甘艷艷,銀楠楠,張林杰,鄭娜,韋冰心,盧昌均(通訊作者★)
(1.廣西中醫藥大學,廣西 南寧;2.柳州市中醫醫院,廣西 柳州)
神經干細胞(NSC)是一類能多向分化成其他細胞和具有自我更新的細胞。神經干細胞有2種來源,即內源性神經干細胞和外源性神經干細胞。機體內源性 NSCs 主要分布在顱內海馬齒狀回的顆粒下帶(subgranular zone,SGZ)和側腦室外側壁的室下帶(subventricular zone,SVZ)[1]。外源性NSCs可由骨髓間充質干細胞、臍帶間充質干細胞、脂肪間充質干細胞等多種干細胞培養分化而成。神經干細胞增殖、分化的能力為腦血管疾病、神經損傷、神經退行性疾病等神經系統疾病的治療提供了新靶點。神經干細胞有2種治療思路:第一種是通過外界治療干預,促使內源性神經干細胞增殖并遷移到受損部分,進而分化為特定的功能細胞來補充缺失、變性、壞死的細胞以達到治療的目的;第二種方法是將體外誘導的外源性干細胞移植到神經系統特定的部位,激發神經系統自身各種因子的釋放,促進神經結構再生與功能恢復。因此,促進神經干細胞的增殖和誘導神經干細胞的分化是神經干細胞臨床治療應用的前提和關鍵。
針灸是我國從古流傳至今的優秀傳統文化之一,同時針灸治療也是博大精深的中醫學的一部分。針灸治療廣泛應用于神經系統疾病,特別是腦卒中的治療,是一種安全、方便、廉價、效優的治療方法。近年來,眾多研究學者證明針灸治療可促進神經干細胞的增殖、分化從而起到促進神經功能恢復的積極作用。現本文將對近年的相關研究進行綜述,以指導針灸治療在臨床上的應用并為進一步探索療效的機制奠定基礎。
喬秀蘭的研究[2]依據“補髓益腦”的中醫治法選擇百會穴用針刺治療快速老化的小鼠,與模型組相比,針刺組的BrdU、BrdU/Nestin、Ki-67/Nestin陽性細胞數明顯較多,神經干細胞凋亡標志物Tunel/Nestin陽性細胞數顯著減少;并且,該研究發現針刺組的神經元陽性細胞數、星形膠質細胞數和少突膠質細胞數均明顯多于模型組的細胞數(P<0.05);證明針刺治療可以抑制神經干細胞的凋亡,從而起到促進神經干細胞增殖、分化的積極作用。Yany等[3]研究表明針刺治療腦缺血可以顯著地上調腦內生長因子的表達,抑制細胞凋亡,并促進血管新生,從而能夠保持腦內神經干細胞持續性的增殖分化,對腦缺血后神經功能的恢復具有積極效應。羅丁等[4]研究用針刺人中穴的方法治療MCAO大鼠,實驗結果可見針刺組的 BdrU+、nestin+和 Brd U+/nestin+細胞數均顯著高于正常組、假手術組和模型組,并且針刺組的MCAO大鼠的nestin在海馬和皮質的表達量明顯高于正常組、假手術組和模型組;該研究證明針刺人中穴有促進神經干細胞增殖的作用,從而減少神經受損,促進大腦生物功能的修復。Jiang等[5]選擇百會穴、水溝穴、風府穴、啞門穴、雙側合谷穴針刺創傷性腦損傷大鼠,研究結果顯示針刺組的神經元陽性細胞數較模型組的顯著增高,說明針刺治療有誘導神經干細胞增殖分化的作用,從而促進腦外傷大鼠的神經修復。Zhao等[6]研究顯示針刺療法可調節海馬微環境中與移植的NSCs存活、增殖、分化相關的細胞因子水平,促進受損細胞的修復,提高小鼠認知能力;說明神經干細胞移植療法可能是治療阿爾茨海默病的一種有效的臨床治療方法,但是,宿主的微環境對移植NSCs的最終命運起到決定性作用。
電針治療是針刺療法與現代科技聯合的應用,可以代替人工行長時間的持續行針以獲得更好的療效。臨床上已明確電針治療能促進腦卒中后神經功能的恢復,而其中神經干細胞的增殖、分化在腦卒中后的康復中起著重要作用。Zhao等[7]研究發現電針治療21天的腦卒中大鼠的海馬齒狀回中Notch1和Hes1的表達水平顯著提高,神經功能顯著改善,并且證明電針治療通過上調腦卒中后Notch信號通路促進海馬齒狀回區域NSC增殖和神經發生。Bin等[8]研究結果說明電針治療能明顯減少大腦中動脈閉塞(MCAO)大鼠大腦的梗死體積,增強Nestin/GFAP雙陽性表達,可能通過上調Wnt/β-catenin信號通路促進腦梗塞后皮層周圍區神經祖細胞的增殖,從而減輕大腦皮層的神經功能缺損。另外,Zhang等[9]研究發現電針治療脊髓損傷后Wnt/β連環蛋白信號增強,可能會推動神經干細胞的增殖和分化,從而有利于脊髓損傷后神經元的功能恢復。王露露[10]研究采用電針刺激曲池穴、足三里穴治療MCAO/R大鼠,治療21天后,相對于模型組、非穴組,電針組的MCAO/R大鼠的腦梗死體積明顯減小,電針組的MCAO/R大鼠的mNSS評分顯著低于模型組和非穴組;且相對于模型組,電針組大鼠缺血側SVZ區和缺血側紋狀體區Brdu+/NeuN+共標細胞數明顯増多,miR146b、Mash1和NeuroD1表達明顯較高,而Notch1的表達明顯減少,該研究說明電針曲池、足三里穴的治療方法可以激活miR146b和抑制Notch1的表達,促進缺血側成熟神經元分化,從而減少腦梗死面積,促進神經功能恢復,這可能是電針改善MCAO/R大鼠的神經行為學評分的機制之一。其他研究也呈現出類似的結果,Wu等[11]研究也顯示電針組小鼠海馬Notch1 mRNA和蛋白的表達水平較其他亞組均顯著降低,說明電針可能通過調控Notch信號通路對海馬神經干細胞的增殖和分化起到促進作用。
頭針是指一種依據就近取穴原則只取頭部穴位進行針刺的針刺療法。吳洪陽[12]的研究表明大鼠海馬齒狀回的表達因子Nestin、GFAP mRNA、NES mRNA 參與了急性腦缺血的病理過程,頭穴透刺療法可通過上調海馬NES mRNA的表達,下調GFAP mRNA的表達,增加海馬齒狀回Nestin的表達,促進急性腦缺血大鼠內源性神經干細胞的增殖與分化,抑制腦缺血損傷,從而使急性腦缺血模型大鼠受損神經功能明顯恢復。周利等[13]的研究也運用頭針治療腦缺血再灌注大鼠,研究結果顯示頭針治療后的腦缺血再灌注大鼠的神經功能明顯改善;說明頭針治療能促進腦損傷后神經干細胞的增殖和分化,從而促進神經功能的修復。孫麗莉[14]研究明確了頭穴透刺預處理能夠顯著地促進腦缺血再灌注后大鼠腦組織 Brdu 、 Nestin 、Brd U/GFAP、Brd U/NSE 以及神經營養因子 bFGF、BDNF 的表達增加,從而促進 NSCs 的增殖和分化,促進其神經功能恢復,顯著降低腦缺血再灌注后大鼠神經功能癥狀評分。
督脈是陽經在頭面部匯聚之經,亦稱為“陽脈之海”,通髓達腦;而“陰脈之海”任脈的循行與督脈在腦部相接,按照“經脈所過,主治所及”的理論,可推測督、任二脈與腦的生理病理變化密切相關。因此也有學者探索督脈、任脈對神經干細胞的增殖、分化的影響。Luo等[15]的研究證明針刺任督脈穴能夠促進腦缺血損傷大鼠側腦室下區NSCs 持續較長時間的增殖分化。楊振等[16]的研究用刺督調神針法治療腦缺血性損傷大鼠,他們的研究結果表明刺督調神針刺組的大鼠缺血側腦室下區及海馬齒狀回區域新增殖的NSC較其他實驗組的更加顯著,說明針刺督脈穴位可明顯促進缺血性神經損傷后神經干細胞的增殖、分化。
趙曄[17]的實驗用手十二井穴放血療法治療腦缺血大鼠,手十二井穴放血組的腦缺血大鼠的BdrU、nestin和NSE的陽性細胞數均明顯多于對照組,證明手十二井穴放血能夠促進缺血區神經干細胞的增殖,并誘導其向神經元分化,其機制可能是由于手十二井穴放血治療后,促進腦血流的改善,改善了腦組織缺血缺氧的狀態,皮質缺血區再灌注后的內環境發生積極改變,從而有利于促進神經干細胞的增殖和分化。曹夏[18]的實驗研究顯示,與模型組、患側針刺組比較,巨刺組大鼠腦損傷程度減輕,細胞及血管周圍間隙減小,毛細血管增多;巨刺組大鼠缺血側海馬的Brd U、Nestin 陽性表達明顯增加,表明巨刺可顯著地促進海馬區神經干細胞的增殖,從而明顯減少急性腦缺血再灌注損傷大鼠的神經功能損傷。王亞軍等[19]實驗研究結果表明,針刺能促進MCAO大鼠缺血側大腦NGF、bFGF的表達,抑制NSE的表達,促進腦缺血后神經干細胞的激活、增殖、分化,從而對MCAO大鼠海馬CA1區神經元結構的修復起積極作用,且子午流注納甲組效果優于常規針刺,同時提示針刺早期干預的效果更加顯著。
艾灸療法現廣泛應用于預防保健治未病,用于治療已病較少,特別是急性病癥更讓人忽略。但也有學者研究艾灸療法在神經干細胞增殖、分化中和腦缺血后腦神經損傷修復中的作用。鄭曉斌[20]的研究表明艾灸任脈經穴治療能促進MCAO大鼠缺血側腦室下、海馬齒狀回ERK1/2的表達,且可顯著提高ERK1/2的磷酸化水平,促進缺血側腦室下神經干細胞增殖,抑制腦缺血后海馬星形膠質細胞的過度增殖并可促進細胞分化,從而改善局灶性腦缺血大鼠腦組織超微結構,促進腦缺血后腦神經損傷修復。喬秀蘭[2]的研究也顯示與模型組相比,艾灸治療的快速老化小鼠的神經干細胞凋亡標志物顯著減少,而由神經干細胞分化而成的神經元陽性細胞數、星形膠質細胞數和少突膠質細胞數明顯增多。胡丙成[21]等的研究顯示艾灸“百會、雙太陽”穴可以顯著促進腦缺血再灌注后腦組織 Brd U/GFAP 和Brd U/NSE 雙標陽性細胞的表達,表明了艾灸能夠促進神經干細胞向神經元細胞和神經膠質細胞分化,從而顯著地促進MCAO大鼠神經運動功能的恢復。艾灸對腦缺血后神經功能的恢復作用也可能與艾灸的溫熱作用使血流更加豐富有關。
針灸和中藥是中醫的兩大組成部分,二者內外結合可以相輔相成,進一步提高療效,縮短治療時間,讓患者早日康復。繆化春[22]等研究團隊應用針藥結合治療方法用電針聯合天麻多糖治療腦缺血大鼠,結果顯示針藥結合治療組的大鼠缺血側齒狀回的Nestin、SCF陽性表達均較模型組、單用電針組、單用天麻多糖組明顯增加;研究說明電針聯合天麻多糖治療能夠促進內源性神經干細胞增殖,且療效優于單用電針或天麻多糖治療。Zhou等[23]為明確三焦針刺和黃地散聯合治療是否有提高阿爾茨海默病模型小鼠神經干細胞移植的效果,在癡呆小鼠海馬齒狀回神經干細胞植入前后15天采用三焦針刺刺激癡呆小鼠的膻中、中脘、氣海、雙側血海、雙側足三里,同時灌服含地黃、當歸的黃地散0.2mL;其結果表明,與單純進行神經干細胞移植的小鼠相比,三焦針刺聯合黃地散灌胃能顯著提高小鼠海馬的學習能力,且突觸素mRNA和蛋白水平顯著提高,其認為三焦針刺聯合黃地散能有效改善小鼠癡呆癥狀,其作用機理可能與調控突觸素的表達有關。
康復治療廣泛應用于腦卒中后遺癥的治療,但康復治療需要的時間長,強度相對較大,需要患者有一定意志力。針灸與康復治療結合能夠調整機體的陰陽和諧,大大提高治療效果,調理身體機能的同時促進神經功能的恢復。周海純[24]的研究采用針刺與康復共同治療局灶性腦缺血后的大鼠,該研究發現針康結合療法能促進局灶性腦缺血后大鼠室管膜下區的神經干細胞增殖,且隨時間遞增減少其增殖衰減,并能促進增殖的神經干細胞遷移至梗死周邊的紋狀體和皮質,分化成神經元或膠質細胞,從而能促進腦缺血后大鼠神經功能的恢復,改善腦梗死大鼠動作的平衡性、提高行走及抓握能力,增強患肢肌力功能,且針康結合組的療效明顯優于單純康復法。胡科等[25]研究結果亦有類似的結果,即針康組的腦缺血損傷MACO大鼠的腦組織中Brdu陽性細胞數均顯著多于康復組和模型組,提示針康結合比單純康復訓練更能刺激內源性神經干細胞的增殖,其機制可能是改善了腦損傷后的微環境和細胞因子水平,減少腦組織的損害,從而改善大腦功能。
隨著干細胞逐漸在臨床上的應用,神經干細胞的治療方法也逐漸應用于神經系統疾病的治療。體外培養的神經干細胞有易老化、致癌等缺點,且移植時易造成感染或者有一定的排異反應,因此神經干細胞療法的重心應是激發內源性神經干細胞的增殖,關鍵是誘導神經干細胞向病灶區遷移及分化成需要的功能性細胞。上述研究都證實針灸治療對促進病灶區神經干細胞的增殖、分化有積極作用,對臨床治療有一定的指導意義,但其中仍有很多作用機制尚未明確,都有待進一步研究。神經干細胞的臨床應用也尚未普遍,針灸治療對神經干細胞增殖、分化的影響的相關研究大多數都是動物研究,臨床的相關研究甚少,希望今后有更多、更大規模的相關臨床研究,以更加明確神經干細胞的療效及作用機制,更好地推廣神經干細胞療法在臨床上的應用。