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针灸治疗对神经干细胞增殖、分化的影响

2020-12-28甘艳艳银楠楠张林杰郑娜韦冰心卢昌均通讯作者

世界最新医学信息文摘 2020年8期
关键词:脑缺血电针海马

甘艳艳,银楠楠,张林杰,郑娜,韦冰心,卢昌均(通讯作者★)

(1.广西中医药大学,广西 南宁;2.柳州市中医医院,广西 柳州)

0 引言

神经干细胞(NSC)是一类能多向分化成其他细胞和具有自我更新的细胞。神经干细胞有2种来源,即内源性神经干细胞和外源性神经干细胞。机体内源性 NSCs 主要分布在颅内海马齿状回的颗粒下带(subgranular zone,SGZ)和侧脑室外侧壁的室下带(subventricular zone,SVZ)[1]。外源性NSCs可由骨髓间充质干细胞、脐带间充质干细胞、脂肪间充质干细胞等多种干细胞培养分化而成。神经干细胞增殖、分化的能力为脑血管疾病、神经损伤、神经退行性疾病等神经系统疾病的治疗提供了新靶点。神经干细胞有2种治疗思路:第一种是通过外界治疗干预,促使内源性神经干细胞增殖并迁移到受损部分,进而分化为特定的功能细胞来补充缺失、变性、坏死的细胞以达到治疗的目的;第二种方法是将体外诱导的外源性干细胞移植到神经系统特定的部位,激发神经系统自身各种因子的释放,促进神经结构再生与功能恢复。因此,促进神经干细胞的增殖和诱导神经干细胞的分化是神经干细胞临床治疗应用的前提和关键。

针灸是我国从古流传至今的优秀传统文化之一,同时针灸治疗也是博大精深的中医学的一部分。针灸治疗广泛应用于神经系统疾病,特别是脑卒中的治疗,是一种安全、方便、廉价、效优的治疗方法。近年来,众多研究学者证明针灸治疗可促进神经干细胞的增殖、分化从而起到促进神经功能恢复的积极作用。现本文将对近年的相关研究进行综述,以指导针灸治疗在临床上的应用并为进一步探索疗效的机制奠定基础。

1 针刺治疗

乔秀兰的研究[2]依据“补髓益脑”的中医治法选择百会穴用针刺治疗快速老化的小鼠,与模型组相比,针刺组的BrdU、BrdU/Nestin、Ki-67/Nestin阳性细胞数明显较多,神经干细胞凋亡标志物Tunel/Nestin阳性细胞数显著减少;并且,该研究发现针刺组的神经元阳性细胞数、星形胶质细胞数和少突胶质细胞数均明显多于模型组的细胞数(P<0.05);证明针刺治疗可以抑制神经干细胞的凋亡,从而起到促进神经干细胞增殖、分化的积极作用。Yany等[3]研究表明针刺治疗脑缺血可以显著地上调脑内生长因子的表达,抑制细胞凋亡,并促进血管新生,从而能够保持脑内神经干细胞持续性的增殖分化,对脑缺血后神经功能的恢复具有积极效应。罗丁等[4]研究用针刺人中穴的方法治疗MCAO大鼠,实验结果可见针刺组的 BdrU+、nestin+和 Brd U+/nestin+细胞数均显著高于正常组、假手术组和模型组,并且针刺组的MCAO大鼠的nestin在海马和皮质的表达量明显高于正常组、假手术组和模型组;该研究证明针刺人中穴有促进神经干细胞增殖的作用,从而减少神经受损,促进大脑生物功能的修复。Jiang等[5]选择百会穴、水沟穴、风府穴、哑门穴、双侧合谷穴针刺创伤性脑损伤大鼠,研究结果显示针刺组的神经元阳性细胞数较模型组的显著增高,说明针刺治疗有诱导神经干细胞增殖分化的作用,从而促进脑外伤大鼠的神经修复。Zhao等[6]研究显示针刺疗法可调节海马微环境中与移植的NSCs存活、增殖、分化相关的细胞因子水平,促进受损细胞的修复,提高小鼠认知能力;说明神经干细胞移植疗法可能是治疗阿尔茨海默病的一种有效的临床治疗方法,但是,宿主的微环境对移植NSCs的最终命运起到决定性作用。

2 电针治疗

电针治疗是针刺疗法与现代科技联合的应用,可以代替人工行长时间的持续行针以获得更好的疗效。临床上已明确电针治疗能促进脑卒中后神经功能的恢复,而其中神经干细胞的增殖、分化在脑卒中后的康复中起着重要作用。Zhao等[7]研究发现电针治疗21天的脑卒中大鼠的海马齿状回中Notch1和Hes1的表达水平显著提高,神经功能显著改善,并且证明电针治疗通过上调脑卒中后Notch信号通路促进海马齿状回区域NSC增殖和神经发生。Bin等[8]研究结果说明电针治疗能明显减少大脑中动脉闭塞(MCAO)大鼠大脑的梗死体积,增强Nestin/GFAP双阳性表达,可能通过上调Wnt/β-catenin信号通路促进脑梗塞后皮层周围区神经祖细胞的增殖,从而减轻大脑皮层的神经功能缺损。另外,Zhang等[9]研究发现电针治疗脊髓损伤后Wnt/β连环蛋白信号增强,可能会推动神经干细胞的增殖和分化,从而有利于脊髓损伤后神经元的功能恢复。王露露[10]研究采用电针刺激曲池穴、足三里穴治疗MCAO/R大鼠,治疗21天后,相对于模型组、非穴组,电针组的MCAO/R大鼠的脑梗死体积明显减小,电针组的MCAO/R大鼠的mNSS评分显著低于模型组和非穴组;且相对于模型组,电针组大鼠缺血侧SVZ区和缺血侧纹状体区Brdu+/NeuN+共标细胞数明显増多,miR146b、Mash1和NeuroD1表达明显较高,而Notch1的表达明显减少,该研究说明电针曲池、足三里穴的治疗方法可以激活miR146b和抑制Notch1的表达,促进缺血侧成熟神经元分化,从而减少脑梗死面积,促进神经功能恢复,这可能是电针改善MCAO/R大鼠的神经行为学评分的机制之一。其他研究也呈现出类似的结果,Wu等[11]研究也显示电针组小鼠海马Notch1 mRNA和蛋白的表达水平较其他亚组均显著降低,说明电针可能通过调控Notch信号通路对海马神经干细胞的增殖和分化起到促进作用。

3 特色针法

3.1 头针

头针是指一种依据就近取穴原则只取头部穴位进行针刺的针刺疗法。吴洪阳[12]的研究表明大鼠海马齿状回的表达因子Nestin、GFAP mRNA、NES mRNA 参与了急性脑缺血的病理过程,头穴透刺疗法可通过上调海马NES mRNA的表达,下调GFAP mRNA的表达,增加海马齿状回Nestin的表达,促进急性脑缺血大鼠内源性神经干细胞的增殖与分化,抑制脑缺血损伤,从而使急性脑缺血模型大鼠受损神经功能明显恢复。周利等[13]的研究也运用头针治疗脑缺血再灌注大鼠,研究结果显示头针治疗后的脑缺血再灌注大鼠的神经功能明显改善;说明头针治疗能促进脑损伤后神经干细胞的增殖和分化,从而促进神经功能的修复。孙丽莉[14]研究明确了头穴透刺预处理能够显著地促进脑缺血再灌注后大鼠脑组织 Brdu 、 Nestin 、Brd U/GFAP、Brd U/NSE 以及神经营养因子 bFGF、BDNF 的表达增加,从而促进 NSCs 的增殖和分化,促进其神经功能恢复,显著降低脑缺血再灌注后大鼠神经功能症状评分。

3.2 督、任脉针法

督脉是阳经在头面部汇聚之经,亦称为“阳脉之海”,通髓达脑;而“阴脉之海”任脉的循行与督脉在脑部相接,按照“经脉所过,主治所及”的理论,可推测督、任二脉与脑的生理病理变化密切相关。因此也有学者探索督脉、任脉对神经干细胞的增殖、分化的影响。Luo等[15]的研究证明针刺任督脉穴能够促进脑缺血损伤大鼠侧脑室下区NSCs 持续较长时间的增殖分化。杨振等[16]的研究用刺督调神针法治疗脑缺血性损伤大鼠,他们的研究结果表明刺督调神针刺组的大鼠缺血侧脑室下区及海马齿状回区域新增殖的NSC较其他实验组的更加显著,说明针刺督脉穴位可明显促进缺血性神经损伤后神经干细胞的增殖、分化。

3.3 其他

赵晔[17]的实验用手十二井穴放血疗法治疗脑缺血大鼠,手十二井穴放血组的脑缺血大鼠的BdrU、nestin和NSE的阳性细胞数均明显多于对照组,证明手十二井穴放血能够促进缺血区神经干细胞的增殖,并诱导其向神经元分化,其机制可能是由于手十二井穴放血治疗后,促进脑血流的改善,改善了脑组织缺血缺氧的状态,皮质缺血区再灌注后的内环境发生积极改变,从而有利于促进神经干细胞的增殖和分化。曹夏[18]的实验研究显示,与模型组、患侧针刺组比较,巨刺组大鼠脑损伤程度减轻,细胞及血管周围间隙减小,毛细血管增多;巨刺组大鼠缺血侧海马的Brd U、Nestin 阳性表达明显增加,表明巨刺可显著地促进海马区神经干细胞的增殖,从而明显减少急性脑缺血再灌注损伤大鼠的神经功能损伤。王亚军等[19]实验研究结果表明,针刺能促进MCAO大鼠缺血侧大脑NGF、bFGF的表达,抑制NSE的表达,促进脑缺血后神经干细胞的激活、增殖、分化,从而对MCAO大鼠海马CA1区神经元结构的修复起积极作用,且子午流注纳甲组效果优于常规针刺,同时提示针刺早期干预的效果更加显著。

4 艾灸治疗

艾灸疗法现广泛应用于预防保健治未病,用于治疗已病较少,特别是急性病症更让人忽略。但也有学者研究艾灸疗法在神经干细胞增殖、分化中和脑缺血后脑神经损伤修复中的作用。郑晓斌[20]的研究表明艾灸任脉经穴治疗能促进MCAO大鼠缺血侧脑室下、海马齿状回ERK1/2的表达,且可显著提高ERK1/2的磷酸化水平,促进缺血侧脑室下神经干细胞增殖,抑制脑缺血后海马星形胶质细胞的过度增殖并可促进细胞分化,从而改善局灶性脑缺血大鼠脑组织超微结构,促进脑缺血后脑神经损伤修复。乔秀兰[2]的研究也显示与模型组相比,艾灸治疗的快速老化小鼠的神经干细胞凋亡标志物显著减少,而由神经干细胞分化而成的神经元阳性细胞数、星形胶质细胞数和少突胶质细胞数明显增多。胡丙成[21]等的研究显示艾灸“百会、双太阳”穴可以显著促进脑缺血再灌注后脑组织 Brd U/GFAP 和Brd U/NSE 双标阳性细胞的表达,表明了艾灸能够促进神经干细胞向神经元细胞和神经胶质细胞分化,从而显著地促进MCAO大鼠神经运动功能的恢复。艾灸对脑缺血后神经功能的恢复作用也可能与艾灸的温热作用使血流更加丰富有关。

5 针药结合治疗

针灸和中药是中医的两大组成部分,二者内外结合可以相辅相成,进一步提高疗效,缩短治疗时间,让患者早日康复。缪化春[22]等研究团队应用针药结合治疗方法用电针联合天麻多糖治疗脑缺血大鼠,结果显示针药结合治疗组的大鼠缺血侧齿状回的Nestin、SCF阳性表达均较模型组、单用电针组、单用天麻多糖组明显增加;研究说明电针联合天麻多糖治疗能够促进内源性神经干细胞增殖,且疗效优于单用电针或天麻多糖治疗。Zhou等[23]为明确三焦针刺和黄地散联合治疗是否有提高阿尔茨海默病模型小鼠神经干细胞移植的效果,在痴呆小鼠海马齿状回神经干细胞植入前后15天采用三焦针刺刺激痴呆小鼠的膻中、中脘、气海、双侧血海、双侧足三里,同时灌服含地黄、当归的黄地散0.2mL;其结果表明,与单纯进行神经干细胞移植的小鼠相比,三焦针刺联合黄地散灌胃能显著提高小鼠海马的学习能力,且突触素mRNA和蛋白水平显著提高,其认为三焦针刺联合黄地散能有效改善小鼠痴呆症状,其作用机理可能与调控突触素的表达有关。

6 针灸康复治疗

康复治疗广泛应用于脑卒中后遗症的治疗,但康复治疗需要的时间长,强度相对较大,需要患者有一定意志力。针灸与康复治疗结合能够调整机体的阴阳和谐,大大提高治疗效果,调理身体机能的同时促进神经功能的恢复。周海纯[24]的研究采用针刺与康复共同治疗局灶性脑缺血后的大鼠,该研究发现针康结合疗法能促进局灶性脑缺血后大鼠室管膜下区的神经干细胞增殖,且随时间递增减少其增殖衰减,并能促进增殖的神经干细胞迁移至梗死周边的纹状体和皮质,分化成神经元或胶质细胞,从而能促进脑缺血后大鼠神经功能的恢复,改善脑梗死大鼠动作的平衡性、提高行走及抓握能力,增强患肢肌力功能,且针康结合组的疗效明显优于单纯康复法。胡科等[25]研究结果亦有类似的结果,即针康组的脑缺血损伤MACO大鼠的脑组织中Brdu阳性细胞数均显著多于康复组和模型组,提示针康结合比单纯康复训练更能刺激内源性神经干细胞的增殖,其机制可能是改善了脑损伤后的微环境和细胞因子水平,减少脑组织的损害,从而改善大脑功能。

7 讨论与展望

随着干细胞逐渐在临床上的应用,神经干细胞的治疗方法也逐渐应用于神经系统疾病的治疗。体外培养的神经干细胞有易老化、致癌等缺点,且移植时易造成感染或者有一定的排异反应,因此神经干细胞疗法的重心应是激发内源性神经干细胞的增殖,关键是诱导神经干细胞向病灶区迁移及分化成需要的功能性细胞。上述研究都证实针灸治疗对促进病灶区神经干细胞的增殖、分化有积极作用,对临床治疗有一定的指导意义,但其中仍有很多作用机制尚未明确,都有待进一步研究。神经干细胞的临床应用也尚未普遍,针灸治疗对神经干细胞增殖、分化的影响的相关研究大多数都是动物研究,临床的相关研究甚少,希望今后有更多、更大规模的相关临床研究,以更加明确神经干细胞的疗效及作用机制,更好地推广神经干细胞疗法在临床上的应用。

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