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针刺对缺血性脑血管病干预机制分子水平的研究进展

[日期:2019-04-15] 来源:本站  作者:张建 [字体: ]

来源:平衡针灸网  弟子:刘寒玉

时间:2019年4月10日

 

 

转自:2002年第四期《中国平衡针灸、平衡医学杂志》

 

摘要:本文重点对1995年以来,针刺对缺血性脑血管病干预机制与分子水平的研究进展,从血流动力学、血液流度学、形态学、生化、基因表达等方面进行了文献整理,特别对针刺治疗脑血管病更具有指导意义。

关键词:缺血性脑血管病/针刺/综述

Research sammary of molecular biology of ischemic cerebrovascalar disease treated by acupunkture

Wang Wenyuan, Zhao Jianming,Qi Yingchun(The PLA Treating and Training center of Balance acu-moxbastion, Beinjing 100026)

[Abstract]This areicle reported research summary of molecular biology of ischemic cerebrovascular disease ereated by acupuncture from 1995 to the present,for it's hemodynamics,blood roulation and gene expression in the ischemic cerebrovascular were research sammary.The effece was satisfied.

[Key words]ischemic cerebrovascubar disease/acupuncture/sammary

脑血管病在我国死亡率占首位,其中以缺血性脑  血管疾病的发病率位居第一。临床研究已肯定了针刺对缺血性脑血管疾病的疗效,其机制已从血流动力学、血液流变学、形态学、生化、基因表达等多方面、多层次进行研究并取得一定的进展。现就1995~2002年间有关针刺对缺血性脑血管疾病的干预机制分子水平的研究进展概述如下。

1、一氧化氮(NO)、一氧化氮合酶(NO)

    迄今研究证实,缺血性脑损伤有NO的大量表达,其中诱导型NOS(iNOS)和神经源型NOS(nNOS)产生的NO,可对神经细胞产生毒性作用,而由结构型NOS(cNOS)产生的NO则起到保护作用。金竹青[1]等认为电针可能通过抑制大脑中动脉阻塞(MCAO)大鼠脑内nNOS mRNA、iNOS mRNA的过量表达而起到对神经元的保护作用,但不能使其恢复正常水平。许能贵等[2]报道,MCAO大鼠造模后60min缺血脑组织NOS、NO活性均明显升高,电针“大椎”、“百会”治疗10min后,NO含量及NOS活性均显著下降。王光义等[3]观察到脑梗塞患者血浆NO水平在头针治疗后明显回升,认为头针对脑梗塞的治疗作用可能与抑制血管内皮细胞损伤或促进其修复,从而维护ET-1/NO拮抗平衡有关。

2、细胞内外离子

2.1钙离子(Ca2+)  脑缺血时Ca2+超载形成,引起一系列胞浆和细胞核内的病理反应,包括激活多种酶类,产生LTS、TXA2,大量的自由基和NO,并加重细胞酸中毒,引起急性或迟发性细胞死亡。

2.1.1 Ca2+与钙调素(CaM):  脑缺血时细胞钙泵失活,细胞外液中的Ca2+通过电压门控式通道和NMDA受体门控式通道进入细胞内,而胞内的结合钙也大量分解,使胞内Ca2+超载形成。Ca2+与CaM结合成CaM-Ca复合物而启动靶酶引起一系列的病理反应。周国平等[4]结扎家兔双侧颈总动脉2h后,其脑组织Ca2+含量升高(P<0.01),若同时对家兔施行手“十二井穴”刺络放血,则Ca2+含量下降(P<0.05)。马岩番[5]等报道,手“十二井穴”刺络放血可对MCAO大鼠缺血脑组织的活性CaM含量的升高有一定的抑制作用,从而保护了脑细胞。

2.1.2 Calbindin-D28k:Calbindin-D28k是钙结合蛋白家族成员。它可选择性的与Ca2+高亲和性结合。人们推测Calbindin可通过下调Ca2+ 水平而阻抑Ca2+介导的细胞死亡。张京钟等[6]观察局灶性脑缺血大鼠梗塞灶Calbindin-D28k的表达在缺血组及电针组梗塞灶中心几乎检测不出,缺血组半影区与对照组相比表达上调,电针组与缺血组在半影区的表达无显著差异(P>0.05),Calbindin-D28k在半影区反应性表达增加可用以缓冲胞内过多Ca2+,电针对缺血性神经有保护作用,但可能不是通过调整Calbindin-D28k的表达而实现的。

2.2钾离子(K+)钠离子(Na+ ):脑缺血时离子泵功能进行性衰竭,[K+]e、[Na+]c大幅度升高,继而引起脑细胞水肿,神经细胞电生理活动紊乱及细胞内外代谢异常等。徐佳等[7]观察到电针近脑部的百会、人中和远脑部的环跳、昆仑都可使大脑中动脉暂时性缺血大鼠脑组织内异常升高的Ca2+、Na+含量有所降低,但两组之间无显著差异。马岩番等[8]用K+、Na+敏感性微电极监测MCAO大鼠大脑皮层缺血区K+、Na+浓度的变化发现手十二井穴刺络放血可良性调节K+、Na+浓度,可能缓解了脑水肿发生与发展。

2.3 H+ :脑缺血时[H+]增加,酸碱失衡,增大毛细血管的通透性,是引起血管源性脑水肿的重要因素之一。何树泉等[9]报道MCAO大鼠模型组与十二井刺络组缺血区脑组织[H+]增高,但刺络组增高的幅度较低,组间比较差异在5~6min显著(P<0.01),7~8min存在(P<0.05),8~20min无统计学意义,认为缺血后即刻施行手十二井穴刺络放血,可一时性的抑制缺血区H+堆积,但随时间延长,效果则不明显。

3、细胞凋亡与神经保护

3.1凋亡是缺血半暗带中细胞死亡的主要形式,细胞经历凋亡性的皱缩、核聚缩、细胞裂解的过程,其中并无炎症发生。缺血缺氧诱导的神经元凋亡的确切机制尚需深入研究,但人们已发现bcl-2和bcl-x可抑制大多数的凋亡过程。罗勇、董为伟报道[10.11]电针合谷穴可上调局灶性脑缺血大鼠脑组织抗凋亡基因bcl-2蛋白的表达,下调促凋亡基因bax蛋白的表达。施静等[12]发现电针组在局灶性脑缺血半影区内bax阳性细胞及免疫染色强度与缺血组相比下调(P<0.05),但仍高于正常组(P<0.05),bcl-2 的表达与缺血组相比无明显变化,海马CA1区锥体神经元bax及bcl-2表达在各实验组均无变化,提示电针可能通过下调bax表达,使bax/bcl-2比值上升幅度减小,相对增加半影区内神经元的存活率。

3.2神经营养因子和即早表达因子均在脑缺血损伤时表达上调,与卒中后残存脑组织的可塑性相关。神经营养因子包括碱性成纤维细胞生长因子(bFCG)、神经生长因子(NGF)、脑源性神经营养因子(BDNF)等。即早表达基因包括 c-fos、c-fun等,是程序性细胞死亡PCD的重要调节基因,其表达上升可启动NGF的表达。陈应辉等[13]在MCAO大鼠缺血后立即给予电针1h,于缺血后8h内BDNF、NGF免疫阳性细胞在缺血灶周围皮层的表达明显高于缺血组(P<0.01),其高表达可能对脑缺血具有保护作用。施静等[14]发现,局灶性脑缺血大鼠脑内,缺血侧及对照侧大脑皮层偶见散在神经营养因子受体trkA免疫反应阳性神经元,显微镜下两者无明显差异,而电针组缺血侧大脑皮层可见大量trkA免疫反应阳性神经元,主要分布于半影区,与对照侧及未电针的缺血侧相比,显微镜下见阳性神经元数目有差异。董劲松等[15]报道电针可使局灶性脑缺血动物模型缺血侧大脑皮层c-fos的过度表达部分抑制,而c-fos反义核苷酸脑内注射可完全阻断c-fos表达,同时取消电针对脑缺血的保护作用,提示脑内c-fos的适度表达,可能在脑缺血损伤中有一定的保护作用,电针可能通过部分抑制脑内c-fos的过度表达,发挥其保护脑缺血损伤的作用。

4、炎症介质  

  近10年来,人们已经证明了中枢神经系统可以对缺血、感染、中毒等各种损害产生完整的炎症反应,脑缺血后的炎症是由级联反应大量细胞毒性成分的氧自由基和其他介质导致细胞因子和酶产生的结果。

4.1肿瘤坏死因子(TNF):TNF在组织损伤与修复及免疫应答过程中发挥着重要的作用,包括TNFα、TNFβ,前者的生物学活性占TNF总活性的70-95%。王丽平等[16]采用针刺阳明经与督脉之穴治疗急性脑梗塞患者(病程<1周=,发现针刺组与对照组在发病3~5d与10~12d的TNF水平水平均有所下降,但针刺组下降明显,组间比较差异显著,说明脑梗塞早期进行针刺对降低血清中TNF含量,促进细胞组织的恢复有重要意义。姜淑云[17]报道针刺头穴治疗脑梗塞可使患者血清TNFα水平明显低于治疗前,而治疗后水平低于西药组病人的治疗后水平,差异有显著性,从而降低局部脑组织内的变性反应对脑组织细胞的破坏作用。

4.2 白细胞介素-1(IL-1):IL-1β是IL-l的主要作用形式,是触发免疫和炎症反应的重要介质,可诱导和促进脑缺血后其他炎症介质的损伤作用,引起神经元死亡。尚达等[18]观察电针对大鼠MCAO脑内IL-1βmRNA表达的影响,发现脑缺血后大脑皮层IL-1βmRNA的表达量明显增加,针刺可明显减少纹状体内IL-1βmRNA的表达,但对皮层内表达无明显作用。许贞峰等[19]报道MCAO大鼠脑缺血后,白细胞介素受体(IL-R1)mRNA和蛋白表达增加,电针可降低IL-R1mRNA和蛋白的表达,从而减轻脑缺血后IL-1β导致的脑损伤。

5、血管活性物质

5.1内皮素(ET):ET是迄今发现的最强效的血管收缩剂,是血管内皮细胞和神经组织产生和释放的血管活性肽。脑缺血时,ET的增加不仅不利于侧支循环的开放,还可引起细胞内钙离子的超载,刺激兴奋性氨基酸的释放,参与脑缺血神经元的损伤。李创鹏等[20]报道急性脑梗塞患者血浆ET显著升高(P<0.01),予颞三针、体针(手足阳明经穴)治疗后,血浆ET水平明显下降,针刺组与单纯药物组比较,具有统计学意义。许能贵等[2]报道,电针“大椎”、“百会”10min,治疗局灶性脑缺血大鼠,可使其脑组织ET-1的含量显著下降。

5.2 血栓烷(TXA2)与前列环素(PGI2) 脑缺血时,花生四烯酸代谢产生大量的TXA2、PGF2α,同时PGI2合成受抑制,这种局部的TXA2/PGI2失衡与脑缺血的发生发展密切相关。两者的稳定物质分别为TXB2及6-酮前列腺素F12(6-keto-PGF12)。赵颖等[21]报道急性缺血性中风患者TXB2明显高于正常人,而6-keto-PGF12低于正常人,予头针、体针(分阳经、阴经两组交替使用)治疗后,可使患者血浆TXB2、TXB2/6-K-PGF12显著下降,6-K-PGF12显著升高(P<0.01),提示针刺对TXB2和6-K-PGF12系统有双向良性调整作用。李锋等[22]报道在针刺治疗中风″治痿独取阳明″原则基础上,配以″三阴交″、″内关″行中强度刺激,可使脑梗塞家兔梗塞区脑组织和血浆中TXB2含量下降,6-K-PGF12含量上升(P<0.05),血浆TXB2/6-K-PGF12有明显改善(P<0.01)。

5.3 血管紧张素(ATⅡ) 近年来循环与局部肾素-血管紧张素引起许多学者的重视,有实验证实,急性脑缺血时,脑局部ATⅡ含量明显降低,而血浆中水平升高,有利于脑血管的扩张,是脑组织对急性缺血的一种应激性反应。杨军等[23]报道了电针“人中”可使急性脑缺血家兔脑组织ATⅡ含量大幅度回升至对照水平,血浆ATⅡ呈持续上升,同时,脑和血浆环核苷酸的含量也显著回升。分析血浆中ATⅡ升高可使血压回升,脑内皮质ATⅡ回升可使cAMP产生增多,而发挥后者的扩血管作用,有利于机体的恢复。

6、 神经递质

6.1 兴奋性氨基酸(EAAS)  EAAS主要有谷氨酸(Glu)、天冬氨酸(Asp)等。脑缺血性神经元损伤与突触后的EAAS过量释放激活NMDA受体而产生兴奋性突触后电位有关,这种高兴奋性可使脑组织对局部理化环境的变动更为敏感而易于损伤。酶降解、神经元胶质细胞的重摄取,是中止内源性EAAS作用的主要机制。李平等[24]认为针刺可使MCAO大鼠海马Glu、Asp、Gly含量明显降低,GABA含量明显升高,其中GABA为Glu脱羧而成,与Glu在多脑区的含量有明显相关性。邢宏义等[25]从形态学方面证实了Ach有加强Glu毒性的作用,两者在脑缺血中有相互放大的协同效应。电针刺可在脑缺血的急性期使EAAS与Ach相互加强作用减弱而起到神经保护作用。晏义平[26]认为电针对缺血性神经元死亡的保护作用与电针激活谷氨酸载体功能,加强其摄取有关,但电针对谷氨酸载体蛋白表达量有无影响尚待讨论。施静等[27]报道电针治疗脑缺血再灌注大鼠可使其缺血侧海马及大脑皮层NMDR1(NMDR的功能单位)mRNA阳性细胞明显高于对照侧,电针对脑缺血性神经元的保护作用可通过抑制NMDR、mRNA的过量表达而实现。

6.2 单胺类  多数实验表明,脑缺血后期脑内单胺类递质的含量降低,可能与受损神经轴索末梢突触对递质的贮存和摄取功能减弱或丧失有关。许能贵等[28]报道局灶性脑缺血大鼠缺血皮质DA、5-HT、ET含量降低(P<0.01, P<0.01, P<0.05)。电针“大椎”、“百会”10分钟后,可使脑缺血区皮质DA、5-HT、NE的含量显著升高而接近正常水平,纠正缺血后中枢单胺类递质的代谢紊乱。

7、 其他

7.1 自由基   脑缺血及再灌注时,“瀑布状”自由基连锁反应产生并被激发,局部产生的大量自由基是缺血毒性的重要病理生理介质,可引起脂质、蛋白质和核酸的过氧化。其中脂质过氧化的最终产物是丙二醛(MDA),而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-px)等可防止这种过氧化损伤。傅立新等[29]报道了实验性家兔脑缺血及缺血再灌注损伤组缺血脑组织内的自由基含量均明显升高,针刺可明显改善两组的脑组织水肿,降低其氧自由基含量,尤以缺血再灌注组为著。袁青等[30]报道以颞三针为主治疗脑梗塞可显著提高患者血清SOD水平,明显降低血清MDA含量,显著提高患者体内清除氧自由基降低脂质过氧化反应的能力。李忠仁等[31]以针刺风池、三阴交、足三里治疗风痰瘀阻型中风患者,并认为LPO的含量与TXA2-PGI2的平衡失调密切相关,针刺可在不影响TXA2水平的基础上,降低患者血浆高LPO水平,同时,也提高其血浆6-K-P的含量及6-K-P/TXB2比值,LPO与6-K-P在整个疗程中始终存在着极有显著意义的负相关性和因果关系。

7.2    热休克蛋白(HSP)  HSP是细胞在缺血等应激反应时产生的一种保护性蛋白,其中HSP70的表达是预示受损神经元能够存活的敏感指标。马岩番等[32]报道醒脑开窍法针刺干预实验性脑梗塞大鼠,可增加梗塞区皮质、纹状体、海马HSP70 mRNA的表达,证实了醒脑开窍针刺法对缺血后的脑细胞的保护作用优于常规针刺法。王渝蓉等[33]观察到大鼠局灶性脑缺血3h,再灌注3h及6h组及HSP70的表达较假手术组明显增加(P<0.01),缺血3h,再灌注6h加电针双侧合谷穴组与非电针组相比HSP70表达进一步增加(P<0.05)。

7.3 β-内啡肽(β-EP)缺血时大脑皮层β-EP含量升高,可抑制ATP代谢,使cAMP生成减少,改变脑血管的通透性,导致血管源性水肿,加深梗死灶。王亚文等[34]利用头穴透刺法治疗急性脑梗塞大鼠,可使其血浆中过度升高的β-EP含量明显降低而趋于正常。

7.4 环核苷酸  cAMP、cGMP对血管平滑肌的功能有调节作用,作为第二信号分子,参与细胞信息的调控。有研究表明[35]、[36],头针透刺可使急性脑梗塞大鼠脑损伤组织及血浆中过度降低的cAMP含量明显升高,过度升高的cGMP含量下降,病理性减少的cAMP/cGMP比值增大,并趋于正常。

7.5 ATP酶与细胞色素氧化酶  ATP酶是以ATP为底物的水解酶,其活性是反映局部组织细胞能量代谢状况的良好指标,细胞色素酶定位于线粒体上,可反映细胞的呼吸功能。杜元灏等[37]报道针刺内关、水沟治疗急性大鼠脑缺血可使其脑组织ATP酶及细胞色素氧化酶含量明显升高,可有效地减轻缺血导致的脑组织酶代谢障碍。

7.6 纤溶系统   D-二聚体(D2)是一项监测溶栓治疗及鉴别原发、继发纤溶的有价值的指标。孟庆刚[38]报道了脑梗塞患者早期针刺溶栓组较单纯溶栓组D2升高,提示针刺有可能使患者机体早期处于纤溶亢进状态,从而加速溶栓过程,但针刺常规治疗组的D2与治疗前相比差异无明显意义。唐强等[39]认为,脑缺血损伤的发生与组织纤溶酶原激活物(t-PA)及其抑制剂(PAI)失调,破坏凝血-纤溶的平衡有关,针刺对t-PA、PAI活性均有良性调整作用,使两者比例趋于平衡改善纤溶系统的功能。

8、 问题与展望

  ①上述实验所选择动物实验模型的脑血流阻断与临床脑血管病人的血管狭窄、痉挛有相当差距;②对选穴配伍的研究较多,而对针刺时机、针刺手法与针刺效应的机制研究有待加强;③应注意针刺机理研究与临床应用的结合,就目前来看,以分子生物学为手段筛选效应敏感的针刺经脉和穴位及其优化组合相对少见;④脑卒中已是世界卫生组织向全球推荐的应用针灸疗法的43个病种之一,针刺对缺血和脑损伤的保护作用是多途径、多因素综合作用的结果,随着神经科学有关脑损伤及修复的分子机制的研究进展,针刺抗脑缺血损伤的分子机制研究还有待于进一步深入。

参考文献

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(收稿日期2002.12.10)

 

写在前面:

能够成为平衡针创始人王文远教授的病人-学生-亲传弟子是我一生中最重大的幸运和缘分。早在2006年,王教授曾经送给我从创刊号开始的一整套《中国平衡针灸平衡医学杂志》。这些专业期刊、王教授撰写的书籍和我逐字逐句记录下来的跟师笔记,是学习平衡技术、平衡理论、平衡文化的宝贵资料。我常常反复阅读这些文字,每每能够解答疑惑,感悟新知,1年,3年,5年,10年…常看常新,随着阅历和经验的逐渐丰富,理解不断深入,收获也越来越多。在我的不同年龄阶段,不同的人生角色,中医实践的各个阶段,跟随社会的发展,这些文字始终能够给我以指导,纠正我的误区,指明追求理想的道路,使我能够获得身心的平衡,收获人生、事业和家庭的幸福。

下面这篇文章《针刺对缺血性脑血管病干预机制分子水平的研究进展》是王教授发表于杂志2003年1期的文章,现今重读,依然具有极高的理论和临床价值。

缺血性脑卒中是目前严重威胁人们健康的重大疾病,致残率、致死率高。由于其病理生理过程极为复杂,迄今无法完全破解,业界认为尚无彻底有效的治疗方案。该病有逐渐低龄化的趋势,近年的平衡针门诊反应出:40-60岁的低龄后遗症患者,有强烈的改善病痛,提高生活自理能力,提高生活质量,缓解疾病负担,延长生存寿命的需求。相信工作在各地的平衡针医生们也常常遇到患者的问题:“平衡针能不能治疗脑卒中?”“平衡针怎么治疗脑卒中后遗症?”以及疗程和注意事项等问题。

文章中,王文远教授汇集了1995~2002年间有关针刺对缺血性脑血管疾病的干预机制分子水平的研究进展,揭示了大脑自我修复机制的作用方式,为平衡针临床实践提供了宝贵的理论依据。

 

写在后边:

由此可以明确,与平衡针的临床效果相一致的是:平衡针治疗脑卒中及其后遗症,具有保护大脑组织、减少卒中造成的脑组织损伤、减轻病理反应、缩短病理过程、纠正神经系统代谢紊乱、提高残存脑组织可塑性、促进脑组织修复等积极作用。

王文远教授指出:“脑卒中已是世界卫生组织(WHO)向全球推荐的应用针灸疗法的43个病种之一,平衡针对缺血和脑损伤的保护作用是多途径、多因素综合作用的结果。” “脑卒中是重大疾病,平衡针对脑卒中及其后遗症的干预应以3个月为一疗程进行评估和治疗方案调整,3年为一治疗周期。”

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