毒性

在生理情况下，兴奋性氨基酸（EAA）发挥神经递质作用，脑缺血再灌注发生时，大量堆积的EAA无法及时清除，作用于细胞膜上的N-甲基-D-天门冬氨酸（NMDA）受体，造成神经元兴奋性损伤。正常神经元代偿性功能增强时，兴奋性谷氨酸转运体2（EAAT2）表达上调，使神经元免受兴奋毒性的损伤。当神经细胞坏死后，小胶质细胞产生更多谷氨酸，作用于NMDA受体而产生更加严重的神经毒性[42]。

研究[43]发现，百会电针预处理脑缺血小鼠能使星形胶质细胞膜上EAAT2的表达明显升高，诱导脑缺血耐受，从而减轻缺血性脑损伤。王宏法等[44]发现电针百会穴可使CIRI大鼠腺苷含量上升、降低腺苷脱氨酶（ADA）水平，激动腺苷A1受体，从而拮抗CIRI导致的EAA过度释放、抑制Ca2+超载。陈泽斌等[45]发现百会、肾俞针刺预处理能显著抑制CIRI大鼠顶皮质神经元NR2 A和NR2 B蛋白表达，保护受损神经元。以上研究表明针刺百会能上调兴奋性谷氨酸转运体2（EAAT2）表达，抑制EAA过度释放，保护脑神经免受损害。

8 阻滞钙超载

CIRI发生后，各种原因使细胞内Ca2+含量显著增高，并引起细胞损伤的现象，即Ca2+超载。Ca2+超载是神经细胞死亡的最后通路。Ca2+超载能诱发线粒体损伤、激活各种降解酶，使钙结合蛋白、一氧化氮（NO）和自由基等增多使得神经元内结构解体，最终导致神经元坏死，造成严重脑损害[46]。

研究[47]发现，电针百会结合CaM抑制剂三氟拉嗪（TFP）注射能使CaM的蛋白表达水平明显降低，减轻CIRI早期损伤。墙建军等[48]发现百会、大椎电针预处理CIRI小鼠能通过下调大脑皮质神经细胞TRPC6与Caspase-3蛋白表达水平，降低细胞内Ca2+浓度，抑制神经细胞凋亡，从而发挥脑保护作用。张金铃等[49]研究针刺百会、足三里、曲池对CIRI大鼠海马细胞内钙离子的影响，结果发现针刺可显著降低海马细胞内Ca2+的浓度，通过缓解缺血缺氧后的钙超载来调节细胞功能，对脑缺血后的损伤具有保护作用。以上研究表明，针刺百会穴能通过多靶点、多途径调节Ca2+浓度，干扰神经细胞凋亡级联反应的活化，促使神经修复，保护脑功能。

9 小 结

CIRI属中医学“中风”范畴，针刺作为中医传统疗法，治疗CIRI疗效确切。百会穴是督脉要穴，穴居颠顶，为诸阳之汇，与脑密切联系，具有通督调神、醒脑开窍的作用。临床选用百会穴治疗脑血管病频数较高[50]。CIRI发病机制复杂，本文通过系统回顾针刺百会穴治疗CIRI的机制研究进展，发现针刺可通过多途径、多靶点发挥治疗作用，具体表现为抑制细胞凋亡、抑制炎症因子表达、促进血管新生，改善血液循环、清除自由基，减轻氧化应激损伤、保护血脑屏障、促进神经功能恢复、抑制兴奋性氨基酸毒性、阻滞钙超载。这些机制为针刺百会穴治疗CIRI提供了一定的理论支撑，也揭示了针刺是治疗CIRI的一种有效途径。

虽然针刺百会穴治疗CIRI取得了一定的研究进展，但仍存在以下问题：（1）百会穴组方不一，尚未形成固定组方，且缺乏单一穴位研究；（2）针刺强度、针具选择及手法效应等尚未统一，未形成严谨、科学的研究方案；（3）关于针刺治疗CIRI介入时机尚未达成共识。今后应综合多学科优势，不断深入开展相关高质量科学研究，探索针刺百会穴治疗CIRI的最佳配伍组方、最优针刺方法及介入治疗的最佳时机，明晰其作用机制，从而为临床应用针刺疗法治疗CIRI提供更加可靠的科学依据。