电针对脊髓损伤作用机制的研究
2011-03-31,
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(南京中医药大学基础医学院,江苏 南京 210046)
脊髓损伤(Spinal Cord Injury,SCI)是严重危害人类健康的疾患,常导致瘫痪并引起多种并发症,甚至引起死亡。但是脊髓损伤的治疗是世界性的医疗难题,至今没有特效的治疗方法。电针应用于临床治疗SCI疗效是肯定的,能够减轻继发性损伤、缓解疼痛等,然而其机制尚不十分清楚,现对以往这方面的研究作一归纳整理。
1 减轻继发性损伤
脊髓损伤(Spinal Cord Injury,SCI)包括原发性损伤和继发性损伤。绝大多数急性脊髓损伤为非离断伤,表现为挫裂伤、出血、水肿和微循环障碍等,造成脊髓缺血、氧自由基生成、离子转移、脂质过氧化和细胞凋亡等[1]。以往实验多从血管和神经生化这两方面研究电针减轻继发性损伤的作用,电针有上调bcl-2mRNA、下调Caspase-3或Caspase-9等,来抑制细胞凋亡。近来研究电针也能通过影响差异蛋白和差异基因的表达,或改善免疫功能等途径来减轻继发性损伤。
1.1 改善微循环 以往研究电针可以降低缩血管物质如内皮素(endothelin,ET)和血栓素A2(TXA2)等,改善微循环。降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide,CGRP)是由甲状旁腺产生的三十七肽,是一种血管舒张剂。李淑敏等[2]对脊髓全横断模型大鼠分别予以非穴位电针、夹脊穴电针和督脉穴电针治疗3d,结果均使脊髓背角CGRP阳性染色区面积增大和CGRP含量升高,尤以督脉穴组为甚。此外,前期研究[3]也发现督脉电针能够促进CGRP的表达,从而有助于SCI的修复。
1.2 影响差异蛋白和差异基因的表达 李志刚等[4]研究脊髓损伤,成功鉴定出6种差异蛋白质:假定蛋白LEF3-IAP2、泛素羧基末端水解酶、先驱B环蛋白3、假定蛋白ORFF-93、角蛋白16、泡溶酶蛋白。若脊髓损伤6 h后给予督脉电针治疗,会影响此6种差异蛋白表达,改变差异蛋白可能引起的炎症细胞浸润、神经细胞凋亡等作用。课题组进一步研究[5],鉴定出10个差异蛋白(二氢硫辛酰胺脱氢酶、MDH1、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸脱氢酶1α亚复合物10、DJ-1蛋白、NDPK、E2泛素结合酶、TPI1、磷酸甘油酸变位酶1亚型1、GAPDH和神经丝亚单位),而电针大椎穴和命门穴可以逆转多数差异蛋白表达的变化,来改善局部能量代谢、减轻氧化损伤等。李志刚等[6]探索电针治疗SCI机理,发现电针可以影响大鼠差异基因表达并降低血清中Ca2+含量,而这些基因可能与神经组织保护、生长和再生关系密切。
1.3 改善免疫功能 乔鸿飞等[7]研究发现电针刺激脊髓损伤大鼠能改善免疫功能使CD3、CD4、CD4/CD8升高,CD8降低;使血浆ACTH和血清CORT较阴性对照组明显降低,恢复HPA轴功能状态。徐维蓉等[8]观察大鼠脊髓损伤部Hsp70及其mRNA的表达,发现电针可以增加其表达,Hsp70是内源性应激蛋白,不仅能保护细胞线粒体功能并且能减少细胞毒性,抑制细胞凋亡和坏死。
2 促进轴突再生
以往研究电针能促进神经营养因子(如NGF、NT-3、BNDF等)表达,促进轴突再生,可调节相关蛋白如LN和GAP-43等。近来研究[9-10]发现电针也能抑制髓磷脂相关轴突生长,抑制蛋白Nogo_A蛋白。
3 促进神经干细胞增殖
研究[11]发现电针能促进神经干细胞的标志物,蛋白的表达,说明电针可促进其增殖。神经丝蛋白(neurofilament protein,NF)和GFAP分别是神经元和星形胶质细胞的标志物。乔鸿飞等[12]研究发现针刺能促进脊髓损伤大鼠NF200与GFAP的表达,可能有助于脊髓功能的恢复。
4 小结
脊髓损伤的治疗是困扰医学界的难点和研究热点,单独应用任何一种方法都不可能完全治愈SCI。研究电针治疗SCI的机制很有必要,通过这些研究可以了解电针治疗作用的靶点,进而能有针对性的结合其他治疗方法如细胞移植等来联合治疗SCI,使治疗效果更加显著。目前这些机制研究为我们提供了思路,今后应做进一步研究,从更深层次揭示电针治疗SCI的机制。
[1]姜金利.脊髓损伤的治疗[J].中国现代神经疾病杂志,2004,10(5):280.
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[4]李志刚,耿昊,苑晓晨,等.督脉电针对急性脊髓损伤6h后大鼠差异蛋白质组学的机理研究[J].北京中医药大学学报,2008,31(3):202-205.
[5]苑晓晨,宋金玲,田贵华,等.不同时段电针对急性脊髓损伤大鼠作用机制的蛋白质组学分析[J].针刺研究,2009,34(2):75-82.
[6]李志刚,刘如春,耿直,等.电针对急性脊髓损伤大鼠差异表达基因及钙离子作用的实验研究[J].北京中医药大学学报,2008,31(7):486-489.
[7]乔鸿飞,兰宾尚,刘亦恒.电针刺激对脊髓损伤大鼠免疫功能及HPA轴功能的影响[J].中国康复医学杂志,2008,23(9):828-830,840.
[8]徐维蓉,王强利,王奕,等.电针对脊髓损伤模型大鼠热休克蛋白70及其mRNA的影响[J].上海针灸杂志,2009,28(9):550-553.
[9]李振鹏,孔抗美,陈育春,等.电针治疗对大鼠脊髓损伤后Nogo_A蛋白表达的影响[J].汕头大学医学院学报,2008,21(3):129-131.
[10]尹明锡,时素华,宋荫,等.电针对大鼠脊髓损伤后Nogo_A表达的实验研究[J].陕西中医,2010,31(3):371-373.
[11]崔晓军,李伊为,陈东风.督脉电针对脊髓损伤大鼠神经干细胞的作用[J].解剖学研究,2002,24(3):180-183.
[12]乔鸿飞,兰宾尚,刘亦恒.电针刺激对脊髓损伤大鼠NF200 GFAP表达的影响[J].中国康复医学杂志,2008,23(7):635-637.