鄭仕平,韓 為
(1.安徽中醫(yī)藥大學研究生部,安徽合肥 230038;2.安徽中醫(yī)藥大學附屬針灸醫(yī)院,安徽合肥 230061)
針灸預處理誘導腦缺血耐受機制的實驗研究進展
鄭仕平1,韓 為2
(1.安徽中醫(yī)藥大學研究生部,安徽合肥 230038;2.安徽中醫(yī)藥大學附屬針灸醫(yī)院,安徽合肥 230061)
針灸預處理;腦缺血耐受;凋亡蛋白;腦代謝;皮質酮;信號轉導;血管生成;炎性因子
腦缺血預處理是指在嚴重缺血之前給予的各種保護性干預措施。腦缺血耐受是指經缺血預處理的腦組織對隨后嚴重缺血抵抗力明顯增強的現(xiàn)象?!搬槾填A處理”是黑龍江中醫(yī)藥大學孫忠人等[1]于2004年提出的,認為提前給予每日1次共7d的針刺處理使腦細胞在隨后的持續(xù)性缺血中產生很強的抵抗力,從而得到保護,這一現(xiàn)象稱為“針刺預處理”。艾灸預處理,即“逆灸”,屬于逆針灸的一部分,是以“治未病”為主要理論基礎的防病保健方法。它是通過艾灸激發(fā)經絡之氣,提高機體抗病能力,從而達到防止疾病的發(fā)生、減輕隨后疾病的損害和保健延年的目的。
臨床觀察和實驗研究均證實,針灸對腦缺血損傷有顯著的保護作用,這一點已被國際公認和廣泛采用。且與其他預處理方法相比,針灸預處理具有簡單易行、安全可靠、患者易接受的特點。國內外開展針灸預處理誘導腦缺血耐受機制的實驗研究逐漸增多,現(xiàn)就近幾年的研究概況綜述如下。
孫忠人等[2-3]研究發(fā)現(xiàn),針刺預處理可能通過上調FBJ骨肉瘤原癌基因(FBJ osteosarcoma oncogene,c-Fos)、B細胞淋巴瘤-2(B cell lymphoma 2,Bcl-2)蛋白表達而減輕嚴重缺血后細胞凋亡,啟動機體內源性神經保護機制,促成腦缺血耐受的產生,提高機體自身內在抗病與應變能力,而不造成組織器官的損傷或機體功能代謝障礙等不良反應。韓雪梅等[4-5]發(fā)現(xiàn),針刺預處理后低氧誘導因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)、促紅細胞生成素(erythropoietin,EPO)蛋白及其mRNA在缺血周邊區(qū)表達增強,HIF-1α的表達上調可能是針刺預處理的腦保護機制之一。EPO參與針刺預處理的腦保護機制,其保護作用可能通過神經營養(yǎng)和血管生成雙重作用完成。田代實等[6]發(fā)現(xiàn),針刺預處理可以減輕大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷,可能通過促進Bcl-2蛋白的表達,減少神經細胞的凋亡來實現(xiàn)的。趙宇輝等[7]研究艾灸預處理對全腦缺血大鼠大腦皮質Bcl-2和Bcl-2相關X蛋白(Bcl-associated X protein,Bax)的影響,發(fā)現(xiàn)艾灸預處理能通過上調抗細胞凋亡Bcl-2蛋白表達而抑制缺血腦組織神經細胞凋亡;艾灸可以作為一種腦缺血預處理手段,對全腦缺血大鼠大腦皮質神經細胞具有保護作用;誘導腦缺血耐受,減輕缺血后神經細胞損傷。
唐偉等[8-10]通過針刺足三里、曲池、百會預處理腦缺血再灌注大鼠,發(fā)現(xiàn)在大鼠大腦皮質中,海馬CA1區(qū)存活的錐體細胞明顯增多,同時腦組織腺苷含量明顯增高,說明針刺預處理可明顯減輕腦缺血對大鼠大腦皮質、海馬CA1區(qū)神經細胞的損傷并增強內源性腦組織腺苷含量。預先針刺對缺血性卒中發(fā)揮一定的神經保護作用,增強內源性腦組織腺苷含量很可能是針刺預處理的腦保護作用機制之一。研究還發(fā)現(xiàn),針刺預處理組腦缺血后72h微血管損傷明顯減輕。說明針刺預處理在保護神經細胞的同時,也對微血管產生保護作用,這既減輕了血管源性腦水腫,減小組織壓迫,也限制了血管中一些有害成分透過血管,從而減輕腦實質細胞的損害。路志紅等[11]研究發(fā)現(xiàn),電針刺激預處理組小鼠神經功能評分顯著優(yōu)于對照組(P<0.05),電針刺激預處理組小鼠海馬CA1區(qū)壞死神經細胞數(shù)量明顯少于對照組(P<0.05),具有顯著腦保護作用。說明電針刺激預處理對C57BL6小鼠前腦缺血再灌注損傷具有保護作用。楊靜等[12]發(fā)現(xiàn)δ受體拮抗劑納曲吲哚1mg/kg能夠阻斷重復電針刺激大鼠百會穴誘導的腦缺血耐受效應,說明δ受體參與重復電針刺激大鼠百會穴誘導的腦缺血耐受機制。
李軍巖等[13]通過針刺預處理腦缺血再灌注模型大鼠腎俞、百會穴,觀察不同時間段血清皮質酮水平,發(fā)現(xiàn)腎俞、百會穴針刺預處理可顯著降低腦缺血再灌注大鼠血清皮質酮含量,尤其是在腦缺血再灌注早期(6h左右),穴位針刺預處理對腦缺血再灌注大鼠血清皮質酮的分泌具有明顯的調控作用。針刺預處理抗腦缺血再灌注損傷作用可能是通過抑制缺血時皮質酮過度分泌,調整下丘腦-垂體-腎上腺皮質軸功能所致。
王振宇等[14]通過實驗研究發(fā)現(xiàn),缺血再灌注24h后,電針預處理治療組能明顯縮小腦梗死體積,減少腦缺血大鼠磷酸化信號轉導和轉錄激活因子3(phosphorylated signal transducers and activators of transcription 3,pSTAT3)蛋白的表達。電針預處理能顯著下調大鼠腦缺血再灌注損傷后大鼠pSTAT3的表達水平,明顯縮小腦梗死體積,對腦缺血再灌注損傷后神經細胞的保護有重要意義。何二濤等[15]發(fā)現(xiàn),電針預處理使大鼠神經行為學評分增高,腦梗死體積比降低(P<0.05);可上調蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)磷酸化水平(P<0.05)。實驗提示電針預處理增加Akt(Ser473)磷酸化水平,在缺血再灌注早期上調磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol-3-kinase/protein kinase B,PI3K/Akt)通路可能是誘導大鼠腦缺血耐受的主要機制。
聶煌等[16]通過電針預處理線栓法復制的大腦中動脈阻塞模型大鼠,并觀察缺血1周后對缺血區(qū)皮質神經細胞突觸超微結構、突觸素p38、神經生長因子(nerve growth factor,NGF)的影響。發(fā)現(xiàn)缺血24h和1周時,相同時間點電針組神經功能評分高于缺血對照組(P<0.05);缺血1周時,電針組突觸的面數(shù)密度、突觸連接帶面密度、突觸體密度、突觸后致密物質、突觸間隙寬度均高于缺血對照組;突觸界面曲率兩組間無顯著差異;電針組NGF的免疫陽性細胞數(shù)高于缺血對照組。結果說明電針預處理可改善大鼠腦缺血1周后突觸超微結構,NGF表達增加可能促進了神經細胞的突觸可塑性,對于促進缺血后神經功能恢復具有重要作用。
張彤等[17]通過電針預處理腦缺血再灌注模型大鼠曲池和后三里穴,觀察發(fā)現(xiàn)處理過的腦缺血再灌注損傷大鼠較未經過預處理的大鼠骨髓和外周血中內皮祖細胞(endothelial progenitor cells,EPCs)和血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的含量增加;隨著電針預處理后時間的延長,EPCs和VEGF的含量增加越多。電針預處理可以通過提高腦缺血再灌注損傷大鼠骨髓和外周血中VEGF的濃度,VEGF作用于EPCs的表面受體VEGFR2,從而加速EPCs的動員和遷移入血,提高骨髓和外周血中EPCs百分比、VEGF濃度。EPCs、VEGF數(shù)量的增加對缺血組織的血管新生起到重要作用。
金深輝等[18]觀察發(fā)現(xiàn),電針預處理腦缺血再灌注模型大鼠,可以下調皮質、紋狀體炎性因子白介素1β(interleukin 1β,IL-1β)的表達,可能緩解腦缺血再灌注損傷。王軍等[19]通過測定血漿內皮素(endothelin,ET)、IL-1β、白介素6(interleukin 6,IL-6)和腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor alpha,TNF-α)含量,發(fā)現(xiàn)循經取穴電針能顯著降低大鼠腦缺血和再灌注血漿IL-1β、IL-6和TNF-α含量,與模型組、穴位對照組或非穴位對照組比較,差異有統(tǒng)計學意義。實驗提示腦缺血再灌注急性期可導致血漿IL-1β、IL-6和TNF-α含量升高,電針治療腦缺血再灌注損傷的機制之一與降低炎性細胞因子含量及阻斷炎癥級聯(lián)反應有關。
華金雙等[20-22]發(fā)現(xiàn),艾灸預處理可通過增加超氧化物歧化酶(super oxide dismutase,SOD)活性、誘導腦缺血大鼠海馬CA1區(qū)熱休克70kDa蛋白(heat shock 70kDa protein,HSP70)及其mRNA的表達而保護缺血、低氧腦組織。其預防性腦保護作用可通過促進HSP70蛋白及HSP70mRNA表達高峰提前而實現(xiàn)。艾灸預處理能夠較早地抑制腦水腫的進程,對早期阻斷缺血性級聯(lián)反應、減輕神經細胞損害具有重要作用。孫忠人等[23]艾灸百會、大椎、后三里,觀察艾灸預處理對全腦缺血再灌注模型大鼠一氧化氮合酶活性的影響。腦缺血組、缺血預處理組、艾灸預處理組的誘導型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)和神經細胞型一氧化氮合酶(neuronal nitric oxide synthase,nNOS)活性隨著缺血再灌注時間的延長而逐漸增加,在24、48、72h這3個時點與正常組、假手術組比較,差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.01);在腦缺血再灌注48、72h兩個時點,與腦缺血組相比,艾灸預處理組、缺血預處理組iNOS和nNOS活性均顯著降低(P<0.01),但二者比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。艾灸預處理具有同缺血預處理相當?shù)膶δX缺血再灌注大鼠iNOS和nNOS活性的抑制能力,提示艾灸預處理可作為誘導腦缺血耐受的有效手段。
綜上所述,針灸可能是通過調控抗凋亡蛋白、血清皮質酮含量和細胞內信號轉導,改善腦代謝、突觸超微結構和血液供應,抑制炎性反應,拮抗氧自由基等來促進缺血性腦卒中后腦功能的恢復,誘導缺血耐受時機體的多種內源性保護機制。針灸有望成為一種安全有效、能夠直接用于臨床的預處理手段,通過“治未病”的方式,預防缺血性腦血管疾病的發(fā)生,減輕缺血性腦損傷。但是目前的研究還有許多不足:①對于針刺預處理的研究還只停留在實驗研究階段;②針刺選穴、針刺手法以及針刺介入的時機等缺少統(tǒng)一的標準;③針刺刺激手法比較單一,多采用電針刺激;④各種機制之間關系的研究較少。因此,今后應該盡快在成熟的實驗研究基礎上,制定統(tǒng)一、規(guī)范化的操作標準,積極開展針刺預處理的臨床研究。
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R743.3
A
10.3969/j.issn.2095-7246.2014.01.032
2013-05-13)
鄭仕平(1986-),男,碩士研究生