针灸治疗肿瘤化疗后骨髓抑制的最新研究进展

石健菲 焦丹丽 胡 丹 赵 琛 刘世敏

(上海中医药大学针灸推拿学院，上海，201203)

骨髓是人体主要造血器官,由造血细胞以及造血微环境(Hematopoietic Microenvironment，HM)2部分构成。其中，造血细胞包括造血干细胞(Hematopoietic Stem Cells，HSCs)、造血祖细胞(Hematopoietic Progenitor Cells，HPCs)和各系前体细胞[1]。HM包括骨髓基质细胞、黏附分子、细胞因子等[2]。

骨髓抑制可导致骨髓造血组织形态结构的改变、骨髓细胞增殖周期的异常、骨髓细胞的凋亡、骨髓HM的损伤、HM中信号通路的异常等一系列病理改变。当发生骨髓抑制时，骨髓造血组织形态结构的改变一般表现为脂肪组织大量增生,血窦内皮、网状细胞明显损伤，粒细胞变性，线粒体肿胀，粗面内质网脱粒、扩张等[3-4]。骨髓细胞增殖周期的异常主要表现为大多数细胞停顿在G1期,不能通过G1/S的检查点，是影响骨髓造血功能的关键因素之一[5]。骨髓细胞的凋亡对造血系统的稳定发挥着重要作用,放化疗会破坏骨髓细胞DNA结构，导致细胞凋亡，从而使骨髓造血功能下降。HM是造血细胞赖以生存的场所，是骨髓抑制发生后造血再恢复的重要影响因素[6-9]。化疗药物会对HM造成损伤，干预造血相关黏附分子及趋化因子的转录，降低其蛋白表达[10-11]。

目前，治疗骨髓抑制常用的方法为各种集落刺激因子及成分输血等，虽有疗效，但存在着费用高、不良反应多等缺点，例如粒细胞集落刺激因子会引起慢性纤维性肺炎或休克，反复输注血小板可导致同种抗体的形成等[12]。而针灸，作为一种传统的中医疗法，具有无明显不良反应、疗效显著、易于临床推广等优点，有望成为新的替代疗法。

中医将骨髓抑制归于虚劳、内伤发热范畴[13]。大量研究表明针灸可以改善化疗后的骨髓抑制现象，为进一步对其作用机制的研究进行总结，现对针灸治疗骨髓抑制的文献进行归纳与研究。在国家知识基础设施数据库(China National Knowledge Infrastructure，CNKI)以“针灸”“针刺”“艾灸”“灸法”“穴位”“耳穴”“耳针”“电针”“穴位贴敷”“穴位注射”“骨髓抑制”为检索词，PubMed数据库以“bone marrow suppression”“acupuncture”“moxibustion”“auricularacupunctur”“electroacupuncture”“hand acupuncture”“point application”“point injection”为检索词，语种限定为中文和英文，检索得到相关文献63篇，排除重复文章、综述、非骨髓抑制相关的研究，最终筛选出针灸治疗化疗后骨髓抑制临床和实验文献32篇。本文对这32篇文献进行分析，总结归纳了针灸治疗化疗后骨髓抑制的作用机制。

1 针灸对骨髓细胞的影响

1.1 抑制骨髓细胞凋亡 骨髓细胞凋亡受多种因素影响，Fas/Fas配体系统是其中之一。高巧营等[14]的实验结果表明针刺和艾灸均可下调Fas/Fas配体表达，抑制细胞凋亡。林海波等[15]发现针刺内关穴能下调Fas/Fas配体蛋白的表达量，从而抑制细胞凋亡的发生。除Fas/Fas配体系统外，Bax/Bcl-2(BCL-2-相关X蛋白/B细胞淋巴瘤-2)比值也影响着细胞凋亡。Bcl-2优势时细胞存活，Bax优势时细胞凋亡。路玫等[16]的实验结果表明，针刺和艾灸可以上调凋亡抑制基因Bcl-2、下调促凋亡基因Bax的蛋白表达，使Bax/Bcl-2比值降低，从而抑制骨髓细胞凋亡。

1.2 修复骨髓细胞DNA损伤 环磷酰胺(Cyclophosphamide，CTX)是临床上常用的化疗药物，具有免疫抑制及细胞毒化作用。CTX的代谢产物烷化剂作用于DNA后,能够造成DNA分子损伤，与这种损伤密切相关的途径是核苷酸切除修复(Nucleotide Excision Repair，NER)途径[17]。在NER途径修复损伤DNA片段的过程中,着色性干皮病互补组D(Xeroderma Pigmentosum Complementary Group D,XPD)起着至关重要的桥梁作用[18]。路玫等[19]发现针灸可以上调CTX化疗后荷瘤小鼠骨髓细胞DNA修复相关蛋白O6-甲基鸟嘌呤-甲基转移酶(O6-methylguanine-methyltransferase,MGMT)、DNA聚合酶β(Polymerase Beta,POLβ)、XPD的表达并改善化疗后骨髓抑制。同时，也有研究表明针灸可以上调化疗机体的XPD蛋白表达,并且较大程度地修复受损细胞DNA[20]。

此外，POLβ作为DNA聚合酶家族的重要成员,在DNA复制、合成及碱基切除修复中也发挥着关键作用[21]。于冬冬等[22]发现荷瘤小鼠经针刺和艾灸干预后，骨髓细胞POLβ的表达量明显上调,骨髓细胞损伤DNA的碱基切除修复能力得到提升。

1.3 调节骨髓细胞增殖周期 细胞周期可划分为间期、有丝分裂期和细胞分裂期。在细胞周期调控机制中，S期与G1期、G2期与M期之间存在着2个关键的检查点，易引起骨髓细胞周期阻滞[23]。细胞中所含有的微核越多，引起细胞增殖周期停滞的效应就越强烈[24]。张世敏等[25]发现针灸可以降低CTX小鼠骨髓有核细胞微核率，从而减弱细胞周期的停滞效应。另外，也有研究表明针灸可以提高G1期、G2期骨髓细胞DNA的含量,促进DNA合成和有丝分裂[26]。路玫等[27]研究发现对“膈俞”“大椎”“足三里”“肾俞”穴进行针刺和艾灸可以提升骨髓细胞周期蛋白D1的表达量,加速细胞从G1期向S期的转化,从而加速细胞有丝分裂。

2 针灸对HM的影响

2.1 黏附分子 黏附分子是一类起黏附作用的膜表面糖蛋白，可介导组织细胞与造血细胞之间的黏附和信息交换，与HSCs的归巢和动员密切相关[28]。刘海伟[29]的实验结果表明针灸能够上调血管细胞黏附分子-1(Vascular Cell Adhesion Molecular-1，VCAM-1)、下调细胞间黏附分子-1(Intercellular Adhesion Molecular-1，ICAM-1)的基因和蛋白表达量,发挥针灸保护骨髓HM的作用。金玉晶[28]选取“大椎”“膈俞”“肾俞”“足三里”对小鼠给予针刺和艾灸治疗，发现针刺和艾灸能够促进CTX小鼠骨髓组织中黏附分子VCAM-1以及ICAM-1蛋白的表达,提升外周血白细胞。另外，李昆珊[30]的研究结果表明针刺和艾灸可以通过下调黏附分子淋巴细胞功能相关抗原-1的含量，降低HSCs与骨髓基质的黏附。

2.2 细胞因子 细胞因子主要包括白细胞介素、趋化性细胞因子和肿瘤坏死因子等[31]。有研究表明针灸可以提高血清中白细胞介素-7和白细胞介素-18的含量[32]。李昆珊[30]的实验结果显示针刺和艾灸可以上调CTX化疗小鼠骨髓中趋化因子间质细胞因子(Stromal Cell-derived Factor-1，SDF-1)的含量，增强HSCs/HPCs的趋化作用，修复化疗后骨髓HM损伤。同时，刘海伟[33]研究发现针刺和艾灸可以上调干细胞因子(Stem Cell Factor，SCF)mRNA的表达、下调转化生长因子-β1mRNA的表达，并且对骨髓HM的造血功能有着不同程度的改善。

2.3 基质细胞 骨髓基质细胞对HSCs的自我更新起关键作用,参与调节HSCs的增殖、分化、成熟及凋亡[34-35]。此外，骨髓基质细胞还可分泌多种造血细胞生成调控因子，参与血细胞的储存、出髓和回髓过程[36]。有研究表明，针刺与艾灸可促进骨髓基质细胞的修复,从而提升骨髓的造血功能[37]。同时，赵喜新等[38]也发现针灸可以提高化疗后骨髓基质细胞支持造血的能力。

基质金属蛋白酶(Matrix Metalloproteinase，MMP)是在基质细胞内合成并分泌到细胞外基质的一种蛋白酶，其通过在骨髓HM中重塑细胞外基质(Extracellular Matrix，ECM)来参与生理和病理性造血活动[39]。张丽繁[40]发现针灸通过促进骨髓细胞中MMP的表达以及提升MMP的活性,从而导致ECM中或基质细胞膜上细胞因子的释放。

3 针灸对信号通路的影响

3.1 Notch信号通路 Notch是一种单次跨膜受体蛋白，可被不同的跨膜配体激活。Notch2可以抑制粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(Granulocyte-macrophage Colony Stimulating Factor，GM-CSF)引起的髓系细胞分化[41]。Numb是细胞命运的关键调控器，Numb蛋白可通过胞吞作用来下调Notch信号[42]。路玫等[43]研究表明针灸可以下调荷瘤小鼠骨髓细胞Notch信号通路中关键基因Jag1、Notch2的蛋白表达，减轻骨髓抑制。叶强[44]发现艾灸“足三里”穴可以调控Notch信号通路上的Notch1、纤维素合酶样蛋白(Cellulose Synthase-like,CSL)、Jagged1蛋白的表达，从而激活Notch信号通路,以提升骨髓造血功能。此外，还有研究表明针刺和艾灸可增加Numb蛋白的含量、降低Notch蛋白的含量,抑制过度激活的Notch信号通路,这是针灸减轻骨髓抑制的重要机制之一[45-49]。

3.2 Wnt/β-联蛋白信号通路 Wnt/β-联蛋白信号通路是Wnt信号转导通路中的一条经典通路，当骨髓间充质干细胞(Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells,BMMSCs)的Wnt/β-联蛋白信号通路被激活时，Wnt3与跨膜蛋白脂蛋白受体相关蛋白(Lipoprotein Receptor-related Protein,LRP)-5/6以及卷曲蛋白受体结合，使β-联蛋白在细胞内蓄积，转入细胞核内，促使BMMSCs向成骨细胞分化加强[50]。除此之外，经典Wnt/β-联蛋白通路的激活还能增加HPCs的形成[51]。研究发现电针疗法可以上调Wnt1与β-联蛋白的表达[52-53]。王亚军等[54]的实验结果也表明经针刺干预后,Wnt3a和β-联蛋白mRNA表达显著升高。姚长风等[55]发现艾灸关元、三阴交穴可以激活BMMSCs的Wnt/β-联蛋白信号通路，显著上调降低的Wnt3a及β-联蛋白的表达水平。

3.3 磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(Phosphatidylinositol-3-kinase-protein Kinase B,PI3K/AKT)信号通路 PI3K/AKT信号通路在HSCs的定向分化和稳态维持中起着重要的作用，PI3K/AKT信号通路若失活，会导致HSCs更多地处于静息状态，细胞周期受到阻滞，从而使HSCs失去造血分化的能力[56]。在维持HSCs稳态进程中，PI3K及其效应物AKT是重要的调节因子，部分PI3K的缺失会使HSC的再填充潜力下降[57]。针灸可以提升PI3K和AKT的蛋白表达量，促进HSCs的生长和存活，从而改善骨髓抑制。刘禹等[58]发现针刺大鼠百会、水沟、双侧三阴交及内关穴可以提高PI3K表达量。王华等[59]的实验结果表明，对慢性心肌缺血大鼠进行电针干预后，PI3K和AKT的mRNA表达量明显升高。同时，徐少群等[60]也发现电针可以提升小鼠的PI3K及AKT蛋白表达量。

3.4 核因子κB信号通路 核因子κB信号通路广泛存在于胸腺、骨髓中，激活核因子κB信号通路可使抗凋亡基因表达减少，HSCs凋亡，导致造血障碍[61]。有研究表明电针干预“曲池”“血海”“足三里”穴可通过抑制IκBα蛋白降解来下调核因子κB蛋白表达量[62]。林道冠和徐桂丽[63]发现针刺“足三里”穴可显著降低核因子κB的表达水平。此外，王丹[64]的实验结果表明艾灸“肾俞”“足三里”穴可以降低核因子κBp65蛋白含量。

4 讨论

恶性肿瘤严重威胁着人类健康以及社会发展，其发病率逐年增长。治疗肿瘤的主要手段是放化疗和手术。临床上常用的化疗药物之一CTX是一种细胞毒性化疗药物，可破坏DNA结构，导致细胞死亡[65]。但CTX在杀死肿瘤细胞的同时，也对正常的骨髓细胞造成严重损伤，从而引起骨髓抑制[66]。临床上治疗肿瘤常采取CTX化疗，但其导致的骨髓抑制无法避免，因此，亟须治疗方法上的创新。

针灸是中医治疗骨髓抑制的非药物疗法，可为解决这一问题提供一定的帮助。相比药物治疗，针灸疗法无明显不良反应，国际认可度高，可操作性好，易于临床推广。但现有研究中，针灸改善骨髓抑制的循证医学证据尚且不足。同时，也有研究表明通过可诱导的Cre-LoxP调节靶基因敲除技术，敲除β-联蛋白或同时敲除β-联蛋白和γ-联蛋白均对HSCs的自我更新和造血重建能力无影响[67-69]。这些研究结果不一致的原因有待进一步探讨，为治疗骨髓抑制提供新的思路和方法。