田 玉,張志禹,張 興,李 鐵*
(1.長春中醫(yī)藥大學針灸推拿學院,長春 130117;2.蘇州大學附屬高郵醫(yī)院,江蘇 揚州 225600 )
脊髓損傷(spinal cord injury,SCI)是由各種原因引起的脊髓結構、功能損害,造成損傷水平以下正常運動、感覺、自主功能障礙的一種疾病。近年來,我國已成為脊髓損傷高發(fā)國家,尤其在經濟發(fā)達地區(qū),如北京和上海等地,脊髓損傷的發(fā)病率大約為60/100萬人,且呈逐年上升趨勢[1-2]。脊髓損傷及其繼發(fā)損害嚴重影響患者的健康和生活,并給家庭和社會帶來了沉重負擔[3]。因此脊髓損傷的治療也成為醫(yī)療領域所要攻克的重要問題。
外傷是脊髓損傷最直接的原因,脊髓損傷是一個動態(tài)性的病理過程,初期會引發(fā)神經細胞、神經、纖維水腫,血管受損后,血管壁損傷而血液滲出導致微循環(huán)障礙,隨后神經細胞軸索開始退化、凋零甚至壞死,并由膠質細胞激活替代。目前臨床上,針灸療法可以有效的治療脊髓損傷及其并發(fā)癥,但其機制并不明確,故本文將近10 年來針灸治療脊髓損傷的作用機制進行整理與總結。
神經細胞凋亡是引起脊髓繼發(fā)性損傷的重要病理機制[4],脊髓損傷后由于軸突損傷導致營養(yǎng)供給中斷,造成神經細胞凋亡,而凋亡的神經細胞阻斷神經傳導通路,從而導致脊髓繼發(fā)性損傷的發(fā)生,因此抑制功能細胞凋亡對脊髓損傷的恢復有很好的促進作用。CHOI D C 等[5]證明了針灸療法可對脊髓損傷后的神經起到保護作用,針刺可以減輕神經元和少突膠質細胞凋亡細胞的死亡,從而改善脊髓損傷后的功能恢復。針刺后的神經保護作用部分是通過抑制炎癥和小膠質細胞激活來介導的,并且驗證了針刺可以作為治療人類急性脊髓損傷的治療工具。更有學者發(fā)現,針刺抗細胞凋亡作用的機制與一系列下游信號通路和神經營養(yǎng)因子的表達上調有關。而電針能通過激發(fā)抗凋亡蛋白Bcl-2 的表達、抑制促凋亡蛋白Caspase-3、Bax、PARP以及BNIP3 的表達,從而抑制脊髓神經元細胞的凋亡,重塑脊髓[6-8],其中督脈電針可以更有效地抑制細胞凋亡水平。
2.1 降低內皮素及血栓素A2含量 內皮素(endothelin,ET)是一種具有強烈血管收縮作用的21 個氨基酸殘基的生物活性多肽,除內皮細胞外還可在多種組織合成,具有調節(jié)血管張力的作用。血栓素A2(thromboxane A2,TXA2)是血小板花生四烯酸的代謝物,主要由血小板和白細胞分泌,具有高效收縮血管和促血小板聚集的作用。有學者研究表明,在SCI 初期,電針華佗夾脊穴可有效抑制ET 和TXA2 合成,從而改善損傷區(qū)脊髓組織的微循環(huán)及其缺血缺氧狀態(tài),阻斷微血管內血栓形成或栓塞,阻止損傷脊髓組織進一步損害的發(fā)生,有利于神經元再生[9]。
2.2 抑制炎癥反應 在脊髓繼發(fā)性損傷階段,浸潤性白細胞由先天性免疫反應引起損傷區(qū)炎癥級聯(lián)反應。這些炎癥細胞大量釋放促炎細胞因子和趨化因子,導致軸突和神經元的損傷[10]。在脊髓損傷中,炎癥免疫反應可形成完全相反的作用,其中M1、M2 型巨噬細胞尤為顯著,一般來說,M1 是有害的,而M2 是保護性的。而調節(jié)M1 和M2 巨噬細胞的極化在一定程度上可影響炎癥應答[11-12]。電針可以抑制M1 巨噬細胞極化,抑制促炎因子白細胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的分泌,加快M2型巨噬細胞的極化,促進抑炎因子IL-10 的分泌,減輕炎癥反應。JIANG S H 等[13]實驗證明針刺可減少SCI 大鼠包括IL-1、IL-6、TNF-α 等炎性細胞因子表達。同時針刺可對大鼠脊髓損傷后起到神經保護和背側神經元功能恢復的作用,尤其是對水溝和風府的電針刺激可以極大地促進神經功能恢復,這可能是與電針所具有的抗氧化、抗炎和抗凋亡作用有關。
2.3 加快水腫消退,改善微循環(huán) LEE J H 等[14]研究表明電針可有效抑制水腫和痛覺過敏的發(fā)展,并發(fā)現角叉菜膠誘導的外周炎癥后2 Hz 電針不能誘導脊髓中COX-1 和COX-2 的表達。此外,前列腺素E(2)的合成在外周和脊髓傷害感受區(qū)域中通過2 Hz EA 處理被部分抑制。CHOI B T 等[15]對炎癥動物模型的雙側足三里和三陰交分別施用2、15、120 Hz 頻率的電針進行刺激,發(fā)現電針刺激可強烈抑制由CFA 注射誘導的后爪的水腫和機械敏感性。總之,電針治療是通過調節(jié)外周和中樞傷害感受部位中COX-2 表達來緩解炎性水腫和痛覺過敏的有效療法。王延雷等研究證明電針可顯著提高受損脊髓局部血流量,改善損傷部位的循環(huán)和組織的新陳代謝,促進損傷脊髓功能恢復[16-17]。
針刺可以通過調節(jié)損傷神經組織局部的神經膜細胞,促使神經生長因子的分泌,從而促進脊髓神經元的修復與再生[18]。PENG B 等[19]探討電針對SCI模型大鼠干預的分子機制,結果表明電針可有效改善SCI 大鼠的后肢運動來促進神經軸突再生。同樣,CORONA E C 等[20]以50 Hz 頻率的電針治療SCI 大鼠,50 Hz 電針處理可誘導SCI 大鼠通過PBSt 調節(jié)刺激誘發(fā)的Gs-VRP 的突觸前抑制的恢復與后者一致,可以認為50 Hz 電針刺激抑制了SCI 大鼠運動神經元的超興奮性,電針通過誘導內源性NT-3 促進脊髓損傷后MSCs 的分化和神經纖維的再生,電針和MSCs 聯(lián)合移植可以改善癱瘓后肢的部分功能。LI Y F 等[21]通過熒光紅(fluorescein red,FR)逆行示蹤技術顯示甲強龍+電針+羊膜上皮細胞移植治療脊髓損傷能夠一定程度上恢復神經傳導功能,從而促進神經纖維再生。
針灸療法自上世紀80 年代即用于臨床治療脊髓損傷,其療效得到普遍認可和證實。臨床中常用的針刺手法一般為毫針刺法和電針法。其治療脊髓損傷的機制主要有:由于針刺所具有的抗凋亡、抗炎以及抗氧化作用,因此可對未受損神經及脊髓組織產生保護作用,為受損神經元神經修復提供物質保障,尤其是對水溝和風府的電針刺激可以極大地促進神經功能恢復,同時能夠調節(jié)脊髓植物神經,對受損神經元的基因表達進行調整;針刺督脈或夾脊穴可刺激調節(jié)脊髓植物神經,減輕脊髓損傷部位黏連水腫,亦可增加病損組織的血氧供應,促進新陳代謝,激活神經細胞,中樞干擾效應鎮(zhèn)痛,釋放腦啡肽達到鎮(zhèn)痛作用;電針可以促進受損傷的中樞神經元存活及其軸突再生,使其神經通路進行再生,從而恢復脊髓功能。以上機制相互聯(lián)系、相互影響,通過改善脊髓損傷部位微環(huán)境從而達到防止神經細胞凋亡和促進神經元再生以及軸突和髓鞘重塑,改善脊髓損傷后的運動功能的目的。
總之,在未來的研究中,應更多地關注針灸對于抑制神經細胞凋亡以及促進神經纖維再生方面研究,雖然目前有些機制尚未明確,但隨著研究的不斷深入,會為今后在使用針灸治療脊髓損傷的相關疾病中提供一個新思路。