基于Drp1、Opa1蛋白与线粒体联系探讨针刺二腹肌前腹治疗卒中后吞咽障碍的作用机制

谢亚青，毛忠南，张晓凌，王瑞瑞

（1.甘肃中医药大学，甘肃 兰州 730000；2.甘肃中医药大学附属医院，甘肃 兰州 730000）

脑卒中已成为当今世界致残率、致死率最高的神经系统疾病之一［1］。据相关研究报道，吞咽障碍作为脑卒中后常见并发症，其发生率高达45.06%［2］。同时还会诱发误吸性肺炎、窒息、营养不良、脱水及心理障碍等一系列并发症，这些并发症进一步加重吞咽困难［3］，大大延长患者的恢复期，严重影响其生活质量。

临床中对吞咽障碍治疗方式众多，针刺作为一种中医特色治疗被广泛运用，且疗效显著［4－6］，但仍缺乏有效证据证明其作用机制。有研究表明［7］，线粒体分裂机制的激活足以诱导骨骼肌萎缩。笔者通过文献搜索发现，针刺可诱发线粒体蛋白表达，促进萎缩的骨骼肌恢复功能，提高临床治疗效率。故笔者通过寻找肌肉与线粒体的机制联系试图佐证针刺对肌肉功能的影响。

1 二腹肌与吞咽启动的相关影响

吞咽是指人体从外周摄入的食物历经口－咽部－食管－胃的整体过程［8］。较好的吞咽需完整诱发吞咽启动，舌骨与喉的位移起到启动吞咽的重要力学作用。解剖学可知上抬前旋舌骨及喉最主要的肌群为舌骨上肌群，附着于下颌骨及舌骨体上的二腹肌前腹收缩时可以充分上提舌骨及舌根，而舌根上提与吞咽启动密切相关，所以推论二腹肌前腹收缩可有效启动吞咽。有研究表明［9］，刺激下颌舌骨肌、颏舌骨肌、甲杓肌、膈肌和食管括约肌对其吞咽肌电幅值有显著影响。

2 针刺在吞咽障碍治疗中的优势和局限性

2.1 优势

王文豪等［10］提出针灸治疗卒中后吞咽障碍方法多样，可以有效改善患者吞咽功能、心理状态及生活质量。以舌针、头针等为代表的微针系统特色针法临床运用日益广泛，丰富了脑卒中后吞咽障碍针灸治疗体系。唐强等［11］指出针刺在治疗该病方面有着显著疗效，其操作便捷，方法多样，且安全无副作用，与西医治疗相比有着明显的治疗优势，已成为治疗脑卒中后患者吞咽困难的首要选择。韩冰等［12］指出针刺疗法在治疗脑卒中后吞咽障碍中具有独特优势，尤其在脑卒中恢复期，及时正确的针刺干预，可有效地减少脑卒中后遗症带来的痛苦，促进患者机体功能的恢复，从而获得更好的康复效果。ZHONG L等［13］指出针灸是治疗卒中后吞咽障碍的有效治疗方式。GAO等［14］提出颈针可有效改善患者吞咽困难。

2.2 局限性

付爱慧等［15］提出针灸治疗脑卒中后假性球麻痹吞咽障碍仍然缺少现代医学理论机制来解释、阐述或证明，还需大量临床数据支持。肖潇等［16］指出，脑卒中后吞咽障碍缺乏统一的疗效评定标准，对吞咽功能的评估，临床研究多采用洼田饮水试验、藤岛一郎吞咽疗效评价、标准吞咽功能评价量表（SSA）、洼田吞咽能力评定法等多种评定标准，未形成统一的诊疗、评价标准，研究者选择时主观性较强，无法对各种针刺疗法的疗效进行较为客观的评价；影响针刺疗效的因素较多，如针刺手法、针刺深度、针刺方向、留针时间、针刺频次等，目前尚无规范化治疗方案来指导临床，不利于普及和推广。王欢等［17］指出国内对于针刺治疗措施缺少规范性等问题使得针灸在临床上难以进行精准的数据量化分析。

3 “针刺-肌肉-线粒体”机制认识

3.1 “针刺-二腹肌前腹”联系

廉泉作为被高频率使用治疗吞咽障碍的穴位之一，位于舌骨上方，左右颏舌骨肌之间，靠近甲状舌骨肌，深部为会厌，下方为喉门。浅层分布有颈横神经、面神经颈支，深层分布有舌下神经分支、三叉神经分支、迷走神经分支的喉上神经。针刺廉泉由浅入深，穿过皮肤、皮下组织、二腹肌、下颌舌骨肌、口膈、颏舌骨肌。针刺该穴位可激活相对应麻痹的咽部肌群，促进咽部肌肉运动功能恢复［18］。

针刺治疗卒中后吞咽障碍在临床中应用广泛［17］。有学者证实吞咽动作的完成与咽部肌群的活动密切相关［19］。陆军伟等［20］通过检索1998—2007年期间针灸治疗脑卒中后吞咽障碍的相关文献，统计分析结果显示廉泉是使用频率最高的穴位之一。

3.2 Drp1、Opa1蛋白与线粒体的联系

线粒体融合有两个过程：线粒体内膜、外膜的融合。哺乳动物有两种线粒体融合蛋白的亚型：线粒体融合蛋白1（mitofusin 1，Mfn1）和线粒体融合蛋白2（mitofusin 2，Mfn2），线粒体的融合过程由多个膜锚定的动力蛋白起作用，Mfn1和Mfn2介导线粒体外膜的融合［21］，视神经萎缩蛋白（optic atrophy 1，Opa1）主要参与介导线粒体内膜融合［22］。GARCIA I 等［23］提出视神经萎缩蛋白（Opa1）是一种定位于线粒体内膜的动力素样GTP 酶，在内膜融合和嵴维持中起关键作用。MALONEY D M 等［24］指出Opa1 在线粒体健康中起着关键作用，突变会导致严重的线粒体功能障碍。WANG R 等［25］指出Opa1 是动力蛋白超家族的一个大的GTP 酶，它介导线粒体内膜的融合，调节嵴的形态，维持呼吸链的功能。

动力蛋白相关蛋白1（dynamin related protein1，Drp1）主要参与线粒体的分裂，WU Q R 等［26］指出通过改变线粒体的磷酸化水平来调节线粒体的分裂。GAO F 等［27］提出Drp1 在感染过程中促进线粒体分裂和质量控制，以维持细胞内环境的稳定。

Drp1 介导线粒体分裂的一般过程是线粒体表面的一些蛋白可募集Drp1，多聚化并形成螺旋，环绕在线粒体表面，通过水解GTP 来改变分子构象提供能量，Drp1 进行环收缩使线粒体分裂成两个子线粒体［28］，线粒体形态学变化和细胞的能量代谢、凋亡、自噬等生命活动密切相关，这些过程都离不开Mfn1、Mfn2、Opa1、Drp1 等多种关键蛋白的功能及其调节［29］。线粒体动力学受线粒体功能以及细胞的影响，线粒体的融合可抑制细胞凋亡，其分裂会促进细胞的凋亡［30］。研究表明［31］，增加线粒体融合蛋白Mfn1、Mfn2 和视神经萎缩蛋白Opa1，减少分裂蛋白Drp1，可上调线粒体生物能量学相关基因的表达。HF A 等［32］研究表明，正反馈调节TFAM/NRF1诱导的线粒体生物发生，负反馈调节Drp1 诱导的线粒体凋亡，可以进一步减轻氧化应激和脑损伤，从而发挥神经保护作用。

3.3 针刺干预对线粒体的影响

尚画雨等［33］研究发现，通过针刺可调控骨骼肌中线粒体超微结构及线粒体损伤，阻止线粒体数量减少，从而改善线粒体功能及能量代谢。李雅悦等［34］通过实验观察得出结论，针刺可促进融合蛋白表达，改变线粒体动力学异常模式，保护线粒体功能。贺平等［35］通过实验观察发现，针刺可以通过减轻线粒体超微结构的改变，有效保持线粒体结构的完整性，从而减少线粒体膜电位丢失，抑制线粒体内各种促凋亡因子的释放。从上述实验研究可知，针刺可改变线粒体的超微结构。有研究表明［36］，电针还可提高线粒体的分裂与融合水平，而电针非经非穴点对线粒体融合蛋白Opa1基因和蛋白表达则无明显的提高。所以针刺穴位可有效保护线粒体的功能。

3.4 线粒体与肌肉的相互作用

线粒体作为细胞的高效产能器，也是细胞能量代谢的控制中心［37］。机体可通过线粒体电子传递链来产生ATP，提供机体所需能量［38］，也是肌肉能量的主要来源，线粒体功能异常会导致机体功能障碍，与四肢无力也密切相关。研究表明［39］，改善线粒体能量代谢异常模式对骨骼肌的损伤修复具有重要意义。

线粒体作为一个高度动态化的细胞器［40］，会随着细胞周期和内、外环境的改变发生频繁而持续的融合与分裂，是细胞自由基产生的主要场所。当缺血再灌注时，线粒体不仅难以产生能量，在代谢过程中电子漏出增加，从而产生过量的自由基。通过线粒体的依赖途径，自由基会导致细胞凋亡，线粒体自身也易受到自由基的攻击。JIN X 等［41］指出线粒体功能障碍导致不同方面触发神经元死亡。线粒体对调节细胞呼吸、能量产生、小分子代谢、抗氧化和细胞老化等都是必不可少的。在哺乳动物细胞中，骨骼肌组织中线粒体分裂蛋白Drp1 与融合蛋白Opa1 可维持线粒体数量的动态平衡。而线粒体的数量与活性会影响内膜面积，从而影响ATP的产生。

4 小结

近年来，随着现代临床技术的飞速发展，康复训练作为目前西医治疗脑卒中后吞咽障碍最主要最常用的方法之一，通过一系列训练使受损的吞咽肌群有效恢复，但康复训练针对吞咽困难治疗手法较为单一，且需要患者全程高效配合，治疗疗程较长，不易被广泛接受。尤其是吞咽障碍伴认知功能障碍的患者运用单一康复手段收效甚微。现今针刺作为一项中医特色治疗方式，被逐渐在临床推广，但其因针刺深度、定位均缺乏量化标准，作用机制亦缺乏相应的科学考证。

笔者通过文献检索发现，肌肉受损会正向影响骨骼肌中线粒体的蛋白表达，针刺干预受损肌群线粒体的表达可促进骨骼肌恢复，卒中后吞咽障碍患者的吞咽功能也将明显得到改善。故笔者通过探讨脑卒中后吞咽障碍相关受损肌群影响线粒体相关动力学机制表达的关系，观察针刺受损肌群对线粒体的调控能否起到恢复受损肌群的作用，从而验证针刺的标准化，望为临床治疗提供新的思路。

如何将现代医疗手段与针刺手法联合，强化吞咽肌群力量训练，短期内有效解决吞咽障碍，是当今研究的难点。在将来的研究中，笔者建议可从电针的频率方面做深入研究，观察不同频率的电针治疗对骨骼肌中线粒体表达的影响，从而找出最佳针刺频率，为临床提供准确高效的治疗方式。但具体频率的调整与其相关机制改变还需实验考证，有待后期在相关方面做进一步临床研究。