針灸調控Wnt信號通路防治疾病研究進展

張 師，王亞軍，李曉霞，孫素鵬

(甘肅中醫藥大學 針灸推拿學院，甘肅 蘭州 730000)

Wnt基因由果蠅無翅(Wingless)基因和Int1原癌基因合并而來[1]。Wingless基因、Int1基因分別在1973年果蠅胚胎發育和1982年小鼠乳腺癌的研究過程中被發現和命名，之后研究表明二者具有同源性，不僅功能相似，還都可控制胚胎發育，因此研究者將二者合而為一[2]。目前人類已發現19種Wnt配體、10種Frizzled(FZD)受體(除了FZD蛋白外，目前單通道跨膜蛋白也被證明具有Wnt受體的功能)，至少3個途徑(Wnt/β-catenin經典途徑，平面細胞極性PCP途徑和Wnt/Ca2+通路)[3]。越來越多的證據顯示，Wnt通路的3個途徑被選擇性激活與受體介導的胞吞作用、輔因子的介入、特異的L-R復合物的影響有關[4]。例如，典型的Wnt信號通路的激活與Wnt1、Wnt3a等配體和LRP5/6復合物有關[5]；Wnt/Ca2+和Wnt/PCP通路與Wnt11和Wnt5a等配體激活有關[6-7]；Wnt/PCP途徑還和小G蛋白被激活有關[8]。Wnt通路在正常成熟的細胞中處于關閉狀態，如果被異常激活，各種疾病就會隨之發生[9]。

大量研究表明，Wnt參與了人體中各種結構的活動，例如中腦、胎盤、腎臟、肺和骨等[10]。近年來，探索研究Wnt信號對理解疾病的意義成為焦點，這一通路也成為針灸領域的關注點。相對前幾年，對于針灸調控這一信號通路的研究多了起來，主要集中在肝癌、骨病、阿爾茨海默病和腦出血、脊髓損傷、頸椎病等方面。

1 Wnt途徑與肝癌

大量研究表明，Wnt途徑可以改變腫瘤細胞的代謝，并且對腫瘤的發生和生長、侵襲和轉移、血管生成、抗腫瘤藥物抵抗和干細胞來源等有密切的調節作用[11]。Wnt信號通路成分β-catenin的基因突變會導致多種與人類有關的腫瘤發病[12]，在所有致癌機制中，上調的典型Wnt途徑似乎是一個較好的治療靶點，抑制Wnt信號傳導，仍然是治療干預的目標[13]。

王穎等[14]研究發現瘢痕灸預處理肝俞穴和足三里穴均可升高原發性肝癌大鼠sFRP1的表達量和降低β-catenin的表達量，對預防原發性肝癌有良性作用，且處理肝俞穴的預防效果更佳。還有其他研究顯示，瘢痕灸后Wnt3a mRNA、Wnt10bmRNA的表達量會降低，說明瘢痕灸肝俞穴、足三里穴的作用機制可能是通過調節基因水平Wnt3a、Wnt10b的表達量從而治療原發性肝癌[15-16]。

以上關于調控 Wnt 信號通路治療腫瘤的針灸療法，多通過干預β-catenin 等表達，進而抑制Wnt信號通路來預防治療癌癥。

2 Wnt途徑與骨病

從發現LRP5的突變與人體骨量的改變有因果關系以來[17]，Wnt信號通路與骨發育和骨重塑之間的分子聯系研究取得了很大進展，如有研究發現可通過刺激干細胞的更新和成骨細胞前復制、誘導成骨細胞生成、抑制成骨細胞和骨細胞凋亡等多種機制來調節骨發育代謝[18]；Wnt信號通路的激活或抑制可以對骨密度和強度的增減造成影響[19]。其次，Wnt信號通路失調對干細胞功能和軟骨降解也有綜合影響，對骨關節炎的發生有影響作用[20]。可見Wnt信號通路對骨病的治療非常重要。

張媛媛等[21]研究電針“內膝眼”“犢鼻”治療膝骨關節炎軟骨退變的作用機制，發現電針可能通過經典通路，抑制了軟骨降解和軟骨細胞死亡，改善了軟骨形態結構。范懷玲等[22]開展了電針干預絕經后骨質疏松大鼠的研究，發現Wnt3a、β-catenin、Runx2的表達量明顯上調，同時骨形成速度加快、骨強度增強，說明電針“關元”穴治療絕經后骨質疏松可能與Wnt-β-catenin信號通路的激活有系。王亞軍等[23]研究發現，針刺通過激活Wnt/β-catenin信號通路，使基因和蛋白水平的Wnt3a和β-catenin表達量均有提高，從而恢復了骨重建系統的平衡，達到了防治絕經后骨質疏松癥的目的。在膠原誘導性關節炎模型大鼠實驗中，張育瑛等[24]發現Wnt阻斷劑組和電針聯合艾灸組的Wnt3和β-catenin蛋白及mRNA的表達量明顯降低，并且炎性細胞減少，滑膜和骨質破壞情況也明顯減輕。此外，電針輔助玻璃酸鈉治療膝骨關節炎患者的研究，也顯示血清中Wnt-3α和β-catenin及關節滑液中IL-1α和IL-1β的表達量出現下降[25]。還有研究表明，溫經通絡湯聯合針灸可使Wnt-3α、β-catenin、BMP-2的表達量減少，從而減輕關節疼痛，恢復關節功能，達到較好治療痹證關節炎的效果[26]。

以上調控 Wnt 信號通路治療骨病的針灸療法研究，多通過干預Wnt-3α、β-catenin 等表達，進而抑制Wnt信號通路，從而加快骨形成、增強骨強度，調節骨重建系統的平衡，實現膝關節結構和功能狀態的改善。

3 Wnt途徑與抑郁癥

1996年的一項研究發現，神經精神障礙(包括精神分裂癥、躁郁癥和抑郁癥)中的Wnt信號關鍵負調節因子糖原合酶激酶-3(GSK-3)在大腦的大部分區域都有表達，其能促進成年海馬齒狀回神經干細胞的增殖、遷移和分化[27]。此后有研究發現，Wnt信號通路中β-連環蛋白存在于神經膠質細胞中，參與了情緒障礙的整個過程，在焦慮、抑郁行為的恢復中發揮了重要作用。抗抑郁治療研究也顯示，治療后的海馬下顆粒區(SGZ)中新生細胞中β-catenin的表達有一定增強[28-29]。

有人開展了電針調控抑郁大鼠的實驗研究，王瓏等[30]發現，當大鼠海馬內經典通路中關鍵蛋白的量趨近正常時，抑郁癥狀得到較好改善；荊秦等[31]用電針影響經典信號通路，使海馬中DKK1、LRR-5、LRP-6蛋白的表達量受到影響，從而修復了海馬神經細胞，通過減少細胞凋亡來實現抗抑郁。在灸法抗抑郁的研究中，鄧雪等[32]發現海馬內Wnt通路中GSK-3β、β-catenin表達量會受灸法調控，從而定向分化海馬神經干細胞，使圍絕經期抑郁癥得到較好治療。

以上調控 Wnt 信號通路防治抑郁癥的針灸療法研究，多通過控制大鼠海馬內經典通路中關鍵蛋白的表達量，來促進海馬神經干細胞的定向分化，從而促進了海馬神經細胞的恢復，減少了細胞死亡，對抑郁癥起到了治療作用。

4 Wnt途徑與阿爾茨海默病(AD)及腦出血

大量研究表明，Wnt/β-catenin信號是成年海馬神經的關鍵調控因子[33]，不僅對神經元存活、發生至關重要，而且在調節突觸可塑性和血腦屏障完整性、功能性等方面起著重要作用[35]。如記憶受損小鼠表現出β-catenin、Cyclin D1、c-myc、Wnt7a和PSD95水平的迅速下降[34]；阿爾茨海默氏病(AD)可以通過激活Wnt /β-catenin信號抑制大腦中淀粉樣β的產生和tau蛋白的過度磷酸化，恢復腦內Wnt/β-catenin信號傳導的小分子Wnt激活劑(特別是針對Wnt拮抗劑DKK1、tau調節劑GSK3-β的Wnt激活劑)，對于AD的治療是一個新工具[35]；急慢性腦出血在阻斷GSK-3β的磷酸化/活化、增加Bcl2和β-catenin的水平后，神經元存活率顯著提高，癥狀明顯改善[36]。

通過針灸防治AD的研究，周華等[37]發現針灸影響海馬區有關的酶GSK3-β、PP2A及蛋白的表達，保護腦學習記憶功能。尹海燕等[38]開展了艾灸防治老年記憶減退的研究，發現海馬干細胞相關基因靶點也與Wnt家族有關聯。還有電針預處理老年大鼠，結果顯示針+手術組比單純手術組老年鼠術后第1～7天的逃避潛伏期和游泳距離顯著變短，Aβ及P-tan-181蛋白量變少，Wnt蛋白、β-catenin蛋白及P-GSK-3蛋白量顯著增多，說明預先給予電針刺激可能通過激活Wnt/β-catenin信號通路來改善老年大鼠術后認知功能[39]。

張吉芳等[40]采用電針干預腦缺血再灌注損傷大鼠，發現電針組腦血流量及速度明顯高于模型組，腦神經功能明顯改善，腦組織Bax蛋白量下降，β-ctenin、Bcl-2蛋白量上升，從而得出電針干預可能通過激活Wnt/β-catenin信號通路、增加Bcl-2蛋白表達及減少Bax蛋白表達，對大鼠腦缺血再灌注損傷神經起到保護作用。鄒偉等[41]發現與通路激活劑SB216763有相似功效的“百會”透“曲鬢”針刺法，同樣可以起到上調β-catenin表達量，激活Wnt信號通路的作用，從而調控腦組織神經干細胞，改善腦出血大鼠神經損傷。

以上調控 Wnt 信號通路治療腦病的針灸療法研究，多通過激活Wnt/β-catenin信號，來改善大腦學習記憶認知，也可改善腦出血后神經損傷。

5 Wnt途徑與脊髓損傷

脊髓損傷(Sci)是一種嚴重的神經損傷[42]。研究表明Wnt-β-Catenin信號通路對神經干細胞的形成具有非常重要的作用[43]。目前Wnt基因的兩個大類(Wnt1和Wnt5a)中的Wnt1家族包含的Wnt-1、Wnt3a和Wnt7a，對神經系統的發育尤為重要，其中Wnt1和Wnt3a與神經干細胞的增殖和分化密切相關[44]。

在火針干預脊髓損傷大鼠的離體研究中，發現脊髓損傷神經干細胞Wnt3a基因、β-catenin基因的表達可通過火針來調控[45]。夏鉑等[46]采用回醫烙灸法干預脊髓受損大鼠，發現大鼠Wnt1、β-catenin的局部表達量升高，從而加快了神經的修復，而且前期施加干預效果會更好。姚海江[47]的實驗研究也顯示，督脈電針能有效上調Wnt1、Wnt3a的含量，從而抑制細胞內β-Catenin的磷酸化和泛素化，最終促進內源性神經干細胞的生長，加快修復損傷。XIN WANG等[48]采用電針大椎和命門進行治療，發現電針可升高Wnt /β-catenin信號通路中的Wnt1、Wnt3a和β-catenin，從而保護神經。程素利[49]應用火針治療脊髓損傷，結果表明火針治療除了可促進Wnt3a、β-catenin蛋白和mRNA表達外，還促進GSK3βmRNA表達，抑制GSK3β蛋白質的表達。

以上調控 Wnt 信號通路對脊髓損傷進行針灸治療的研究，多通過使Wnt /β-catenin信號通路中的Wnt1、Wnt3a和β-catenin表達量上調來促進神經干細胞生長，加快損傷修復。

6 Wnt途徑與頸椎病

頸椎病發病是椎間盤組織退變所致[50]。研究表明，退變組織中的細胞凋亡是頸椎病發病的重要原因[51]，而Wnt/β-catenin 通路參與了細胞生長與調亡等過程，對防治頸椎間盤失穩有關鍵作用[52]。電針干預頸椎病大鼠，發現椎間盤中凋亡的細胞明顯減少，β-catenin蛋白量明顯升高，表明電針可以起到使頸椎病模型大鼠的細胞凋亡減少的作用[53]。還有研究采用電針“大椎穴”處理頸椎病模型大鼠，結果發現大鼠Wnt、GSK-3β、Axin和P-β-catenin的表達量明顯升高，說明椎間盤退變得以改善的可能機制是電針抑制了Wnt-β-catenin信號通路[54-55]。

7 其他

劉淑云等[56]研究發現下丘和聽皮層的β-ctenin蛋白可能通過電針“聽宮穴”和“翳風穴”發生表達，使豚鼠年齡性損失緩解。在潰瘍性結腸炎治療研究方面，王姍姍等[57]發現濕熱型潰瘍性結腸炎不典型增生可以應用針藥聯合來改善，且副作用小，這可能與激活腸炎膜GSK-3β、加快磷酸化β-catenin、抑制Wnt/β-catenin通路不正常激活有關。Wnt還與正畸牙齒槽骨吸收進行骨改建密切相關，舒丹[58]研究發現電針能夠顯著減少Wnt3a、Wnt5a、OPG陽性細胞計數，有助于恢復功能，預后良好。

綜上所述，Wnt信號通路雖然在針灸領域的研究起步較晚，但針灸干預經典通路的研究較為豐富，在這些研究中基因蛋白水平均有所涉及；而 PCP通路、Ca2+通路的權威報道較少，因此仍需不斷加大研究力度。近年來針灸調控 Wnt 信號通路治療疾病的研究不斷增加，以肝癌、骨病、阿爾茨海默病和腦出血、脊髓損傷、頸椎病等疾病研究為主，但仍有許多針灸優勢病種未有涉及，尚需進一步探究。相信隨著分子生物學技術的飛速發展，針灸調控Wnt信號通路的研究將日益深化，對針灸治療疾病機理的闡釋和針灸進一步走向國際化都有非常重要的意義。