针刺对脑缺血再灌注后脑水肿的干预作用

2015-01-25赵小文,董勤,沈梅红

中国老年学杂志 2015年24期

关键词：基质金属蛋白酶脑水肿脑缺血

针刺对脑缺血再灌注后脑水肿的干预作用

赵小文董勤沈梅红

(南京中医药大学第二临床医学院，江苏南京210046)

关键词〔〕针刺；脑缺血；脑水肿；水通道蛋白；基质金属蛋白酶

第一作者：赵小文(1986-),男，硕士，主要从事电针对脑缺血再灌注损伤神经保护作用的凋亡机制研究。

缺血再灌注后脑水肿是脑卒中神经细胞损害程度评估的最早征兆，而缺血后脑水肿引起的继发性神经元损伤常常十分棘手。随着细胞内、外容积的变化,脑水肿必然影响局部或全脑的血液循环和代谢,甚至产生致命的脑组织挤压。近年来针刺治疗缺血性脑血管病的临床研究已经开展的广泛而深入,特别是对治疗机制的研究更取得了显著成果。诸多研究显示，针刺对脑缺血再灌注损伤后的脑水肿具有良好的干预作用。

1与脑水肿产生相关的主要因子

脑缺血再灌注后对血脑屏障的破坏是脑水肿形成过程中最为重要的机制。近年来发现，血脑屏障功能的破坏与水通道蛋白(AQP)、基质金属蛋白酶(MMP)最为密切。

1.1AQPAQP是分子量为30 kD的疏水性蛋白,目前为止,哺乳动物中共发现至少13种AQPs〔1〕，其中AQP-4对维持脑内水平衡起着非常重要的作用。APQ4是一种双向水转运通道，主要分布于胶质细胞膜区及室管膜细胞的亚群，尤其在与毛细血管和软膜直接相接触的胶质细胞膜上表达强烈，它是胶质细胞与脑脊液以及血管间的水调节和转运的重要结构基础。王秀辉等〔2〕观察了大鼠脑缺血再灌注后AQP4的表达与脑水肿的关系，结果显示，0～24 h内随着时间的推移，AQP4表达水平不断升高，24 h 达到最高峰，48 h有轻微的下降；而脑含水量同样随着时间的推移而不断升高，并在24 h到达最高峰，48 h也有稍许下降，说明缺血后脑含水量的时间变化与AQP4的时间变化密切相关。狄楠等〔3〕发现，AQP4阳性表达于梗死后6 h开始增多，48～72 h达到高峰，7 d时有所下降，但仍处用较高水平，脑组织AQP4表达的变化与脑水肿的动态变化存在时间上的一致性。张兴业等〔4〕研究发现，大鼠缺血再灌注后6 h开始，脑水含量呈时间依赖增加，48～72 h达到高峰；同时AQP4的表达在12 h内与假手术组差异不大，但在12 h后其表达明显高于假手术组，说明再灌注早期脑水肿主要由血脑屏障开放引起,而AQP4再分布在后期脑水肿的形成中发挥重要作用。

1.2MMPMMPs是一组Zn2+依赖性蛋白水解酶家族。研究表明，脑缺血再灌注伴有 MMP-2明胶酶 A，72000)和MMP-9(明胶酶 B,92000)活性表达变化,两者降解脑血管基底膜Ⅳ胶原蛋白、层黏连蛋白和纤连蛋白等〔5〕。其中 MMP-9与脑血管通透性、血脑屏障通透性息息相关，在脑梗死后表达增高，导致脑组织中含水量增加，为脑梗死后脑水肿形成的主要原因之一〔6〕。何娅等〔7〕对大鼠脑缺血再灌注后MMP-9、MMP-2表达与脑水肿的关系进行了研究，结果实验组再灌注6 h出现脑水肿，48 h最严重，7 d时脑水肿仍存在；再灌注6 h有少量的MMP-9免疫阳性细胞，12 h开始增多，48 h达到高峰；实验组灌注24 h见少量MMP-2免疫阳性细胞，48 h逐渐增多，72 h 最多，7 d 和10 d 仍有较多表达。说明脑缺血再灌注后MMP-2和MMP-9均升高，两者表达方式的不同，提示MMP-9主要参与脑缺血再灌注后脑水肿形成，MMP-2可能与组织修复和神经再生有关。也有研究观察到，缺血再灌注后大鼠 MMP-9表达水平3 h开始增高，24 h 达高峰，72 h仍维持较高的水平，且与脑水肿有密切的联系〔8，9〕。

2针刺对脑缺血再灌注后脑水肿的干预作用

2.1针刺对脑含水量的干预作用脑组织含水量增加的多少反映了脑水肿的程度〔10〕。近年来研究显示，针刺对脑缺血再灌注后脑含水量的变化具有明显的治疗干预作用。如彭拥军等〔11〕分别在电针百会、水沟穴6、24、48、72 h与模型组的缺血侧脑半球进行了含水量的对比，两者在灌注6 h缺血侧脑半球开始肿胀，72 h脑水肿达到高峰，但电针组与模型组比较，脑含水量明显降低，说明电针处理能显著减轻脑水肿引起的脑半球肿胀。万秋霞等〔12〕研究结果亦表明，电针组在再灌注6 h和24 h脑含水量显著低于模型组。唐伟等〔13〕针刺脑缺血大鼠的百会、曲池、足三里穴，实验结果发现与模型组相比,针刺预处理组不引起明显的神经元损伤,全脑缺血10 min后72 h,脑含水量明显减少。对脑缺血再灌注大鼠进行电针百会、大椎，结果为电针组和模型组大鼠脑含水量明显高于假手术组，模型组大鼠脑含水量比电针组升高更明显〔14,15〕。说明电针对脑缺血再灌注损伤大鼠有明显的保护作用，其机制可能与针刺能减轻脑缺血再灌注损伤大鼠的脑含水量有关，从而有效降低了脑水肿产生的临床危象。

2.2针刺对AQP4的干预作用彭拥军等〔16，17〕对缺血再灌注大鼠进行电针督脉上的“百会”、“水沟”穴，研究发现电针能够降低APQ4的表达。由于神经星形胶质细胞足突是构成血脑屏障其中的一部分,AQP4又广泛分布于胶质细胞终足上,电针可能通过抑AQP4的表达而减轻星形胶质细胞足突的肿胀,从而保护血脑屏障,降低其通透性，减轻脑含水量，干预脑水肿的发生。任清潇等〔18〕研究表明，电针可以下调缺血诱导的AQP4蛋白表达的上升,同时改变再灌注后AQP4蛋白在血管周边的极性分布,由此提示电针的神经保护作用机制可能与血管周边AQP4分布的改变相关。

陈春芳等〔19〕选取人中、内关、三阴交穴对大鼠行电针刺激，其方法为：再灌注6 h大鼠于再灌后1 h针刺1次,再灌后5 h再针刺1次,共针刺2次；再灌注24 h大鼠于再灌后1 h针刺1次,每隔11 h针刺1次,共针刺3次；再灌注72 h大鼠于再灌注后1 h针刺1次,每隔11 h针刺1次,共针刺7次。结果表明电针组的脑含水量与AQP4的表达呈正相关性，即针刺组再灌注6 h、24 h、72 h脑组织含水量均低于相应模型组,与此同时，针刺组AQP4的表达在相应的时间点也低于模型组，两者比较差异极显著，说明脑缺血再灌注损伤后脑含水量与AQP4的表达直接相关。

此外，刘婷婷等〔20〕用头穴丛刺法(百会穴和百会穴左右旁开2 mm)、王哲等〔21〕用眼针对脑缺血再灌注大鼠脑组织AQP4表达的影响进行了实验研究，结果都观察到，针刺组与模型组比较AQP4蛋白在大脑皮层的表达下降，说明两种针刺疗法均有改善大鼠脑缺血再灌注损伤的作用，其机制可能与下调脑组织AQP4蛋白表达有关。

2.3针刺对MMP-9的干预作用孙晓伟等〔22〕运用头针(百会透曲鬓穴)对脑缺血再灌注大鼠每12 h针刺1次，结果再灌注各时间点头针组大鼠缺血侧脑组织MMP-9表达较模型组显著减少，认为早期进行头针治疗能够降低MMP-9的表达，减轻其脑水肿程度。徐虹等〔23〕电针百会、足三里穴后发现，电针组MMP-9表达出现的两个峰值与模型组有明显的差异性，第一个峰值比模型组降低，第二个峰值表达的时间比模型组提前且降低，说明电针能够抑制损伤的血管内皮细胞信号表达,促进修复相关的神经元和神经胶质细胞表达，使第二峰提前，减少脑水肿的时间，促进梗死区神经功能的恢复。

在脑缺血的不同时期针刺对MMP-9具有不同的调节作用。如卢桃利等〔24〕通过电针模型大鼠合谷穴发现，电针组再灌注1 d，MMP-9明显低于模型组，但再灌注3、7 d电针组较模型组明显升高。赵瑛等〔25〕电针脑缺血再灌注大鼠足三里、曲池穴，也观察到24 h时，电针组MMP-9表达明显低于模型组，但48 h时针刺组MMP-9含量显著上升。分析认为，缺血早期MMP-9降低，可能与电针能改善早期的炎性反应水肿有关；脑缺血后期MMP-9上升，可能与电针通过上调一氧化氮合酶的表达介导MMP-9的表达，参与血管内皮化和血管新生有关。这种调节能够有效保护血脑屏障，减少血管的通透性，减少脑含水量，预防和治疗脑水肿。

综上，AQP和MMP是脑水肿产生的重要因子，它们与脑含水量的变化呈正相关，针刺能够通过调节这些因子，减少脑含水量，这为临床治疗脑缺血再灌注损伤后脑水肿的作用机制提供了科学依据，值得进一步研究。

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