针刺治疗高血压病的代谢组学研究进展

陈龙芳 王芳 许婧 陈骥

·综述·

针刺治疗高血压病的代谢组学研究进展

陈龙芳 王芳 许婧 陈骥

查阅近10年来国内外针刺治疗高血压病的代谢组学研究文献，分别从临床研究、基础研究两个方面进行分析，重点介绍针刺临床代谢组学研究的特点。研究表明，针刺治疗高血压病有确切疗效，即刻效应显著，长期进行针刺治疗，可稳定血压，相对于药物治疗，针刺治疗安全性高，不良反应少且能有效控制血压，并改善其昼夜节律。目前发现，针刺能调节紊乱代谢，对高血压患者的关键代谢物分子有明显影响，这为探索针刺降压机制提供了有力证据。由于代谢组学包含大量的检测数据，分析过程繁复，所以尚未建立完备的代谢产物数据库，帮助准确快速的找出生物标志物。又因有限的检测技术，要对高血压的关键代谢物分子进行靶向定量分析，并进一步探索其潜在的生物标志物，仍需要努力。

针刺；高血压；代谢组学；进展

高血压病是常见的慢性病，不仅危害心脑血管系统，而且还会引起诸多并发症，致残率、病死率高[1]。据最新调查显示，全球高血压患者已逾11亿，患病率呈明显上升趋势，对高血压病的有效防治仍旧是世界公共卫生问题[2]。目前高血压病的主要治疗方式是药物，例如硝苯地平、氨氯地平，氯沙坦等，但是其存在着疗效不稳定、依从性差、副作用大、作用局限等弊病，因此寻求既能控制血压又能改善预后，提高患者生活质量的降压新途径十分重要。中医针刺疗法疗效确切，操作简便、无毒副作用，能有效地改善高血压患者症状，是理想的非药物疗法[3]。

作者单位：611137 成都中医药大学

代谢组学是一门新兴的系统生物学研究方法，Nicholson等[4]在1999年首次提出了这个概念，其研究方法主要是通过质谱、色谱、核磁等技术手段获得原始的代谢物数据，以模式识别计算分析系统，研究分子质量小于1 000的小分子物质获取与研究相关的标志性代谢产物。Bridle等[5]运用建立在谱核磁共振基础上的代谢组学方法，对不同血压水平人群进行血清代谢组学检测后发现，正常人同血压偏高以及高血压患者间的脂蛋白代谢产物存在差异。随着代谢组学在高血压病中的应用，发现健康受试者与高血压患者体内存在代谢差异，临界高血压患者与已患有高血压病的人都存在相似的代谢紊乱[6]。利用代谢组学技术可以检测到高血压病患者体内异常的代谢变化，从而探索针刺降压的机制。

针刺治疗疾病具有整体性、双向性的调节特点，以往研究均停留在对某些路径、某些物质、某些部位的研究层面，存在一定的局限性[7]。近年来，众多学者分别从蛋白质组学、基因组学等角度对针刺作用的机制进行了探讨，但针刺作用的复杂性问题始终没有得到解决[8]。因为受外界刺激所引起的一系列代谢变化能够先于其他物质变化，被更早地反映出来，所以代谢组学具有更直接、快速的优势，不仅能够反映较细微的代谢变化，而且正好也弥补了以往研究的不足和缺陷。采用代谢组学的方法研究针刺治疗高血压的作用机制，为探究针刺降压的机制提供了更新、更符合机体实际情况的证据[9]。本文查阅近10年来针刺降压在代谢组学方面的临床和基础实验研究文献，选取其中论据清晰，意义深远的研究，概述如下。

1 对高血压病患者差异性代谢物分子的探索

目前，已有大量研究证实高血压患者体内异常的代谢途径，涉及到氨基酸代谢、能量代谢、糖代谢以及脂代谢等过程，运用不同的代谢组学检测技术进行靶标检测、代谢图谱分析、指纹图谱分析和代谢组学分析等研究，其中样品的类型包括血液、尿液、组织，甚至原代细胞[10-11]，目前对高血压患者血液和尿液的代谢物分子的含量变化的研究已趋向成熟，能站在分子生物学的角度，探索疾病与代谢产物之间的关系，以此来探究不同降压方法的机制和原理。

1.1 高血压患者血液中的差异性代谢物分子研究发现，高血压患者血清中大部分脂类、FFA、Hs-CRP、IL-6、TNF-α含量较高；血清中葡萄糖、乳酸、柠檬酸的含量下降；其中脂类、INS、VLDL、TG、ET、不饱和脂肪酸等含量升高；HDL、PtdCho、磷酸胆碱、CPC、NO、羟基丁酸含量下降[12-15]；氨基酸类如甘氧酸、半乳糖、果糖、色氨酸、酪氨酸、油酸等的含量均显著升高，尤其以半乳糖、蔗糖与血压的关系密切，因为糖类物质积聚人体会引起一系列的炎症应激反应，促进释放血清AngⅡ，使NO生成减少，导致血管收缩，血压升高[16]。另外研究证实血清中内皮型一氧化氮合酶(NOS3)、ADRB2与高血压的形成有关[17]。刘佳梅等[18]发现异丙酚、美托洛尔酸和氟他胺三种分子在高血压患者和正常人体的含量具有明显差异。由此观之，高血压代谢物分子含量的变化主要出现在三大营养物质的代谢过程，血浆中代谢物分子的变化迅速，但又因其包含大量的代谢组学生物小分子，数据庞大，分析困难，其中临床研究方面与基础研究相比较薄弱，需加强探索。

1.2 高血压患者尿液中的差异性代谢物分子尿液是血液分泌排泄后所形成的终末代谢物，其数量、组成与性状的变化不仅携带有各种泌尿系统疾病发生、发展及预后的信息，而且可以反映机体的整体代谢状态，相比血清等其他体液样本，尿液样本具有易于收集、获取过程无创、蛋白组成简单、易于分析等特点[19]。研究发现高血压患者尿液中尿素、氧化三甲胺、柠檬酸、牛磺酸、马尿酸、琥珀酸、胆碱、乙醇胺、肌酸、前列腺素异构酶(L-PGDS)、基底膜特异的硫酸乙酰肝素蛋白、多糖核心蛋白(Perlecan)、激肽原等众多代谢物分子的含量与正常人体相比具有明显变化[20]。郭红霞[21]研究发现L-PGDS、Perlecan的浓度在不同分类的妊娠期高血压患者的尿液中存在显著的差异。王玉龙等[22]对32只SHR和WKY大鼠的尿液中21种差异性小分子代谢物进行分析发现，与胆碱类相关的代谢物，三羧酸循环的中间产物和参与氨基酸、糖、脂质、能量代谢相关的代谢物及肠道菌群小分子代谢物水平均呈紊乱状态，或发生了不同程度的改变。目前对高血压患者的尿液中代谢物小分子的研究取得了一定的进展，但是由于需要检测的代谢物数据庞大，又因尿液代谢过程受多个环节的调控，会出现不同程度的干扰，想要准确快速地发现目标代谢小分子的变化，还得依靠现代科学技术的发展并进一步地提高代谢数据的分析能力。

2 针刺治疗高血压的代谢组学临床研究

随着针刺降压研究的逐渐深入，大量临床实验表明，针刺降压疗效显著，具有操作安全、简便，成本低廉，且具有良好的即刻降压效应，不良反应少等优点[23]。针刺降压正广泛地应用于临床，为探索针刺降压的代谢组学特点，现将其分为单独针刺组和针药并用组两个部分来进行讨论分析。

2.1 单独采用针刺降压的代谢组学研究 单独采用针刺降压，可有效地减少药物等因素带来的干扰，有利于代谢组学研究中数据的采集和分析。于正[16]从临床中选择了15例原发性高血压患者，15例健康人作为对照；采用辨证循经针刺的方法进行针刺治疗，3次/周，3次为一疗程，连续治疗6个疗程。使用HPLC-MRM技术检测针刺前后血浆中关键代谢物的含量，动态监测患者体内关键代谢小分子的变化水平，结果显示，针刺前后高血压患者血清中发生变化的小分子主要是氨基酸类、糖类以及脂肪酸类，而这些小分子在体内主要担任能量代谢或者是能量代谢的中间产物和终产物的角色，由此推测针剌的降压机制可能是通过调整机体的能量代谢过程产生的。

2.2 针刺联合药物降压的代谢组学观察 目前，针刺结合药物降压的临床实验也屡见不鲜，且针刺作为一种绿色的治疗手段，不仅能够有效地控制血压而且能够减少口服药物的副作用。在临床实践中针药并用降压，疗效显著。针刺降压的系统评价显示，单纯针刺可以将收缩压降低3 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，但是针药合用后，收缩压可降低8 mmHg，舒张压降低4 mmHg[7]。随着代谢组学技术的逐渐成熟，所测得的实验数据更加准确且更具有科学性。

刘江等[26]针药联合治疗原发性高血压。让对照组口服复方利血平氨苯蝶啶片，治疗组在此基础上增加针刺治疗。实验结果显示，治疗组患者血清NO、ET含量明显降低，与对照组相比差异有统计学意义，再次验证在针刺降压的过程中，高血压患者血清中代谢物分子的含量发生了明显改变。陈军等[27]采用头针横刺治疗原发性高血压。取头部双侧感觉区、晕听区与头部双侧平衡区、足运感区为针刺位置，同时常规口服硝苯地平缓释片，对照组只口服硝苯地平缓释片。结果发现针药组患者血清中NO、降钙素基因相关肽(CGRP)水平明显高于单纯药物降压组，推测其机制可能是通过改善和刺激患者血管平滑肌上的神经纤维，从而增加了CGRP的合成与释放，改善高血压患者阻力血管的舒张功能来实现降压。

运用针刺结合药物的方法来治疗高血压，可以发现高血压患者体内关键代谢物分子CGRP、NO、ET等均发生了差异性改变，说明针刺结合药物降压比单纯运用药物降压更有优势，对关键代谢物分子的影响更大，更彻底，不仅能保持稳定持续降压，且不良反应少，在临床应用中值得优先考虑。

3 针刺治疗高血压的代谢组学基础研究

针刺降压的基础实验研究是临床研究的先行者。为临床研究打下了坚实的基础。其易行性和可控制性让基础研究处于不可替代的地位。用针刺治疗造模后的高血压大鼠，并对其关键代谢物分子进行分析，为探究针刺降压的机制提供了科学依据。

Akira等[28]选用自发性高血压脑卒中大鼠为模型，通过主要成分分析法分析复杂的核磁共振数据，使用基于1H-NRE的代谢组学方法分析两组大鼠的尿液代谢物，发现实验组SHRSP大鼠的尿液中肌酸、牛磺酸水平高于对照组；用气象色谱飞行时间质谱分析了与正常血压小鼠的血清代谢物。结果表明：亚油酸、棕榈酸、油酸、硬脂酸、肌酸酐、轻丁酸、肌肉肌醇、赤藓糖、维生素、非酯化胆固醇、谷固醇等代谢物在模型组和对照组的血浆中的含量有显著差异，与正常血压小鼠相比，血浆中的非饱和脂肪酸含量增高明显[29-30]。

刘健等[31]探索针刺高血压大鼠的人迎穴的实验研究显示，针刺SHR后系统血压下降，血清SOD、GSH-PX的活性显著提高。与此同时，针刺人迎穴可以升高SHR大鼠体内ET、降低NO水平，据此推断针刺大鼠人迎穴可以调节其血管内皮细胞的功能，最终达到降压效果[32]。蔡钦朝[33]对28例高压病患者针刺治疗前后的血压、循环内皮细胞(CEC)及血清NO进行同步检测及相关性分析，并与20名健康成人作对照。结果显示针刺治疗后患者血压较治疗前明显下降，同时患者血清NO水平显著升高，并与血压变动存在负相关，结论提示针刺降压可能是通过L-Arg-NO途径影响了体内血清NO水平，促使血压降低。冯桂梅等[34]发现，针刺能降低两肾两夹型肾动脉狭窄性高血压大鼠的血压。结论提示，单纯高血压组相比于正常对照组血清SOD的含量减少、LOP的含量增加，针刺高血压组比单纯高血压组血清SOD的含量增加、LOP的含量减少，两组比较，差异有统计学意义；结果说明针刺降压过程中血清代谢物分子SOD、LOP的含量有明显变化，进而影响了机体血液的代谢过程。刘婉宁[35]观察针刺不同经穴对自发性高血压大鼠血浆中AngⅡ、ANP及ALD的影响，通过对比分析，得出结论：分别针刺足三里穴、神门穴、关元穴后3个实验组的血浆ALD均降低，以针刺神门穴后即刻降低血浆ALD的效应最明显，其次，针刺关元穴和神门穴后实验型组血浆ANP显著升高，由此推断，针刺经穴可即刻降低收缩压及舒张压的机制可能与其能即刻调节血浆中ALD、AngⅡ及ANP的含量有关，但是针刺不同经穴，显效的速度和对代谢物分子的影响有不同。

崔韶阳[36]将自发性高血压雄性大鼠48只，随机分为8组，6只为空白对照，使用针刺捻转平补平泻连续刺激5 min，治疗7 d。观察针刺不同原穴对SHR血压值以及一氧化氮合酶(NOS)、血清NO、TNF-ɑ等血清代谢物分子表达的影响，结果显示：模型组大鼠血清NO含量减少、NOS活力降低、血清TNF-ɑ含量增加；原穴组血清NO含量、NOS活力均显著升高、血清TNF-ɑ含量显著减少，说明针刺六阴经原穴降压效果优于针刺其他非经穴，且对血清代谢物分子有明显影响。同时孙国杰等[37]研究发现使用针刺可以显著降低血浆中的ANP和AngⅡ的含量。

综上所述，针刺降压的基础研究表明，通过调节高血压大鼠的关键代谢代分子如NO、NOS、AngⅡ、SOD、GSH-PX等的含量，间接影响了机体的代谢过程，促使血压降低。对高血压大鼠进行针刺治疗的过程中，大量的代谢物分子含量都发生了变化，在研究过程中只能选择其中变化显著的部分，进行靶向研究，所以现今数据不具有广阔的包含性。虽然目前为止，仍有许多解决不了科学技术问题，但是对高血压病的代谢组学探索仍在努力向前。

4 结论与展望

针刺降压的代谢组学研究是一个逐渐发展的过程。目前发现，针刺能调节紊乱代谢，对高血压患者的关键代谢物分子有明显影响，这为探索针刺降压机制提供了有力证据。由于人体代谢受年龄、性别、饮食、环境和运动等多方面的影响，易被扰动[16]。所以对人体代谢的研究存在诸多困难，研究人员正在找寻全新的突破口，随着科学的发展，技术的革新，医学的代谢组学研究会更加深入。虽然研究发现高血压患者体内代谢异常，但是要研究清楚代谢紊乱的过程却非常复杂[2]。运用代谢组学方法可以提前发现高血压患者体内的代谢变化，提示在预测高血压病方面，代谢组学有很好的应用前景，可针对不同的代谢紊乱给予针对性的调节方法和治疗手段。当然，任何事物的发展都会有自身的局限性，目前代谢组学研究仍有许多不足之处。首先代谢组学的研究过程中，要分析处理海量的数据，分析过程繁复，所以尚未建立完备的代谢产物数据库，帮助准确快速地找出生物标志物；其次控制并减少环境等客观因素对患者的代谢造成干扰；因为对同一个体的血液和尿液代谢组学检测结果都有差异，所以结果存在些许分歧，加大了机制探索的难度，更何况代谢组学研究需要投入大量的资金和时间，都给代谢组学研究应用于临床带来了挑战[38]。

由于检测技术有限，要对高血压的关键代谢物分子进行靶向定量分析，并进一步探索其潜在的生物标志物，仍需要努力。目前几乎所有高血压病的相关代谢组学研究均为应用动物模型所展开的基础研究，都仅仅停留在代谢靶标分析或代谢图谱分析层面上，所以进一步开展临床研究很有必要，争取在对关键代谢物分子探索上寻求新的突破口[39]。针刺降压引起人体代谢物分子含量的变化，改变了机体能量代谢，物质代谢等重要途径，对针刺治疗高血压病的代谢组学研究，为进一步的探索针刺的降压机制提供了新的视角，随着科学技术的革新，我们相信代谢组学终将在医学领域发挥巨大的作用。

[1]中国高血压防治指南修订委员会.中国高血压防治指南(2010年修订版)[J].中华高血压杂志，2011，19(8)：701-744.

[2]Green L.JNC 7express：New thinking in hypertension treatment[J].Am Fam Physician，2003，68(2)：228-230.

[3]周敏，郭治波，杜宇征.针灸治疗原发性高血压病临床研究进展[J].中华中医药杂志，2011，26(12)：2939-2942.

[4]Nicholson JK，Lindon JC，home E.Metabonomics：under-stand ing the metabolic responses of living system to pathophysiolog icalNMR spectrosopic data[J].Xenobiotica，1999，29(11)：1181-1189.

[5]Bridle JT，Nicholson JK，Schofield PM，et al.Application of chemometrics to NMR spectroscopic data to investigate a elationship between human serum metabolic profiles and hypertension[J].Analyst，2003，128(1)：32-36.

[6]刘昌孝.代谢组学与医药科学研究[J].中国医学科学院学报，2007，29(6)：712-718.

[7]吴巧凤，颜贤忠，唐勇，等.代谢组学在我国中医药领域的应用[J].四川中医，2008，26(3)：7-8.

[8]邓淑芳，吴巧凤，杨明晓，等.代谢组学技术及其在针灸关键科学问题研究中的应用[J].世界中药，2015，10(4)：472-476.

[9]邓淑芳，赖祯宏，杨明晓.近3年针刺治疗原发性高血压的研究概况[J].辽宁中医杂志，2016，43(1)：218-220.

[10]陈晓虎，方祝元，王广基，等.厄贝沙坦敏感与不敏感高血压患者的血清代谢谱差异分析[J].现代预防医学杂志，2011，38(21)：4502-4506.

[11]高晓丽，陈金水.代谢组学在中青年高血压病中医证型分析中的应用[J].中西医结合心脑血管病杂志，2016，14(1)：29-32.

[12]冯玄超.清热化痰汤治疗青年原发性高血压痰热壅盛证的疗效及代谢组学研究[D].北京：北京中医药大学，2012：1-48.

[13]王雄，李卫青.痰湿壅盛型高血压病患者脉压、血清炎症因子水平表达及痰热清注射液的干预影响[J].中国中医急症，2009，18(9)：1389-1393.

[14]杨红，金艳蓉，杨海燕.高血压病血脂异常与辨证分型的关系[J].疑难病杂志，2002，1(4)：221-222.

[15]郭磊磊，周英，庄田田.高血压中医分型与内皮素、一氧化氮的关系探讨[J].贵州医药，2002，26(6)：502.

[16]于正.循经取穴针刺治疗原发性高血压的目标代谢小分子研究[D].成都：成都中医药大学，2014：10-110.

[17]Zhang M，Wang G，Wang A，et al.Association of hypert en sion with coexistence of abnormal metabolismand inflam mation and endothelical dysfunction[J].Blood Press，2013，22(3)：151-157.

[18]刘佳梅，刘佳，蔡军，等.原发性高血压相关代谢组学的初步研究[J].中华高血压杂志，2016，24(4)：340-346.

[19]陈玲珊.中青年高血压病痰湿壅盛证患者尿液样品代谢组学的检测分析[D].福建：福建医科大学，2015：1-50.

[20]王琳琳，郑凌云，王淑美，等.高盐诱导高血压模型大鼠尿液的代谢组学研究[R].广东：广东药学院基础学院，2014：1-2.

[21]郭红霞.妊娠期高血压疾病的尿液差异蛋白质组学研究[D].广州：南方医科大学，2013：1-80.

[22]王玉龙，吕光耀，王娅妮，等.基于1H-NMR的丹七片对自发性高血压大鼠尿液代谢组学分析[J].中国实验方剂学杂志，2017，23(4)：102-107.

[23]王言哲.高血压病中医证型及药物干预的代谢组学研究[D].南京：南京中医药大学，2010：1-36.

[25]钱春艳.针刺风池穴对高血压病的降压疗效及对IL-6及ET的影响[D].湖北：湖北中医院，2005：8-25.

[26]刘江，刘贵池，王永清，等.针药联合治疗原发性高血压病疗效及机制的探讨[J].湖南中医药大学学报，2010，1(10)：35-36.

[27]陈军，李静.头针横刺治疗高血压病的临床疗效及对CGRP NO调节作用的观察[J].辽宁中医杂志，2009，36(9)：570-571.

[28]Akira K，machi M，Hashimoto T.Investigations into biochemcal changes of genetic hypertensive rats using 1H nuclear magneticresonance-based metabonomics[J].HypertensRes，2005，28(5)：425-430.

[29]于正，吴巧凤，邓淑芳，等.代谢组学在高血压病机制探讨和中医辨证分型研究中的应用[J].中华中医药杂志，2014，29(2)：329-332.

[30]于正，梁繁荣.代谢组学在心血管疾病方面的研究进展[J].中国医学科学院学报，2012，34(4)：413-417.

[31]刘健，万基伟，高婷.针刺对自发性高血压大鼠血压和抗氧化酶 SOD、GSH-PX的影响[J].陕西中医，2015，36(10)：1429-1431.

[32]陈宥伊，杜宇征，张春红.人迎穴干预原发性高血压的研究进展[J].杏林中医药，2016，36(8)：856-858.

[33]蔡钦朝.针刺对高血压病患者血压及血清一氧化氮水平的调节作用[J].中国针灸，1998，18(1)：9-10.

[34]冯桂梅，邢德君，孙庆霞，等.针刺对肾动脉狭窄高血压大鼠的血压及五种微量元素的影响[J].中国中西医结合杂志，1994，14(12)：739-741.

[35]刘婉宁.针刺不同经穴对自发性高血压大鼠血压影响的实验研究[D].北京：北京中医药大学，2008：19-57.

[36]崔韶阳.针刺六阴经原穴对治疗自发性高血压大鼠降压及血管内皮保护作用的研究[D].广州：广州中医药大学，2008：19-44.

[37]孙国杰，王华，张英，等.针刺艾灸、针加灸对肾素-血管紧张素-醛固酮系统影响的比较[J].针刺研究，1998，23(1)：57-60.

[38]赵春艳，阿基业，曹蓓，等.代谢组学在代谢性疾病研究中的进展[J].中国临床药理学与治疗学杂志，2011，16(4)：439-443.

[39]周思远，吴巧凤，李瑛，等.代谢组学技术在针刺研究设计中的质量控制[J].辽宁中医杂志，2010，37(5)：836-838.

By reviewing metabonomic literature home and abroad on the treatment of hypertension by needling in recent ten years，the article analyzes the metabonomic features of needling from the aspects of clinical study and fundamental researches.It showed needling had definite curative effect on hypertension patients with remarkable immediate effect.Long-time needling can make blood pressure stable.Compared with medicine treatment，needling was safe，with fewer side effects.It can also control blood pressure effectively and improve its diurnal rhythm.It was found needling can regulate metabolism disorder and have significant effect on key metabolites of hypertension patients which provide sound evidence for the depressurization mechanism of needling.Because of the large number of metabonomic data and complicated analysis process，a complete metabonomic product database was still not established to determine its biomarkers.Because of the limitation of detecting techniques，targeted quantitative analysis on key metabolites of hypertension patients was still in its early stage.

Needling；Hypertension；Metabonomics；Progress

国家自然科学基金青年基金项目(81403482)

1005-619X(2017)11-1135-05

10.13517/j.cnki.ccm.2017.11.006

陈骥

2017-07-04)