針刺促進腦缺血后內(nèi)源性神經(jīng)干細胞增殖分化的研究進展*

惠建榮 龐 苗 王院春 惠建安 李 娜 陳 軍 審校李永峰

陜西中醫(yī)學(xué)院( 咸陽 712046)

·文獻綜述·

針刺促進腦缺血后內(nèi)源性神經(jīng)干細胞增殖分化的研究進展*

惠建榮?龐 苗▲王院春?惠建安◇李 娜 陳 軍 審校李永峰

陜西中醫(yī)學(xué)院( 咸陽 712046)

目的：綜述目前針刺促進腦缺血后內(nèi)源性神經(jīng)干細胞增殖分化的研究進展狀況。方法：以“acupuncture, endogenous neural stem cells, cerebral ischemia, proliferation and differentiation”為英文關(guān)鍵詞，以“針刺、內(nèi)源性神經(jīng)干細胞、腦缺血、增殖分化”為中文關(guān)鍵詞，檢索2004-01/2014-12 PubMed數(shù)據(jù)庫，中國期刊全文數(shù)據(jù)庫，中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫及中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫，參考相關(guān)針刺干預(yù)腦缺血后內(nèi)源性神經(jīng)干細胞增殖分化的研究的文獻，同時引入通利樞機針刺法。結(jié)論：大量的研究表明針刺能夠促進腦缺血內(nèi)源性神經(jīng)干細胞增殖分化，充分地發(fā)揮針灸的優(yōu)勢，把針灸與神經(jīng)科學(xué)緊密地結(jié)合起來，深入探究其發(fā)揮作用的機理，使內(nèi)源性干細胞的作用得以最大程度的發(fā)揮，促進腦損傷功能的恢復(fù)。

在對192 個WHO成員國的腦血管病的死亡率、傷殘調(diào)整生命年(Disability-adjusted life-years, DALY)等指標的分析發(fā)現(xiàn)，中國的腦血管病死亡率為157/100 000，位列第2，中國腦卒中所致的DALY 為1072/100 000，位列第 3[1]。目前，腦血管病是我國成人死亡和致殘的首要原因[2]。缺血性腦血管病(Ischemic cerebral vascular disease，ICVD)約占腦血管病的70%[3]，具有高致殘率和致死率，因此，對ICVD的研究，一直以來都是國內(nèi)外中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病研究的熱點。多項動物實驗研究表明，腦缺血缺氧后內(nèi)源性神經(jīng)干細胞(Endogenous neural stem cells, ENSCs)可以再生[4,5]。因此，如何在腦缺血后刺激其內(nèi)源性神經(jīng)干細胞快速再生，是目前對ICVD研究的重點。從分子水平探索ICVD內(nèi)源性神經(jīng)再生機制，為將來尋求預(yù)防和治療的新策略有重要意義。

1 腦缺血與內(nèi)源性神經(jīng)干細胞 上世紀90年代，成年腦內(nèi)神經(jīng)干細胞(neural stem cell，NSC)的發(fā)現(xiàn)，改變了以往成年哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)不可再生的認識。成年期，ENSCs通常是指神經(jīng)前體細胞，其主要存在于側(cè)腦室的腦室下區(qū)(subventricular zone，SVZ)和海馬齒狀回顆粒下層(subgranular zone，SGZ)，具有多分化潛能，能夠增殖分化成為神經(jīng)元細胞及膠質(zhì)細胞，并且能夠不斷自我更新[6]。ENSCs在腦損傷后的作用已受到廣泛關(guān)注。Yoo[7]等研究發(fā)現(xiàn)，在腦組織損傷后，ENSCs的激活、增值發(fā)生于腦組織的各部位，與此同時，ENSCs還能夠向損傷灶周圍遷移和分化，替代缺失神經(jīng)，進而參與神經(jīng)組織功能的恢復(fù)及完成神經(jīng)的再生。研究發(fā)現(xiàn)，實驗性腦缺血可誘導(dǎo)SVZ 和SGZ 區(qū)的ENSCs，使其增殖、分化。研究表明腦缺血損傷后可誘導(dǎo)ENSCs增殖分化，進而促進神經(jīng)組織再生[8]，這為腦損傷完成自我修復(fù)帶來了可能。但是，只是依靠腦缺血損傷后調(diào)動ENSCs顯然是不夠的，研究報道，其原因主要來自兩個方面，第一主要是NSC的數(shù)量不足，第二則主要來自于調(diào)節(jié)增值、遷移與分化的的因子不足[9]。腦缺血后機體會出現(xiàn)一系列的應(yīng)激，首先是激活海馬齒狀回顆粒細胞層下去和室管膜下去的ENSCs，進而促進其的增殖；在增殖完成后，腦組織缺血損傷區(qū)會有增殖的神經(jīng)干細胞迅速遷移至此；最后一個環(huán)節(jié)是遷移的神經(jīng)干細胞分化為不同組織區(qū)域特定的神經(jīng)元表型，進而整合到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮其特有的生理功能[10]。在此過程中，其神經(jīng)干細胞修復(fù)的關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是其增殖分化。神經(jīng)干細胞的增殖分化是其再生的主要方面。

2 針刺對腦缺血后內(nèi)源性神經(jīng)干細胞增殖分化的影響 腦缺血后，在針刺的干預(yù)下能夠促進內(nèi)源性神經(jīng)細胞增殖分化，進而促進腦組織的神經(jīng)組織修復(fù)，其作用機制主要包括兩方面。一是通過針刺可以調(diào)節(jié)機體血管運動平衡，在針刺作用下，血管擴張，腦血流量增加，腦組織氧及能量的供給得到改善，進而使得腦組織損傷減輕，促進神經(jīng)修復(fù)；二是在針刺的干預(yù)下，神經(jīng)元線粒體膜的通透性受到影響，進而減輕了線粒體的鈣超載和氧自由基的產(chǎn)生，直接對神經(jīng)細胞起到保護作用[11]。一系列的研究表明，腦組織內(nèi)源性神經(jīng)干細胞增殖分化在腦缺血損傷的情況下能夠發(fā)生，不容樂觀的是因為神經(jīng)干細胞數(shù)量的不足，并不能完全修復(fù)腦缺血后神經(jīng)功能的缺損。臨床及動物實驗證實[12]，針刺對腦缺血后神經(jīng)干細胞的增殖與分化具有促進作用，取得了眾多具有意義的研究成果。羅等[13]研究顯示，針刺督脈治療在腦梗死12、24、72h時間點可下調(diào)TNF-αmRNA的表達，減少神經(jīng)細胞凋亡，從而改善腦缺血再灌注損傷。馬等[14]認為，大鼠海馬區(qū)Caspase-9表達的陽性細胞數(shù)量在腦缺血損傷發(fā)生后，顯著增多，但是在針刺干預(yù)之后，大鼠海馬區(qū)的Caspase-9表達明顯下降，說明針刺對腦缺血過程中炎性細胞因子的表達具有重要調(diào)節(jié)作用。同時通過HE染色證明，大鼠腦缺血后海馬區(qū)有大量的細胞壞死，針刺可減少細胞凋亡的數(shù)量，針刺對細胞凋亡具有重要調(diào)節(jié)作用，從而證明針刺對腦缺血損傷的治療作用。Luo等[15]的研究結(jié)果表明，基于針刺干預(yù)任督脈穴可以較長時間地持續(xù)促進腦缺血損傷大鼠側(cè)腦室下區(qū)NSC的增殖分化。Yang等[16]研究表明針刺具有持續(xù)促進腦內(nèi)神經(jīng)干細胞增殖分化，通過明顯上調(diào)腦內(nèi)生長因子的表達，達到抗細胞凋亡及促進血管新生等效應(yīng)，對腦缺血后神經(jīng)再生具有積極效應(yīng)。5-溴-2-脫氧尿嘧啶核苷(5-Bromo-2-deoxyuridine, BrdU)是類似于DNA前體胸腺嘧啶核苷的物質(zhì)，由于BrdU具有較強的競爭性，因而能夠進入細胞增殖S期單鏈DNA核苷酸序列，并且能夠在細胞中終生性的存在，故BrdU陽性細胞往往被研究者們看作具備有增殖活性，常用于研究細胞再生及各種不同因素對組織動力學(xué)的影響。BrdU是理想的標志物，主要用于反映細胞增殖狀態(tài)。BrdU免疫陽性細胞數(shù)量的表達，基本可以代表腦內(nèi)神經(jīng)前體細胞的發(fā)生水平[17]。張紅星等[18]觀察頭針對局灶性腦缺血再灌注模型大鼠BrdU/nestin表達的影響，探討頭針治療腦缺血的可能機制，用免疫熒光檢測法觀察腦缺血再灌注各時間點大鼠海馬齒狀回BrdU及BrdU/nestin含量，結(jié)果頭針組在各時間點上與模型組比較，均顯著性升高(P<0.01)，7天達到峰值，14天開始下降，說明頭針可明顯改善大鼠神經(jīng)功能缺損狀態(tài)，促進神經(jīng)干細胞的再生，通過增加nestin的含量來促進急性腦缺血再灌注損傷過程中神經(jīng)干細胞的修復(fù)。

綜上所述，針刺療法可明顯促進ENSCs的增殖分化，能使缺血后腦組織中的多種神經(jīng)營養(yǎng)因子的分泌增多，而腦缺血后神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達上調(diào)又是ENSCs增殖分化的重要因素。

3 通利樞機針刺法介紹 在臨床中對于缺血性腦血管病患者的診療中，筆者應(yīng)用通利樞機針刺法。通利樞機針刺法的主要理論依據(jù)來源于《黃帝內(nèi)經(jīng).素問》，第六篇陰陽離合論中這樣講：“是故三陽之離合也，太陽為開，陽明為闔，少陽為樞……”，少陽為樞，主開合，它既是病邪由表及里，病情轉(zhuǎn)變的一道門戶，也是病變由重轉(zhuǎn)輕出入的樞紐。通利樞機針刺法主要選取手足少陽經(jīng)穴治療，取肩髎、臑會、天井穴，以通利三焦，舒關(guān)節(jié)；取腦空、正營、風池，以調(diào)暢少陽樞機，通腑；針刺環(huán)跳、風市穴，以利下肢。臨床療效較顯著，對于多數(shù)有上肢麻木、眼前黑蒙等表現(xiàn)的中風先兆的患者，一診即能取得療效。對于腦缺血者，為什么從少陽經(jīng)論治能取得較好的療效呢？從少陽樞機的原理來可以來理解，對于少陽樞機作用的原理的理解，可從三個層面進行：一方面，人體陽氣出入之樞為陽明、太陽及少陽，少陽控制著人體陽氣的出入。少陽對陽氣的疏利溝通與陽明、太陽二經(jīng)的功能密切相關(guān)，如太陽或者陽明經(jīng)功能有異，均可以影響到少陽主樞機的功能。如何理解“太陽為開，陽明為闔，少陽為樞……”？指將陽氣之門打開，陽氣則逐漸釋放，對應(yīng)人體則是陽氣的各項作用得到發(fā)揮。太陽主表為開，陽明主里為闔，少陽介于表里之間為樞，但是三者之間，不是各自為政，而是相互緊密聯(lián)系著的。二是少陽同為人體氣機升降之樞。脾升胃降，歷來醫(yī)家認為脾胃為人體的升降之樞，其實不然，《黃帝內(nèi)經(jīng)》云：“凡十一臟皆取決于膽也……”，金元時期著名醫(yī)家李杲對此這樣解釋：“膽者，少陽春升之氣。春氣升則萬化安，故膽氣春升，則余臟從之。所以，十一臟皆取決膽也。”二者皆強調(diào)膽在調(diào)節(jié)全身氣機方面的重要作用。脾升胃降的功能來自膽腑內(nèi)膽汁的協(xié)調(diào)，故少陽同為人體氣機升降之樞。三是少陽作為人體陰陽出入之樞，掌握著全身陰陽的消長。所以，選取少陽經(jīng)穴通利樞機，解表達里，疏泄氣機，使氣血暢通，為治療缺血性中風的有效方法。

以針灸為重要方法的中醫(yī)藥療法為神經(jīng)再生的研究提供了更加開闊的思路。在臨床上，針灸在治療缺血性腦血管疾病方面優(yōu)勢頗多，體現(xiàn)在其治療方法簡便，時間方便，價格較為低廉，最重要的是療效顯著，毒副作用比較小，甚至可以忽略不計，同時針對患者的其他癥狀，可發(fā)揮整體調(diào)節(jié)的功能。所以，我們應(yīng)該充分地發(fā)揮針灸的優(yōu)勢，把針灸與神經(jīng)科學(xué)緊密地結(jié)合起來，深入探究其發(fā)揮作用的機理，使內(nèi)源性的作用得以最大程度的發(fā)揮，促進腦損傷功能的恢復(fù)。然而，內(nèi)源性神經(jīng)干細胞分布局限，數(shù)量遠遠達不到要求，而且參與調(diào)節(jié)增殖、分化、遷移、存活及神經(jīng)元修復(fù)和突觸形成的因子也不足，皆需要我們的進一步研究、探索。

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(收稿2014-12-19;修回2015-02-08)

Acupuncture to promote proliferation and differentiation of endogenous neural stem cells after cerebral ischemia

Shaanxi College of Traditional Chinese Medicine (Xianyang 712046)

Hui Jianrong Pang Miao Wang Yuanchun et al

Obiective: To review the research progress of acupuncture to promote proliferation and differentiation of endogenous neural stem cells(ENSCs)after cerebral ischemia. Methods: A computer-based retrieval of PubMed Database, Chinese Journal Full-text Database, China Doctor Dissertation Full-text Database and China Excellent Master Dissertation Full-text Database to search articles describing the research progress of Acupuncture to Promote Proliferation and differentiation of ENSCs after cerebral ischemia which published from 2004-01to 2014-12 using the key words‘a(chǎn)cupuncture, endogenous neural stem cells, cerebral ischemia, proliferation and differentiation’. The repetitive studies were exclude. The retrieved literatures contained original thesis, articles and reviews.Meanwhile, It to bring in the dredging hinge of acupuncture therapy. Conclusion: A number of papers have proven that acupuncture can promoteproliferation and differentiation of ENSCs after cerebral ischemia. Richly it’ll to play the advantages of acupuncture, combine acupuncture and neuroscience closely, enchance the recovery of function of brain damage.

Brain ischemia/acupuncture-moxibustion Neural stem cells

*陜西省教育廳科技計劃項目(14JK1211)

腦缺血/針灸療法 神經(jīng)干細胞

R743

A

10.3969/j.issn.1000-7369.2015.05.053

陜西省咸陽市科技局科技計劃項目(2013k12-01)

陜西中醫(yī)學(xué)院科研項目(14XJZR18)

?陜西中醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院(咸陽712000)

▲武警陜西總隊醫(yī)院(西安71000)

◇陜西省富平縣第二人民醫(yī)院(富平71000)