电针治疗血管性痴呆的实验研究进展*
2021-03-28王东岩矫梦璐冯丽媛杨海永张博洋
王东岩,矫梦璐,冯丽媛,何 雷,杨海永,张博洋
(1.黑龙江中医药大学附属第二医院,黑龙江 哈尔滨 150001;2.黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040;3.连云港市中医院,江苏 连云港 222004;4.陕西中医药大学,陕西 咸阳 712046)
2018年9月国际阿尔茨海默病协会在其官网上发布了《2018年世界阿尔茨海默病报告》,其中报道了目前全球痴呆人数已达5 000万人,预计在2050年将达到1.52亿人。血管性痴呆(Vascular dementia,VD)是第二常见的痴呆亚型,发病率仅低于阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)。VD是由于脑血管病变所引发的脑功能认知区域发生低灌注,从而导致认知功能障碍,以认知功能障碍及相关脑血管的神经功能障碍为主要临床表现[1]。随着社会老龄化的发展趋势,脑血管疾病的发病率不断升高,这也使得VD的发病率随之增长。近年来,针灸广泛应用到VD的治疗中,特别是电针疗法。近年来有关电针治疗VD的实验研究越来越多,已取得了较大的进展,现将电针治疗VD的作用机制研究综述如下。
1 中医对VD的认识
VD在中医学中并无专门的病名,但一直都记载着相似的病证,在《灵枢》中就提到过:血并于上,气并于下,乱而善忘;现在一般将VD归属于“呆病”“痴呆”“善忘”等范畴。历代医家对VD的病因病机都有着不同的认识,早在《灵枢·海论》中就有记载:“髓海不足,脑转耳鸣,胫酸眩晕,目无所视,懈怠安卧”,《杂病源流犀烛·中风》中更是指出:“中风后,善忘”,说明在古代已经认识到VD的发病与中风有着密切的关系。痴呆为本虚标实之证,虚者多为脑髓空虚,气血羸弱;实者痰浊蒙窍或瘀阻脑络或心肝火旺,痴呆病位在脑,且与心、肝、脾和肾相关,VD的病因病机为髓海不足、脑失所养;或脏腑功能受损,全身气机运行不畅,导致气、火、痰及瘀诸实邪内阻,邪气上扰清窍发为本病。目前关于VD的辨证分型最权威的标准来自1997年田金洲等[2]研究制定的《血管性痴呆的诊断、辨证及疗效标准(SDSVD)》,包含了VD的中医辨证量表,并将VD分成了7个中医证型:实证为痰浊阻窍、瘀血阻络、肝阳上亢、热毒内盛和腑滞浊留;虚证为肾精亏虚、气血亏虚。
2 现代医学对VD的认识
目前多将VD的主要病理机制归为以下几个方面:①多发梗死性痴呆;②脑内小血管病变;③要害部位脑梗死导致的痴呆;④出血性痴呆;⑤血管病变,如脑淀粉样血管病;⑥其他原因如低灌注性痴呆、遗传血管病变等[3]。2014年国际脑血管性行为与认知障碍学会提出了血管性认知障碍(Vascular cognitive disorders,VCDs)这一概念,除了脑血管病变外,还包括心脏病变、颅外大血管病变,这些疾病所导致颅内脑血管灌流异常都有可能造成认知功能的损害,更好地描述了这一包含不同程度和功能失常的综合征[4]。VD的危险因素尚未明确,一般认为主要的危险因素是脑卒中,有研究[5]发现30%的卒中患者出现认知障碍,控制脑卒中的危险因素如高血压、高脂血症、房颤、冠状动脉疾病和吸烟等,可降低VD的发病率。VD多为慢性起病,一般在脑血管病发病后3个月内出现,以遗忘近事为主要临床表现,远期记忆力一般正常。除此之外还伴有情绪不良的表现,如抑郁、易激惹和淡漠等。同时还会影响工作生活能力,但人格相对保留。病情多为阶梯状进展,反复发作后出现智能障碍。
3 针灸干预VD的机制
3.1 抑制神经细胞凋亡,保护神经元
细胞凋亡是在外界生理或病理条件影响下进行的程序化基因调控的细胞死亡。细胞凋亡和细胞增殖一样,维持生与死的动态平衡,保证了细胞向特定靶组织、器官表型分化,构建成熟机体,维持正常的生理活动。但当细胞凋亡通路发生错误时,会引起疾病的发生,脑组织的缺血、缺氧会引起神经元的损伤、死亡,神经细胞的凋亡是其病理改变的重要原因之一,有研究发现[6]VD大鼠海马神经元凋亡可能是影响VD的病理基础,故与VD的发生有着密切关系。细胞凋亡与相关的凋亡基因表达和凋亡蛋白有关[7]。Bcl-2是一种抑制凋亡蛋白,Bax是一种促凋亡蛋白,互为一对拮抗蛋白,Bcl/Bax两者的相对浓度烦劳细胞凋亡的调控水平,若降低则表示细胞凋亡的激活。陈英华等[8]对VD大鼠的四神聪及风池进行电针治疗,并分别在治疗的第7、14、21天3个不同时间点观察大鼠海马区Bcl-2和Bax阳性细胞数,发现两者呈减少趋势,两者细胞表达数都明显减少。胡新颖[9]研究发现VD大鼠经过电项针治疗后,海马组织内Bcl-2蛋白的表达明显减少,Bax蛋白的表达明显增加,Bcl-2/Bax明显降低,使得神经元凋亡指数下降,抑制了神经元凋亡的发生,并且选用疏波要优于密波,同时研究还发现电项针降低了海马组织中LC3-II/LC3-I比值,Beclin1蛋白表达减少,p62蛋白表达增加,从而抑制了神经元的过度自噬作用。电项针还可能通过上调VD大鼠海马组织中PI3K9、p-AKT及p-mTOR蛋白表达,使得PI3K/AKT/mTOR信号通路的活性增强,调节海马神经元的凋亡及自噬,减轻神经元的损伤,达到恢复认知功能的作用。除此之外,殷红彪[10]研究发现电针井穴能抑制p38MAPK的表达,p38MAPK通路参与细胞发育、生长和分化凋亡的过程,p38MAPK信号的激活可引起海马神经突触的可塑性损伤,导致神经细胞的死亡,造成认知、记忆功能的损伤,电针治疗可能通过抑制p38MAPK信号通路,减少神经元细胞凋亡,提高了VD大鼠的学习记忆能力。
3.2 促进血管再生
VD发生后,脑缺血使得供血不足,但在损伤部位形成新的侧枝血管改善缺血部位的血液供应,增加脑血流量,促进损伤血管网络系统的修复和神经功能的恢复。血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)具有促进内皮细胞增生、血管再生的作用。而且VEGF参与了脑损伤的病理过程,即可促进血管再生,还可改善局部脑缺血引起的神经损害,起到神经保护的作用,是血管再生过程中的主要因子[11]。王储蓄[12]选择电针督脉组穴的方法治疗VD大鼠,观察了其对VEGF及其受体fms样酪氨酸激酶-1(Flt-1)、血管内皮细胞生长因子受体2(VEGF2/Flk-1)表达的影响,血管再生是VEGF通过与其受体共同作用完成的,实验结果发现VEGFmRNA及Flt-1mRNA、Flk-1mRNA表达明显升高,得到结论电针督脉组穴可能通过调节VEGF及其受体Flt-1、Flk-1mRNA在脑内的信号表达,促进损伤部位海马的血管再生,使得脑内神经损伤得到修复,改善VD大鼠的认知障碍。唐旭晨研究[13]中以高血压相关VD模型大鼠为研究对象,选取百会、神庭、风池及曲池进行电针治疗,结果显示电项针疗法的降压作用疗效确切,并与时间呈一定的正相关性,学习能力改善,在酶联免疫分析试验中,检测到VEGF浓度提升较为明显,说明电项针疗法可促进血管再生。VEGF具有增强血管通透性、促进血管增生的作用[14],在神经元及星型胶质细胞中均存在VEGF及其受体的表达,保护并起到营养神经元的作用,促进神经元及轴突的生长[15],有益于血管再生和保护神经系统。
3.3 对自由基系统的影响
自由基包括氧自由基和非氧自由基,氧自由基占主导地位,氧自由基的氧化攻击作用会造成组织脂质过氧化损伤,产生对神经元、脑蛋白质有毒性的过氧化物,造成细胞死亡,是脑缺血再灌注损伤的重要机理之一[16]。
3.3.1 提高超氧化物歧化酶活性及降低丙二醛表达 丙二醛(Malondialdehyde,MDA)是脂质过氧化作用的主要降解产物,反映了组织中氧自由基含量和脂质过氧化程度,间接反映了自由基对组织的破坏程度,从而成为衡量脑缺血再灌注损伤的重要指标。超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)是一种可抵御氧自由基过氧化损伤的抗氧化酶,同时有清除自由基的能力,能推动超氧阴离子氧化,降低其细胞毒性以保护细胞膜,SOD的活性与体内的过氧化物含量呈反比,故SOD的活性反应机体清除自由基保护组织细胞的能力。在慢性低灌注损伤的脑组织中,氧自由基受损,表现为SOD活性下降,MDA含量上升,所以提高SOD活性、降低MDA的表达,对于研究VD的发病机制和针刺的治疗作用都是必要的。张丽欣[17]在研究中发现接受电针治疗的VD小鼠脑组织中MDA含量降低、SOD活性提高,且优于模型组及尼莫地平组,表明电针具有清除自由基的作用,提高了机体抗氧化能力,减轻了自由基对神经系统的伤害。刘晓红[18]的研究同样证实了这一点,在这基础上还比较了2 Hz、2/80 Hz及80 Hz 3组不同频率电针对VD小鼠疗效的影响,研究发现各组治疗均可提高SOD活性、降低MDA含量,其中2/80 Hz电针组作用最为突出,VD小鼠认知功能恢复最佳。
3.3.2 调节一氧化氮的表达 一氧化氮(Nitric oxide,NO)是体内重要气体信息分子,中枢系统内NO主要是一氧化氮合酶(Nitric oxide synthase,NOS)催化L-精氨酸的胍基末端原子与氧结合,NO对脑缺血起到正负两方面的作用,一般认为,NO的合成在脑缺血初期可使脑血管扩张,增加脑血流,抗血小板聚集,抗血栓形成,起到脑保护的作用,但到脑缺血中后期,NO的过度释放却会产生细胞毒素作用[19]。闫兵[20]采用4-血管阻断法制备模型,应用硝酸还原酶法测定大鼠脑内NO的含量,选取头部百会穴及背俞穴膈俞穴、脾俞穴和肾俞穴,进行频率为150 Hz的连续波电针治疗,治疗后发现大脑皮层NO含量明显下降,研究发现电针能逆转大脑缺血性损伤后期NO的升高,减少NO的生成,保护神经元,并可能参与了LTP的调节过程,改善学习记忆能力。钱善军等[21]研究发现电针能够促进内皮细胞的增殖、分化,升高血清NO和血管内皮生长因子(VEGF)的水平,促进了脑微血管新生,改善神经功能缺损障碍,提高学习记忆能力。在缺血缺氧时,NOS被激活,生成大量有毒性的NO,影响海马神经元的凋亡,是VD发生的病理基础之一,电针能减少缺血缺氧损伤的脑组织生成NO,从而保护神经元、降低VD的发病几率[22]。
3.4 调节神经递质的释放
乙酰胆碱(Acetylcholine, Ach)是一种广泛分布在神经系统中的重要的神经递质,对中枢神经元既产生兴奋,又可对其抑制,从而在学习记忆方面发挥重要作用。Ach是在胆碱乙酰转移酶(Choline-acetyltransferase, ChAt)催化下,由胆碱和乙酰辅酶合成,两者共同维持Ach的平衡,所以乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase, AchE)间接反映Ach的含量。VD大鼠脑内Ach、ChAt的下降与认知障碍程度呈正相关[23]。樊爽[24]研究发现当VD大鼠出现学习记忆障碍时,AchE的活性升高,电针百会、风府后,AchE的活性明显降低,而学习记忆障碍也有所改善。高康等[25]采用正负交替方波电针VD大鼠两侧涌泉和中冲,发现大鼠脑组织和血清内AchE活性下降,调节了胆碱能递质的释放,学习记忆障碍得到改善。
单胺类神经递质是脑内与认知功能相关的重要神经递质,单胺类神经递质含量的下降会影响到VD的智能障碍[26]。单胺类神经递质主要包括去甲肾上腺素(Norepinephrine,NE)、多巴胺(Dopaninke,DA)和5-羟色胺(5-Hydroxytrypamine,5-HT)。NE主要分布在黑质-纹状体,能作为独立神经递质进行神经活动,与记忆功能关系紧密,能修复中期空间记忆和前后关系。DA参与完成精细动作、正常姿势维持,控诉随意和半随意动作,并影响精神活动。海马上的5-HT神经元通过其受体,调控靶细胞的兴奋和抑制,以调节学习记忆功能,还能与Ach、γ-氨基丁酸和肾上腺素等神经递质相互作用,共同调节认知、记忆、学习和情感等功能[27]。张秀景[28]观察了电针对VD小鼠海马单胺类神经递质的影响,研究发现电针可提高海马NE、DA和5-HT的含量,表明电针可改善因缺血再灌注所致的单胺类神经递质代谢紊乱,可能因此改善VD小鼠的认知障碍。
谷氨酸(Glutamate,Glu)是中枢神经系统中重要的兴奋性递质之一,且分布广、含量高,参与学习记忆功能,特别是对长时程的增强和抑制。近些年研究发现Glu的过度释放会造成钙超载,浓度过高会对神经元产生毒性伤害,损伤甚至致使神经元死亡,这也是导致脑缺血再灌注损伤的重要致病因素[29-30]。张茜等[31]电针大椎、百会和双侧后三里、膈俞,连续治疗15 d后,采用分光光度计法检测海马组织Glu及Ca2+含量,发现两者含量都有显著升高,得到结论电针可能通过抑制Glu的神经兴奋毒性,减少细胞内Ca2+含量,拮抗氧化应激反应,降低神经细胞的损伤程度,产生神经保护作用以实现VD大鼠学习记忆能力的提高。
3.5 减轻炎性反应
炎性反应是慢性脑缺血主要的病理学改变之一,有研究证实,慢性脑缺血可使VD患者血浆和脑脊液中的炎性因子水平升高[32]。IL-1β和TNF-α等炎性细胞因子参与了脑缺血后机体的免疫应答和炎症反应,这些炎性因子的过度表达,造成神经元的损伤,加快细胞的凋亡。研究发现[33],选取VD大鼠左右四神聪、双侧风池,并进行电针治疗,会使大鼠血清内的IL-1β和TNF-α降低,大鼠的水迷宫实验结果和空间探索实验穿越平台次数与治疗前相比都有明显的提升,学习记忆成绩改善明显。相反,如果选用IL-1β抗体和TNF-α抗体对脑缺血进行干预,病灶可以缩小,从而改善神经功能缺损障碍。
4 小结
电针疗法以中医辨证论治及经络腧穴理论为指导,具有疗效显著、副作用小和安全方便等优点,和单纯针刺相比可控性更高,是临床上治疗VD行之有效的疗法。以电针治疗VD的临床疗效为基础,充分利用现代科学技术从动物行为学、组织形态学和分子生物等多个方面开展了越来越多的实验研究,以揭示其作用机制,从细胞凋亡、血管再生、自由基、神经递质和炎性反应等多个方面进行研究。研究对机理的阐述尚不够深入,实验指标存在一定的片面性,一部分只针对某方面解释机制,一部分虽选取了多个方面,但在研究及阐述上仅是每方面独立完成将其叠加。VD的发病机制尚未完全清楚,研究时应考虑各指标之间是否有相关性,各因素之间是否相互作用,探究其相关性及协同性,进行综合评价。VD的发病大多与高血压、高血脂和糖尿病等因素有关,这些因素是否与发病机制相关,目前有关VD合并他病的研究较少,这也是今后实验研究中的重要方向之一。对于VD研究多集中在中晚期,电针预处理防治VD的研究较少。已有研究发现卒中后3个月~1年认知障碍的发病率在21%~70%,由于血管性疾病具有一定的可调控性,提前进行干预将避免发展到不可逆的晚期阶段[4],因此对于电针防治VD的机制研究有着重要的意义。