針刺調(diào)節(jié)膀胱功能機(jī)制研究進(jìn)展

劉建黨,吳佳佳,劉 楊

(1.上海中醫(yī)藥大學(xué)，上海 201203；2.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院，上海 200437)

膀胱是人體的儲(chǔ)尿器官，調(diào)控著人體尿液的排泄過程，膀胱功能亢進(jìn)或減弱引起的排尿功能障礙性疾病，已成為現(xiàn)今臨床的常見病，且患病率日益增加，嚴(yán)重影響患者身心健康與生活質(zhì)量。針刺治療排尿功能障礙性疾病具有較好療效[1-2]，相較于行為干預(yù)、藥物、神經(jīng)電刺激等療法具有安全、便捷和不良反應(yīng)小等優(yōu)勢(shì)，且目前針刺的有效性已逐漸獲得國際認(rèn)可。隨著針刺對(duì)排尿功能障礙性疾病實(shí)驗(yàn)研究的深入，針刺對(duì)膀胱功能的調(diào)控機(jī)制也獲得一定進(jìn)展，本文將對(duì)其近10年相關(guān)機(jī)制研究做一綜述，以期為后續(xù)研究提供參考思路。

1 調(diào)控神經(jīng)遞質(zhì)表達(dá)與釋放

膀胱排尿功能的正常與否和逼尿肌的收縮以及膀胱的感覺傳入功能密切相關(guān)，研究表明在調(diào)節(jié)膀胱感覺和逼尿肌收縮功能中三磷酸腺苷(ATP)發(fā)揮著重要作用[3]。ATP主要來源于膀胱尿路上皮細(xì)胞，但脊髓背角神經(jīng)元、傳入神經(jīng)末梢等也是釋放ATP的重要部位，在膀胱充盈過程中，尿路上皮受機(jī)械牽拉刺激而主動(dòng)釋放ATP，隨后通過作用于傳入神經(jīng)末梢的P2X受體激活排尿反射，同時(shí)亦可作用于間質(zhì)細(xì)胞、逼尿肌細(xì)胞等細(xì)胞膜表面的P2X受體從而促進(jìn)膀胱收縮[4-5]；動(dòng)物研究表明[6]ATP的過量釋放會(huì)增加低膀胱容量時(shí)膀胱充盈的感覺，導(dǎo)致排尿反射亢進(jìn)，抑制膀胱儲(chǔ)尿功能，增加排尿頻率。

程莉莉等[7]發(fā)現(xiàn)，在急性尿潴留(AUR)家兔膀胱內(nèi)ATP含量顯著下降，膀胱內(nèi)壓降低；在分別采用“委中” “三陰交” “陰陵泉”穴電針治療后，家兔膀胱組織中的ATP含量顯著升高，膀胱興奮性增加，逼尿肌收縮增強(qiáng)，膀胱內(nèi)壓升高，排尿功能改善；對(duì)照組采用非經(jīng)非穴法進(jìn)行針刺，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)膀胱狀態(tài)和ATP含量均無改善作用；此外在穴位特異性方面，研究提示委中穴對(duì)ATP含量升高更顯著，三陰交次之。吳聰英等[8]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，電針中極穴亦可改善AUR家兔膀胱組織ATP含量，其升高程度與委中穴無差異，并認(rèn)為膀胱內(nèi)ATP含量可較早反映膀胱組織的損害情況，ATP的改變會(huì)影響膀胱興奮性；針刺可通過提高膀胱ATP含量，進(jìn)而影響膀胱傳入活性和逼尿肌興奮性從而改善AUR。

Feng等[9]在OAB大鼠中發(fā)現(xiàn)，膀胱組織及L6-S1節(jié)段脊髓組織和背根神經(jīng)節(jié)中，P2X3受體的mRNA和蛋白表達(dá)均較正常大鼠升高，P2X3受體分布數(shù)量增多；采用電針次髎穴和會(huì)陽穴治療后，各組織中P2X3受體mRNA和蛋白表達(dá)均較模型組改善，P2X3受體分布數(shù)量下降。作者認(rèn)為，電針可能通過兩種途徑發(fā)揮干預(yù)作用，一是針刺信號(hào)上行至大腦中樞，然后下降，通過抑制突觸前膜的ATP釋放，影響脊髓中P2X3受體的表達(dá)，從而減少膀胱感覺信號(hào)的傳遞，抑制OAB；二是針刺信號(hào)直接作用于脊髓背角神經(jīng)元，影響ATP的釋放，并導(dǎo)致脊髓背角神經(jīng)元上ATP與P2X3受體的組合變化，進(jìn)而影響細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路，抑制OAB。此外也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)電針可通過降低ICC細(xì)胞表面的P2X5受體，促進(jìn)神經(jīng)源性膀胱(NB)大鼠恢復(fù)[10]。

2 調(diào)節(jié)傳入神經(jīng)興奮性

膀胱感覺傳入神經(jīng)中C纖維的興奮性增加是導(dǎo)致膀胱平滑肌收縮增強(qiáng)的主要因素之一。研究表明[11]，膀胱感覺傳入神經(jīng)纖維根據(jù)結(jié)構(gòu)和電生理特性分為有髓鞘的Aδ和無髓鞘的C纖維，正常情況下，膀胱興奮性主要由有髓鞘的Aδ纖維傳導(dǎo)至排尿中樞，而當(dāng)膀胱內(nèi)存在炎癥或受到傷害性化學(xué)刺激后，C纖維介導(dǎo)的神經(jīng)通路激活，在排尿過程中發(fā)揮作用[12]。

Hino等[13]證實(shí)了針刺調(diào)節(jié)膀胱收縮功能與C纖維的關(guān)聯(lián)性，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)針刺可抑制OAB大鼠膀胱收縮功能，顯著減少排尿間隔；而當(dāng)提前給予C纖維破壞物質(zhì)辣椒素膀胱灌注后，針刺對(duì)OAB大鼠的膀胱無任何改善作用。孫衛(wèi)兵等[14]采用電針次髎穴觀察OAB大鼠脊髓背角中降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)和P物質(zhì)(SP)的變化，結(jié)果表明，針刺可降低L6節(jié)段脊髓背角CGRP和SP的表達(dá)，延長排尿間期，降低膀胱基礎(chǔ)壓。CGRP主要在傳入神經(jīng)纖維中表達(dá)，SP是傷害性初級(jí)傳入末梢釋放的一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，存在于傳入神經(jīng)纖維，已有研究發(fā)現(xiàn)，在膀胱過度活動(dòng)狀態(tài)，C纖維興奮性增加[11]，膀胱傳導(dǎo)通路中的CGRP和SP表達(dá)上調(diào)[15]，作者推測，電針次髎穴可能通過抑制Aδ和C類傳入纖維釋放的 SP和CGRP，減少感覺信號(hào)的傳遞，從而抑制逼尿肌的過度活動(dòng)。

3 降低逼尿肌自發(fā)收縮

Cajal間質(zhì)細(xì)胞(ICC)是膀胱逼尿肌肌源性收縮的重點(diǎn)研究方向，在參與啟動(dòng)收縮活動(dòng)、介導(dǎo)神經(jīng)傳遞、傳導(dǎo)電脈沖和感知伸展中均發(fā)揮重要作用[16]。ICC亦被稱為是膀胱起搏細(xì)胞，因其可通過HCN通道介導(dǎo)的Ih內(nèi)向電流引起細(xì)胞的自發(fā)性動(dòng)作電位，促進(jìn)逼尿肌自發(fā)性收縮[17]。既往研究發(fā)現(xiàn)，在OAB的動(dòng)物模型中，ICC數(shù)量增多、興奮性增強(qiáng)，ICC內(nèi)Ca2+濃度升高，HCN1-4通道 mRNA的表達(dá)增加，ICC的Ih電流密度增加、幅度升高[16-18]。

Feng等[19]采用電針次髎和會(huì)陽穴治療OAB大鼠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電針可減少ICC中HCN2通道的數(shù)量，下調(diào)HCN2mRNA和蛋白表達(dá)量，降低ICC細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+濃度。Lu等[20]通過對(duì)比電針次髎和中極、關(guān)元穴對(duì)神經(jīng)源性膀胱大鼠膀胱組織的影響發(fā)現(xiàn)，電針可顯著抑制HCN1-4通道的mRNA和蛋白高表達(dá)，且次髎穴對(duì)HCN通道的抑制作用優(yōu)于中極和關(guān)元穴。

既往研究顯示[21]，HCN通道與ICC的自律性和興奮性密切相關(guān)，它可以在細(xì)胞超級(jí)化過程中被激活產(chǎn)生內(nèi)向電流Ih，并可通過激活T型電壓依賴性Ca2+通道來增加胞內(nèi)Ca2+濃度；此外，在ICC自發(fā)性鈣瞬變產(chǎn)生的過程中，亦可能會(huì)激活數(shù)個(gè)通道引起細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流。因此細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度決定了逼尿肌的收縮活性，而電針在未減少OAB大鼠ICC細(xì)胞數(shù)量的情況下，降低了細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+濃度，這一結(jié)果可能是通過影響細(xì)胞膜電位使其難以誘導(dǎo)Ca2+內(nèi)流，進(jìn)而降低ICC的興奮性，抑制逼尿肌活動(dòng)。

但另有學(xué)者發(fā)現(xiàn)[22]，電針次髎穴抑制了逼尿肌反射亢進(jìn)型大鼠膀胱組織內(nèi)C-kit的蛋白相對(duì)表達(dá)量，減少了ICC的數(shù)量。C-kit是ICC的特異性標(biāo)志物[23]，C-kit蛋白與其配體干細(xì)胞因子(SCF)構(gòu)成的C-kit/SCF信號(hào)系統(tǒng)與ICC的增殖、分化和維持密切相關(guān)，當(dāng)抑制C-kit后，可通過減少ICC數(shù)量減少逼尿肌興奮的啟動(dòng)來源，從而降低逼尿肌的興奮性，減少膀胱的無抑制收縮[24]。楊玻等[25]在不穩(wěn)定膀胱大鼠中發(fā)現(xiàn)，逼尿肌中ICC樣細(xì)胞數(shù)量明顯增多，排列紊亂，細(xì)胞間聯(lián)系散亂甚至中斷；而予以電針中膂俞和會(huì)陽穴后，逼尿肌中ICC樣細(xì)胞數(shù)量減少。該學(xué)者認(rèn)為，逼尿肌的自發(fā)收縮取決于功能健全的ICC樣細(xì)胞及其網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系，慢性前列腺炎時(shí)膀胱ICC樣細(xì)胞雖然數(shù)量增多，但某些單個(gè)ICC樣細(xì)胞的功能可能并不健全，導(dǎo)致細(xì)胞與神經(jīng)、逼尿肌間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系失調(diào)，電針通過部分影響逼尿肌超微結(jié)構(gòu)變化，使ICC單個(gè)細(xì)胞及細(xì)胞間網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系趨于良好，減輕肌源性損傷，避免逼尿肌興奮性異常增強(qiáng)。

4 改善逼尿肌細(xì)胞凋亡

逼尿肌細(xì)胞凋亡增加是導(dǎo)致膀胱功能減退的重要原因。研究發(fā)現(xiàn)[26-27]，膀胱功能障礙的嚴(yán)重程度與逼尿肌細(xì)胞凋亡數(shù)量呈正相關(guān)，隨著疾病的進(jìn)展，細(xì)胞凋亡持續(xù)發(fā)生，導(dǎo)致具有收縮功能的肌細(xì)胞數(shù)目不足，逼尿肌膠原纖維增加，膀胱纖維化，最終造成膀胱組織結(jié)構(gòu)發(fā)展成不可逆的損傷。Bcl-2蛋白家族參與細(xì)胞凋亡的發(fā)生及發(fā)展，其中Bcl-2是最具代表性的抗細(xì)胞凋亡蛋白，而Bax是最有代表性的促凋亡蛋白，作為細(xì)胞凋亡的正負(fù)調(diào)控，二者的含量比例決定了細(xì)胞是否走向凋亡。

易偉民等[28]和龍慶等[29]發(fā)現(xiàn)電針可降低AUR大鼠逼尿肌細(xì)胞凋亡，有效改善膀胱容量，提高逼尿肌壓力。鮑秋影等[30]采用電針次髎、中髎及三陰交穴治療逼尿肌無反射大鼠，發(fā)現(xiàn)電針通過調(diào)控逼尿肌中Bcl-2與Bax的表達(dá)抑制逼尿肌細(xì)胞凋亡，治療后大鼠膀胱逼尿肌中Bcl-2陽性細(xì)胞增加，Bax陽性細(xì)胞減少，膀胱收縮功能改善；而電針對(duì)照組(穴外側(cè)旁開0.3 cm處)的膀胱功能和凋亡相關(guān)因子無改變。結(jié)果提示，電針對(duì)Bcl-2和Bax的調(diào)控具有穴位特異性的作用，通過改善比例可抑制細(xì)胞凋亡。另有研究發(fā)現(xiàn)[31-32]電針治療逼尿肌無力大鼠可通過降低逼尿肌組織中Caspase-3、9和Cyt-C的表達(dá)，抑制逼尿肌細(xì)胞凋亡，達(dá)到保護(hù)膀胱組織的目的。以上研究結(jié)果提示，針刺對(duì)膀胱逼尿肌收縮力收縮的治療作用，可能是通過抑制膀胱逼尿肌細(xì)胞凋亡，保護(hù)膀胱組織功能所實(shí)現(xiàn)的。

5 抑制脊髓組織細(xì)胞凋亡

脊髓低級(jí)中樞在膀胱傳入及傳出信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)中承擔(dān)重要作用。膀胱充盈期的感覺信號(hào)通過傳入神經(jīng)上行至腰骶段的脊髓背根神經(jīng)節(jié)，由脊髓后角將感覺信息整合后，向上發(fā)出脊髓丘腦束等上行纖維至高級(jí)中樞；隨后從大腦皮質(zhì)區(qū)、PMC等高級(jí)中樞發(fā)出下行信號(hào)，通過胸腰段脊髓激活副交感神經(jīng)系統(tǒng)、抑制交感神經(jīng)，誘導(dǎo)排尿完成。因此脊髓水平的結(jié)構(gòu)與功能對(duì)維持膀胱正常排尿起到重要調(diào)控。

鄧悅寧等[33-35]研究發(fā)現(xiàn)，電針大椎及次髎穴可顯著改善骶上脊髓橫斷所致膀胱逼尿肌反射亢進(jìn)大鼠的排尿功能，其作用可能是通過激活Wnt-1/β-catenin信號(hào)通路。既往研究顯示，脊髓損傷后Wnt-1/β-catenin信號(hào)通路被激活，促進(jìn)損傷后的神經(jīng)恢復(fù)及功能重建[36]，Wnt-1是經(jīng)典通路的配體，在神經(jīng)發(fā)生的過程中起重要作用，β-catenin作為經(jīng)典 Wnt信號(hào)通路關(guān)鍵轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)分子，具有促進(jìn)受損組織細(xì)胞修復(fù)的功能[37]，電針通過上調(diào)脊髓組織中Wnt-1和β-catenin的mRNA和蛋白表達(dá)，進(jìn)一步調(diào)控Wnt-1/β-catenin信號(hào)通路下游的Cyclin D1、Ngn1蛋白及mRNA表達(dá)，從而促進(jìn)脊髓內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞的增殖和分化，進(jìn)而改善逼尿肌收縮功能，降低膀胱基礎(chǔ)壓力、最大壓力及漏尿點(diǎn)壓力，提高膀胱容量和順應(yīng)性。艾坤等[38]則在骶上脊髓損傷的神經(jīng)源性膀胱大鼠中發(fā)現(xiàn)，電針次髎、中極及三陰交穴可顯著提高脊髓組織中神經(jīng)生長因子(NGF)及酪氨酸激酶受體A(TrkA)的表達(dá)，通過提高脊髓組織中內(nèi)源性NGF及TrkA的含量，使殘存的神經(jīng)元覺醒并恢復(fù)其興奮性，從而促進(jìn)骶上脊髓損傷后脊髓功能的重塑，達(dá)到抑制逼尿肌亢進(jìn)、調(diào)節(jié)膀胱功能的目的。

李長明等[39]對(duì)急性脊髓損傷后無張力膀胱大鼠予電針治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大鼠脊髓組織中神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞凋亡率改善，Bcl-2陽性表達(dá)率升高，Bcl-2相關(guān)X蛋白(Bax)和Bcl-2相關(guān)細(xì)胞死亡因子(Bad)陽性表達(dá)率明顯減少，大鼠殘余尿量顯著降低，排尿量顯著增加。作者推測，電針通過刺激交感神經(jīng)及盆叢神經(jīng)，通過神經(jīng)反饋到脊髓中樞或大腦皮質(zhì)，促進(jìn)損傷區(qū)域脊髓神經(jīng)的重連，改善脊髓局部微環(huán)境，激活線粒體酶活性，從而恢復(fù)神經(jīng)內(nèi)外電壓梯度，誘導(dǎo)神經(jīng)軸突的生長，改善逼尿肌超微結(jié)構(gòu)，抑制促凋亡基因Bax和Bad的表達(dá)，促進(jìn)抑凋亡基因Bcl-2表達(dá)，使Bcl-2/Bax比例改變，從而降低細(xì)胞凋亡程度，改善膀胱功能狀態(tài)。

許明等[40-41]發(fā)現(xiàn)，電針次髎、中極、三陰交及大椎穴，可改善骶上脊髓損傷導(dǎo)致的神經(jīng)源性膀胱大鼠的膀胱排尿功能，其作用機(jī)制與改善脊髓組織凋亡程度有關(guān)。研究結(jié)果表明，脊髓損傷后大鼠脊髓組織中線粒體促凋亡途徑的細(xì)胞色素C(Cyt-C)、凋亡蛋白酶激活因子-1(Apaf-1)和Caspase-9蛋白表達(dá)量增加，三者形成的“凋亡小體”激活作為細(xì)胞凋亡執(zhí)行者的Caspase-3，Caspase-3的表達(dá)量和活化增強(qiáng)，導(dǎo)致脊髓組織中凋亡細(xì)胞增加。電針通過減少脊髓組織中Cyt-C、Apaf-1及活化Caspase-9蛋白的表達(dá)量，抑制Caspase-3的激活，緩解脊髓繼發(fā)性損傷，從而改善膀胱的神經(jīng)支配，保護(hù)膀胱功能。

6 調(diào)節(jié)腦內(nèi)神經(jīng)元活性

高級(jí)中樞對(duì)膀胱排尿功能的調(diào)控是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，其中腦橋排尿中樞(PMC)和中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)(PAG)在尿液的排泄過程中發(fā)揮更為重要的調(diào)節(jié)作用[42]。PAG參與充盈期膀胱感覺調(diào)控及排尿反射的啟動(dòng)，可抑制位于大腦皮質(zhì)的高級(jí)中樞下行興奮性信號(hào)釋放，防止尿液漏出；PMC則在接收到膀胱傳入信號(hào)后，輸出興奮性信號(hào)，通過神經(jīng)元信息的傳遞誘導(dǎo)逼尿肌收縮和膀胱頸、尿道外括約肌的松弛，引起排尿[43]。有研究通過功能磁共振證實(shí)，在儲(chǔ)尿期PAG區(qū)處于激活狀態(tài)而PMC區(qū)未激活，隨著膀胱越發(fā)充盈PAG區(qū)進(jìn)一步活化以激活PMC區(qū)，進(jìn)入排尿階段[44]。

Wang等[45]在大鼠中發(fā)現(xiàn)，PMC區(qū)域有3種類型的神經(jīng)元放電率與膀胱收縮功能密切相關(guān)，即E1、E2和Ⅰ型神經(jīng)元。這3種神經(jīng)元分別在膀胱收縮的不同階段進(jìn)行放電，E1型神經(jīng)元在膀胱收縮前放電，當(dāng)開始收縮時(shí)停止；E2型放電頻率與膀胱壓力的變化同步；Ⅰ型在膀胱舒張階段放電，當(dāng)開始收縮時(shí)停止。隨后研究者針刺大鼠中髎穴，結(jié)果膀胱活動(dòng)功能受到顯著抑制，PMC區(qū)域所有E1型和大部分E2型神經(jīng)元放電受到抑制，Ⅰ型神經(jīng)元中一部分表現(xiàn)為興奮反應(yīng)，一部分為抑制反應(yīng)；在進(jìn)一步應(yīng)用γ-氨基丁酸A(GABAA)拮抗劑后，發(fā)現(xiàn)針刺對(duì)膀胱活動(dòng)和神經(jīng)元放電的抑制作用消失。表明針刺可通過GABAA受體調(diào)節(jié)PMC神經(jīng)元的放電，從而影響膀胱收縮。

7 小 結(jié)

綜上所述，針刺已通過大量研究驗(yàn)證調(diào)控膀胱功能的作用機(jī)理，從現(xiàn)階段的研究可以看出，針刺通過調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)的表達(dá)與釋放、抑制神經(jīng)元與傳入神經(jīng)興奮性、降低ICC細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度和改善凋亡細(xì)胞狀態(tài)等多角度、多靶點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)對(duì)膀胱功能的調(diào)控，并非僅局限于對(duì)支配膀胱的外周神經(jīng)進(jìn)行影響。近年不斷有新的理論假說被提出和發(fā)現(xiàn)，如目前被重點(diǎn)關(guān)注的尿路上皮源性機(jī)制，通過對(duì)膀胱黏膜機(jī)械和化學(xué)的異常感受，闡釋了膀胱功能紊亂發(fā)生的可能性，這些研究也可為探討針刺作用機(jī)理的方向提供新思路。

此外，今后的研究依然有諸多可完善之處。膀胱排尿功能障礙的動(dòng)物模型眾多，如何選擇更適用于針刺研究的模型是需進(jìn)一步探索的，且當(dāng)前的研究多從單一角度進(jìn)行分析，尚未進(jìn)行多結(jié)構(gòu)、多環(huán)節(jié)間關(guān)系串聯(lián)的分析探討，未能充分體現(xiàn)針刺的雙向調(diào)節(jié)與多靶點(diǎn)特性。故更全面而合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，恰當(dāng)?shù)臋z測技術(shù)與方法，將會(huì)使得針刺對(duì)膀胱功能的調(diào)節(jié)機(jī)制研究繼續(xù)有所突破。