VEGF信號通道在針刺治療缺血性腦卒中的相關研究*

杜　靜　 胡漢通　審　校　趙曉峰

天津中醫(yī)藥大學研究生院(天津 300193)

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VEGF信號通道在針刺治療缺血性腦卒中的相關研究*

杜靜 胡漢通審校趙曉峰△

天津中醫(yī)藥大學研究生院(天津 300193)

摘要目的：了解VEGF信號通道在針刺治療腦缺血卒中的臨床研究現(xiàn)狀,對針刺影響VEGF信號通道及其下游機制進行探討，明確針刺治療缺血性腦卒中的優(yōu)勢及不足。方法:回顧近年來關于針刺通過VEGF信號通道治療缺血性腦卒中的國內(nèi)外文獻。結論:針刺可以通過上調(diào)VEGF表達，且通過一系列的細胞通路參與抑制細胞凋亡、促進神經(jīng)再生，對缺血性腦卒中的治療起到積極作用。

主題詞卒中/針灸療法@ VEGF信號通道

卒中是導致人類死亡的第二因素，其致殘率居所有疾病之首，其中約80%為急性缺血性卒中。溶栓作為目前缺血性腦卒中急性期的主要治療手段，由于嚴格的時間窗限制，僅有3%的患者因此獲益[1]，且溶栓后仍有2/3的患者留有不同程度的殘疾[2]。針刺作為我國傳統(tǒng)醫(yī)學療法的一種，早在兩千多年前就有治療腦卒中的記載，《靈樞·熱病》云“偏枯，身偏不用而痛，言不變，志不亂，病在分腠之間，巨針取之，益其不足，損其有余，乃可復也……，先取其陽，后取其陰，浮而取之”。初步明確了治療腦卒中的取穴原則，隨著后世醫(yī)學的不斷發(fā)展，治療卒中的方法和理論不斷豐富完善，到現(xiàn)在，大家已經(jīng)公認針刺能減少腦梗患者的死亡，促進肢體功能恢復，對治療卒中起到一定療效[3]，而且有實驗證明，針刺能夠促進神經(jīng)干細胞的增殖[4]和分化[5]，并分泌多種細胞因子[6]。VEGF(血管內(nèi)皮生長因子，Vascular endothelial growth factor，VEGF)作為細胞因子的一種，不僅可以促進內(nèi)源性微小血管再生，盡快恢復缺血半暗帶的供血，且對神經(jīng)再生有促進作用。已有研究發(fā)現(xiàn)[7-8]針刺與上調(diào)VEGF表達、抑制細胞凋亡及促進神經(jīng)干細胞增殖有關，下面我們將從針刺對VEGF表達的影響方面對其治療腦卒中的機制進行探討。

1VEGF及其受體VEGF是參與腦缺血后重塑的關鍵因子，與受體VEGFR-2結合激活下游的細胞信號，包括PI3K/ Akt，磷脂酶C/蛋白激酶-C，蛋白激酶Src，絲裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase，MAPK)/細胞外信號調(diào)節(jié)激酶-1/2激酶(MEK)/ ERK等信號通路，通過調(diào)控這些細胞信號通路，抑制神經(jīng)細胞凋亡，介導血管及神經(jīng)再生，增強血管通透性，具有較強的抗炎作用。而VEGFR-1則通過阻止VEGF與VEGFR-2的結合負調(diào)控血管再生，同時VEGFR-3也可以直接促進成人神經(jīng)再生[9]。用醒腦開竅法[8]針刺腦缺血再灌注大鼠后，模型組大鼠VEGF水平顯著上調(diào)，提示腦缺血對可以誘導VEGF高表達，電針組VEGF表達模型組更高，提示針刺進而可以加強缺血灶周圍血管新生，建立側支循環(huán)，起到挽救半暗帶的作用。

2神經(jīng)保護作用VEGF與VEGF-2結合后通常與血管保護及神經(jīng)保護有關。目前關于VEGF-2的下游信號通路中，已經(jīng)明確針刺對PI3K/Akt信號有確切的誘導作用。PI3K是一種細胞內(nèi)磷脂酰肌醇激酶，在正常情況下含量較少，腦梗后在VEGF的刺激下含量激增，Akt作為PI3K的直接下游靶點，活化后通過多種方式作用于轉(zhuǎn)錄因子家族并抑制多種促凋亡因子，保護神經(jīng)細胞存活。Xue X[10]等人電針刺激缺血后再灌注大鼠模型足三里及曲池穴后發(fā)現(xiàn)，電針治療后模型大鼠改善了神經(jīng)功能缺損且梗死面積也顯著減少。電針組促進了PI3K、p-Akt、p-Bad及促生存因子Bcl-2在蛋白水平及Bcl-2在mRNA水平的表達，抑制促凋亡因子Bax和caspase-3陽性表達。通常在腦缺血損傷后，Bcl-2和Bcl-xl與Bax結合后迅速分解，以單體形式從胞質(zhì)內(nèi)易位到細胞膜，打開線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔，釋放細胞色素C和Smac/DIABLO，激活下游caspase級聯(lián)反應，而釋放的Smac/DIABLO在胞質(zhì)內(nèi)與抗凋亡蛋白相互作用，使抗凋亡蛋白失去活性，并進一步激活caspase-3介導的凋亡。Xue X等人用針刺促進Bcl-2并抑制Bax的表達，可以有效抑制Bax二聯(lián)體的形成及易位，抑制Smac/DIABLO的釋放，進而抑制細胞凋亡。而這種神經(jīng)保護作用可被選擇性PI3K抑制劑LY294002抑制，表明PI3K/Akt信號通路在缺血性中風后調(diào)解電針治療的神經(jīng)保護作用的足三里穴和曲池穴點發(fā)揮了關鍵作用。

MAPK途徑也被發(fā)現(xiàn)有相似抗凋亡作用。MAPK廣泛存在于動植物細胞中，是腦缺血時細胞反應胞外凋亡刺激及胞內(nèi)氧化應激時的中介，它包括ERKs、ERK5、JNKs、P38 MAPKs等亞族，可以被包括VEGF在內(nèi)的多種細胞因子激活。腦缺血再灌注后，P38 MAPKs信號途徑受到影響[11]，Cheng CY[12]等人發(fā)現(xiàn)電針組大鼠腦梗死面積顯著減少，Bax、caspase-3及Smac/DIABLO表達受到抑制，恢復了細胞內(nèi)P38 MAPKs磷酸化，CREB、Bcl-xL、胞質(zhì)細胞凋亡的抑制蛋白(XIAP)的表達。證明針刺通過P38 MAPKs途徑不僅可以抑制Bax二聯(lián)體形成和易位，還可以恢復抗凋亡蛋白活性，抑制caspase-3途徑的細胞凋亡。而且作為MAPK的上游因子，VEGF也會受到P38 MAPKs的調(diào)控。

3促進神經(jīng)再生作用VEGF對神經(jīng)再生有直接刺激作用，其下游機制尚未明確，目前有實驗證實[13]在VEGF促進了SDG區(qū)，尤其是DG區(qū)神經(jīng)干細胞增殖，且增加了新增殖的神經(jīng)干細胞內(nèi)AKT及ERK1/2活性，若對AKT及ERK1/2進行抑制，則增殖也會受到影響。促細胞存活通路(PI3K/AKT)和有絲分裂通路(Ras/Ref/MEK/ERK)雖然在細胞中屬于獨立的途徑，但這些途徑中存在相互聯(lián)系。這些結果說明AKT及ERK途徑在VEGF調(diào)控海馬細胞增殖過程中起到重要作用。AKT及ERK的協(xié)同作用可能是由于二者作用在同一個下游目標—CREB，CREB的激活可以直接或間接的釋放增殖因子，促進神經(jīng)再生。實驗中觀察到SDG區(qū)CREB的磷酸化及活化水平均發(fā)生上調(diào)，而這些上調(diào)現(xiàn)象可以分別被Flk-1(VEGFR-1)、ERK，或PI3K/AKT的抑制劑阻止。Wu C[14]等人實驗證明電針可以使ERK磷酸化水平上調(diào)，而Cheng CY[12]的實驗也證實針刺可以通過上調(diào)PI3K途徑使CREB增加。證實針刺可以在目前已知的與VEGF促進神經(jīng)再生的細胞通路中均起到積極作用。

4小結與展望VEGF作為最有力的促血管內(nèi)皮生長因子，在針刺治療腦卒中的過程中常常僅作為血管新生的促進因子進行研究，雖然VEGF在誘導內(nèi)皮細胞歸巢、促進血管新生、促進側支循環(huán)建立及保護血管神經(jīng)單元中均有顯著意義，但其本身對神經(jīng)的保護及再生作用亦不容忽視。目前國內(nèi)已有大量研究發(fā)現(xiàn)，針刺對神經(jīng)干細胞增殖作用明顯，且能夠顯著減少梗死面積，抑制細胞凋亡，但對其具體細胞信號通路的研究尚在初級階段，缺乏具體研究。VEGF作為成熟的細胞信號通道，不失為該類研究的突破點。

參考文獻

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(收稿2016-01-06；修回2016-01-20)

VEGF signaling pathway in acupuncture treatment of ischemic stroke

Graduate School,Tianjin University of Traditional Chinese

Medicine(Tianjin 300193) Du Jing Hu Hantong Zhao Xiaofeng

ABSTRACTObjective:To understand the VEGF signaling pathway in acupuncture treatment of ischemic stroke clinical research status, carries on the discussion on the influence of acupuncture on VEGF signaling pathway and its downstream mechanism, clear acupuncture treatment of ischemic stroke of the advantages and disadvantages. Methods: Review in recent years through the VEGF signal channel number in the treatment of ischemic stroke at home and abroad literature on acupuncture. Conclusion: Acupuncture can through the upregulation of VEGF expression and through a series of cellular pathways in inhibition of apoptosis, promote nerve regeneration and for the treatment of ischemic stroke to positive role

KEY WORDSStroke/acupuncture-moxibustion@VEGF signaling pathway

通訊作者：△天津中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院特需針灸部(天津300193)

【中圖分類號】R743.3

【文獻標識碼】A

doi:10.3969/j.issn.1000-7369.2016.05.052

*國家自然科學基金面上項目(81173416)