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针刺促进脑缺血后内源性神经干细胞增殖分化的研究进展*

2015-04-04惠建荣王院春惠建安审校李永峰

陕西中医 2015年5期
关键词:枢机内源性少阳

惠建荣 庞 苗 王院春 惠建安 李 娜 陈 军 审校李永峰

陕西中医学院( 咸阳 712046)

·文献综述·

针刺促进脑缺血后内源性神经干细胞增殖分化的研究进展*

惠建荣∆庞 苗▲王院春∆惠建安◇李 娜 陈 军 审校李永峰

陕西中医学院( 咸阳 712046)

目的:综述目前针刺促进脑缺血后内源性神经干细胞增殖分化的研究进展状况。方法:以“acupuncture, endogenous neural stem cells, cerebral ischemia, proliferation and differentiation”为英文关键词,以“针刺、内源性神经干细胞、脑缺血、增殖分化”为中文关键词,检索2004-01/2014-12 PubMed数据库,中国期刊全文数据库,中国博士学位论文全文数据库及中国优秀硕士学位论文全文数据库,参考相关针刺干预脑缺血后内源性神经干细胞增殖分化的研究的文献,同时引入通利枢机针刺法。结论:大量的研究表明针刺能够促进脑缺血内源性神经干细胞增殖分化,充分地发挥针灸的优势,把针灸与神经科学紧密地结合起来,深入探究其发挥作用的机理,使内源性干细胞的作用得以最大程度的发挥,促进脑损伤功能的恢复。

在对192 个WHO成员国的脑血管病的死亡率、伤残调整生命年(Disability-adjusted life-years, DALY)等指标的分析发现,中国的脑血管病死亡率为157/100 000,位列第2,中国脑卒中所致的DALY 为1072/100 000,位列第 3[1]。目前,脑血管病是我国成人死亡和致残的首要原因[2]。缺血性脑血管病(Ischemic cerebral vascular disease,ICVD)约占脑血管病的70%[3],具有高致残率和致死率,因此,对ICVD的研究,一直以来都是国内外中枢神经系统疾病研究的热点。多项动物实验研究表明,脑缺血缺氧后内源性神经干细胞(Endogenous neural stem cells, ENSCs)可以再生[4,5]。因此,如何在脑缺血后刺激其内源性神经干细胞快速再生,是目前对ICVD研究的重点。从分子水平探索ICVD内源性神经再生机制,为将来寻求预防和治疗的新策略有重要意义。

1 脑缺血与内源性神经干细胞 上世纪90年代,成年脑内神经干细胞(neural stem cell,NSC)的发现,改变了以往成年哺乳动物中枢神经系统不可再生的认识。成年期,ENSCs通常是指神经前体细胞,其主要存在于侧脑室的脑室下区(subventricular zone,SVZ)和海马齿状回颗粒下层(subgranular zone,SGZ),具有多分化潜能,能够增殖分化成为神经元细胞及胶质细胞,并且能够不断自我更新[6]。ENSCs在脑损伤后的作用已受到广泛关注。Yoo[7]等研究发现,在脑组织损伤后,ENSCs的激活、增值发生于脑组织的各部位,与此同时,ENSCs还能够向损伤灶周围迁移和分化,替代缺失神经,进而参与神经组织功能的恢复及完成神经的再生。研究发现,实验性脑缺血可诱导SVZ 和SGZ 区的ENSCs,使其增殖、分化。研究表明脑缺血损伤后可诱导ENSCs增殖分化,进而促进神经组织再生[8],这为脑损伤完成自我修复带来了可能。但是,只是依靠脑缺血损伤后调动ENSCs显然是不够的,研究报道,其原因主要来自两个方面,第一主要是NSC的数量不足,第二则主要来自于调节增值、迁移与分化的的因子不足[9]。脑缺血后机体会出现一系列的应激,首先是激活海马齿状回颗粒细胞层下去和室管膜下去的ENSCs,进而促进其的增殖;在增殖完成后,脑组织缺血损伤区会有增殖的神经干细胞迅速迁移至此;最后一个环节是迁移的神经干细胞分化为不同组织区域特定的神经元表型,进而整合到神经网络发挥其特有的生理功能[10]。在此过程中,其神经干细胞修复的关键的环节是其增殖分化。神经干细胞的增殖分化是其再生的主要方面。

2 针刺对脑缺血后内源性神经干细胞增殖分化的影响 脑缺血后,在针刺的干预下能够促进内源性神经细胞增殖分化,进而促进脑组织的神经组织修复,其作用机制主要包括两方面。一是通过针刺可以调节机体血管运动平衡,在针刺作用下,血管扩张,脑血流量增加,脑组织氧及能量的供给得到改善,进而使得脑组织损伤减轻,促进神经修复;二是在针刺的干预下,神经元线粒体膜的通透性受到影响,进而减轻了线粒体的钙超载和氧自由基的产生,直接对神经细胞起到保护作用[11]。一系列的研究表明,脑组织内源性神经干细胞增殖分化在脑缺血损伤的情况下能够发生,不容乐观的是因为神经干细胞数量的不足,并不能完全修复脑缺血后神经功能的缺损。临床及动物实验证实[12],针刺对脑缺血后神经干细胞的增殖与分化具有促进作用,取得了众多具有意义的研究成果。罗等[13]研究显示,针刺督脉治疗在脑梗死12、24、72h时间点可下调TNF-αmRNA的表达,减少神经细胞凋亡,从而改善脑缺血再灌注损伤。马等[14]认为,大鼠海马区Caspase-9表达的阳性细胞数量在脑缺血损伤发生后,显著增多,但是在针刺干预之后,大鼠海马区的Caspase-9表达明显下降,说明针刺对脑缺血过程中炎性细胞因子的表达具有重要调节作用。同时通过HE染色证明,大鼠脑缺血后海马区有大量的细胞坏死,针刺可减少细胞凋亡的数量,针刺对细胞凋亡具有重要调节作用,从而证明针刺对脑缺血损伤的治疗作用。Luo等[15]的研究结果表明,基于针刺干预任督脉穴可以较长时间地持续促进脑缺血损伤大鼠侧脑室下区NSC的增殖分化。Yang等[16]研究表明针刺具有持续促进脑内神经干细胞增殖分化,通过明显上调脑内生长因子的表达,达到抗细胞凋亡及促进血管新生等效应,对脑缺血后神经再生具有积极效应。5-溴-2-脱氧尿嘧啶核苷(5-Bromo-2-deoxyuridine, BrdU)是类似于DNA前体胸腺嘧啶核苷的物质,由于BrdU具有较强的竞争性,因而能够进入细胞增殖S期单链DNA核苷酸序列,并且能够在细胞中终生性的存在,故BrdU阳性细胞往往被研究者们看作具备有增殖活性,常用于研究细胞再生及各种不同因素对组织动力学的影响。BrdU是理想的标志物,主要用于反映细胞增殖状态。BrdU免疫阳性细胞数量的表达,基本可以代表脑内神经前体细胞的发生水平[17]。张红星等[18]观察头针对局灶性脑缺血再灌注模型大鼠BrdU/nestin表达的影响,探讨头针治疗脑缺血的可能机制,用免疫荧光检测法观察脑缺血再灌注各时间点大鼠海马齿状回BrdU及BrdU/nestin含量,结果头针组在各时间点上与模型组比较,均显著性升高(P<0.01),7天达到峰值,14天开始下降,说明头针可明显改善大鼠神经功能缺损状态,促进神经干细胞的再生,通过增加nestin的含量来促进急性脑缺血再灌注损伤过程中神经干细胞的修复。

综上所述,针刺疗法可明显促进ENSCs的增殖分化,能使缺血后脑组织中的多种神经营养因子的分泌增多,而脑缺血后神经营养因子的表达上调又是ENSCs增殖分化的重要因素。

3 通利枢机针刺法介绍 在临床中对于缺血性脑血管病患者的诊疗中,笔者应用通利枢机针刺法。通利枢机针刺法的主要理论依据来源于《黄帝内经.素问》,第六篇阴阳离合论中这样讲:“是故三阳之离合也,太阳为开,阳明为阖,少阳为枢……”,少阳为枢,主开合,它既是病邪由表及里,病情转变的一道门户,也是病变由重转轻出入的枢纽。通利枢机针刺法主要选取手足少阳经穴治疗,取肩髎、臑会、天井穴,以通利三焦,舒关节;取脑空、正营、风池,以调畅少阳枢机,通腑;针刺环跳、风市穴,以利下肢。临床疗效较显著,对于多数有上肢麻木、眼前黑蒙等表现的中风先兆的患者,一诊即能取得疗效。对于脑缺血者,为什么从少阳经论治能取得较好的疗效呢?从少阳枢机的原理来可以来理解,对于少阳枢机作用的原理的理解,可从三个层面进行:一方面,人体阳气出入之枢为阳明、太阳及少阳,少阳控制着人体阳气的出入。少阳对阳气的疏利沟通与阳明、太阳二经的功能密切相关,如太阳或者阳明经功能有异,均可以影响到少阳主枢机的功能。如何理解“太阳为开,阳明为阖,少阳为枢……”?指将阳气之门打开,阳气则逐渐释放,对应人体则是阳气的各项作用得到发挥。太阳主表为开,阳明主里为阖,少阳介于表里之间为枢,但是三者之间,不是各自为政,而是相互紧密联系着的。二是少阳同为人体气机升降之枢。脾升胃降,历来医家认为脾胃为人体的升降之枢,其实不然,《黄帝内经》云:“凡十一脏皆取决于胆也……”,金元时期著名医家李杲对此这样解释:“胆者,少阳春升之气。春气升则万化安,故胆气春升,则余脏从之。所以,十一脏皆取决胆也。”二者皆强调胆在调节全身气机方面的重要作用。脾升胃降的功能来自胆腑内胆汁的协调,故少阳同为人体气机升降之枢。三是少阳作为人体阴阳出入之枢,掌握着全身阴阳的消长。所以,选取少阳经穴通利枢机,解表达里,疏泄气机,使气血畅通,为治疗缺血性中风的有效方法。

以针灸为重要方法的中医药疗法为神经再生的研究提供了更加开阔的思路。在临床上,针灸在治疗缺血性脑血管疾病方面优势颇多,体现在其治疗方法简便,时间方便,价格较为低廉,最重要的是疗效显著,毒副作用比较小,甚至可以忽略不计,同时针对患者的其他症状,可发挥整体调节的功能。所以,我们应该充分地发挥针灸的优势,把针灸与神经科学紧密地结合起来,深入探究其发挥作用的机理,使内源性的作用得以最大程度的发挥,促进脑损伤功能的恢复。然而,内源性神经干细胞分布局限,数量远远达不到要求,而且参与调节增殖、分化、迁移、存活及神经元修复和突触形成的因子也不足,皆需要我们的进一步研究、探索。

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(收稿2014-12-19;修回2015-02-08)

Acupuncture to promote proliferation and differentiation of endogenous neural stem cells after cerebral ischemia

Shaanxi College of Traditional Chinese Medicine (Xianyang 712046)

Hui Jianrong Pang Miao Wang Yuanchun et al

Obiective: To review the research progress of acupuncture to promote proliferation and differentiation of endogenous neural stem cells(ENSCs)after cerebral ischemia. Methods: A computer-based retrieval of PubMed Database, Chinese Journal Full-text Database, China Doctor Dissertation Full-text Database and China Excellent Master Dissertation Full-text Database to search articles describing the research progress of Acupuncture to Promote Proliferation and differentiation of ENSCs after cerebral ischemia which published from 2004-01to 2014-12 using the key words‘acupuncture, endogenous neural stem cells, cerebral ischemia, proliferation and differentiation’. The repetitive studies were exclude. The retrieved literatures contained original thesis, articles and reviews.Meanwhile, It to bring in the dredging hinge of acupuncture therapy. Conclusion: A number of papers have proven that acupuncture can promoteproliferation and differentiation of ENSCs after cerebral ischemia. Richly it’ll to play the advantages of acupuncture, combine acupuncture and neuroscience closely, enchance the recovery of function of brain damage.

Brain ischemia/acupuncture-moxibustion Neural stem cells

*陕西省教育厅科技计划项目(14JK1211)

脑缺血/针灸疗法 神经干细胞

R743

A

10.3969/j.issn.1000-7369.2015.05.053

陕西省咸阳市科技局科技计划项目(2013k12-01)

陕西中医学院科研项目(14XJZR18)

∆陕西中医学院附属医院(咸阳712000)

▲武警陕西总队医院(西安71000)

◇陕西省富平县第二人民医院(富平71000)

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