针刺调节突触可塑性相关蛋白的研究进展*

黄爱玲，宋 凯，熊凡捷，张 虹

(成都中医药大学针灸推拿学院,成都 610075)

近年来相关研究表明，电针对阿尔茨海默病(alzheimer's disease，AD)患者及AD动物模型的学习记忆能力与神经病理损伤均有一定的改善效果[1-3]。而早期突触可塑性损伤目前被认为是AD认知功能受损和记忆力丧失的主要原因之一[4-5]。研究提示，针刺改善AD模型小鼠学习记忆障碍的神经生物学机制与减少神经元损伤、促进突触再生、从而调节突触可塑性密切关联[6-7]。众多证据表明，针刺对突触可塑性的调节可能主要依赖于调控其相关蛋白。突触可塑性相关蛋白主要包括突触相关蛋白、谷氨酸能受体等调节突触结构与功能的蛋白质，它们通过参与神经发育和分化、突触结构发生及再塑影响突触形态结构，同时也通过参与神经递质和长时程增强的调节影响突触传递效能，从而调节突触可塑性。目前已存在大量关于针刺调节突触可塑性相关蛋白的实验研究，但针刺对蛋白起何种调节作用？与其相关的疾病和选穴是否有规律？仍值得深入探讨。笔者回顾近10年来Pubmed、中国知网(china national knowledge internet，CNKI)、维普、万方数据库中相关文献并进行整理，并对针刺调节突触可塑性所涉及的主要相关蛋白、疾病、选穴及规律作一探讨，以期为临床治疗提供依据。

1 突触可塑性主要相关蛋白

近10年相关文献中，针刺治疗所涉及的突触可塑性相关蛋白有近40种，出现相关蛋白总频次近180次。表1可见，针刺调节突触可塑性相关蛋白中，研究较多的蛋白为突触素(synaptophysin, SYN)、环磷腺苷反应元件结合蛋白(cAMP-response element binding protein，CREB)、Tau蛋白、突触后致密蛋白-95(postsynaptic density protein-95，PSD-95)和生长相关蛋白-43(growth associated protein43，GAP-43)等。

表1 针刺调节的突触可塑性主要相关蛋白频次

1.1 突触素

突触素(synaptophysin, SYN)与突触结构和功能密切相关，是广泛分布于突触前囊泡膜上的钙结合酸性糖蛋白。其直接参与突触形成，调节其他突触相关蛋白的表达与调控突触传递效能的过程，因此突触素的分布、密度可以间接反映突触的数量与其传递效能[8]。李斐斐[9]和杨敏光等[10]通过实验发现，电针治疗有利于提高SYN在相关模型动物海马CA1区的表达，改善其突触可塑性，增强学习记忆能力。

1.2 突触后致密蛋白-95

突触后致密蛋白-95(postsynaptic density protein-95，PSD-95)是膜相关鸟苷酸激酶(membrane-associated guanylate kinase，MAGUK)家族的一员，位于突触后致密区中，是突触后致密物质中含量最丰富的蛋白质之一[11]。研究表明，PSD-95可能通过影响谷氨酸受体动力学，进而在突触功能和可塑性中发挥生理和病理功能[12]。向杜炼等[13]通过实验发现，电针干预明显增加AD模型小鼠海马PSD-95的表达。张亢亢等[14]通过实验发现，电针能有效提高AD大鼠海马神经元SYN和PSD-95的表达，且电针频率与SYN、PSD-95表达的提高程度成正比，提示电针可通过调节PSD-95的表达，以促进海马区突触可塑性从而治疗AD。

1.3 生长相关蛋白-43

生长相关蛋白-43(growth associated protein43，GAP-43)是广泛分布于大小脑、脊髓及自主神经系统神经元内的神经元特异性磷蛋白，GAP-43的mRNA和蛋白在神经系统发育与损伤后再生等事件中表达上调，这对神经元生长发育及轴突再生起促进作用[15]。丁义侠、陈亮亮等[16]发现，通督调神电针法可提高7 d、14 d 2个时间点脑梗死大鼠脑组织梗死灶周围GAP-43阳性细胞的表达。邓莉等[17]通过实验发现，电针联合骨髓基质干细胞(bone marrow stromal cells，BMSCs)移植治疗可上调出血灶周围SYN和GAP-43的表达，提示BMSCs移植联合电针治疗可促进脑出血周围区神经再生。

1.4 钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ与环磷腺苷反应元件结合蛋白

钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(calmodulin-de-pendent protein kinaseⅡ，CaMKⅡ)在脑组织中表达丰富，海马脑区中其含量达神经元总蛋白的2%[18]。被认为是一个“记忆分子”，与突触可塑性和学习记忆密切相关。核转录因子环磷腺苷反应元件结合蛋白(cAMP-response element binding protein,CREB)是CaMK-Ⅱ的下游底物之一，且CREB的表达是神经元兴奋性长时程变化的第一步，在突触可塑性变化中起重要作用[19]。王东岩等[20]发现，电针“前三里穴”与“外关穴”可显著降低脑梗死大鼠神经功能缺损程度，改善运动功能障碍，具有神经保护作用。其机制可能与其上调CREB与p-CREB的阳性表达水平有关。武文鹏等[21]发现，电针可以下调吗啡戒断大鼠脑腹侧被盖区(ventral tegmental area，VTA)和伏隔核(nucleus accumbens，NAc)神经元CREB核转录因子蛋白表达，并抑制CREB磷酸化，这可能是电针缓解吗啡戒断反应的分子机制之一。徐秋玲等[22-23]通过实验证明，重复电针产生的累积镇痛效应与下丘脑CAMKⅡ表达上调密切相关，且电针改善大鼠学习记忆能力与其上调海马CA1区CAMKⅡ的表达相关。

1.5 Tau蛋白

Tau蛋白是一种多功能的细胞骨架蛋白，又被称为微管相关蛋白(microtubule-associated proteins，MAPs)。Tau蛋白在神经突起的形成、维持细胞骨架完整性和轴突运输中发挥重要作用。AD患者自噬功能异常导致Tau蛋白清除障碍，或轴突远端自噬体聚集、突触丢失、神经元凋亡及认知功能障碍[24]。杨文丹[25]发现，早期电针介入AD治疗能有效减轻P8品系快速老化小鼠(senescence accelerated Mouse P8，SAMP8)Tau蛋白的异常表达。张敏[26]通过实验发现，电针能显著改善AD大鼠海马内病理改变，减少β-淀粉样蛋白(amyloid β-protein，Aβ)聚集和tau蛋白过度磷酸化，改善认知功能。

2 突触可塑性相关蛋白所涉及的主要疾病

近年来，在针刺调节突触可塑性相关蛋白的研究中涉及疾病20余种，出现疾病总频次近120次(表2)。其中AD是出现频次最高的相关疾病，针刺改善AD患者学习记忆障碍的关键机制与调控海马区突触可塑性密切相关，针刺治疗AD有利于保持突触结构完整，增加突触小泡密度，调节突触可塑性相关蛋白的表达(减轻Aβ、Tau蛋白的异常表达，上调PSD-95、GAP-43、SYN的表达)，从而减少神经元损伤，促进突触功能及突触再生，改善学习记忆能力，且早期针刺治疗AD更有利于疾病康复[6-7,9,25,27]。

表2 针刺调节突触可塑性蛋白所涉及的主要疾病频次

脑梗死是由于脑动脉粥样硬化促使局部血栓形成，加重动脉狭窄或完全闭塞，导致脑组织缺血、缺氧、坏死及神经功能障碍的一种脑血管疾病。研究表明，针刺能够增强脑梗死大鼠脑组织中SYN、GAP-43、微管相关蛋白2(microtubule-associated protein 2，MAP-2)的表达，改善突触超微结构及促进突触可塑性，进而改善学习记忆能力，在调控脑可塑性方面发挥着重要作用[10,16,28-30]。

神经病理性疼痛和慢性疼痛是近年来疼痛研究领域的热门课题。神经病理性疼痛是由中枢、外周神经损伤或疾病引起的一种慢性疼痛，包括痛觉超敏、痛觉过敏及自发性疼痛等综合症状。动物实验表明，电针可以下调突触结合蛋白-Ⅰ(synaptotagmin I，Syt-Ⅰ)和CaMK Ⅱ的表达及CaMK Ⅱ-CREB通路的功能，继而抑制其后效应，缓解神经病理性疼痛[31-33]。另有研究显示，电针改善神经病理性慢性痛负性情绪大鼠痛感觉成分的效应，可能与上调大鼠杏仁核PSD-95基因及代谢型Glu受体亚型1(metabotropic glutamate receptor subunit 1，mGluR1)蛋白表达有关，其改善痛情绪成分的效应可能与其上调mGluR1、γ-氨基丁酸受体亚型B2(gamma-aminobutyric acid receptor subunit B2，GABAB2)、SYN蛋白的表达有关，且电针可以改善慢性痛引发的杏仁核神经细胞突触可塑性变化[34-36]。

抑郁症是以情绪低落、思维迟缓、意识活动减退为主要特征的一种精神疾病，常伴相应行为与思维改变。研究表明，电针可通过下调海马内过高表达的神经元型一氧化氮合酶(neuronal nitric oxide synthase，nNOS)、改善海马CA1区突触可塑性，从而实现抗抑郁效应[37]。另外，针刺可显著上调抑郁模型大鼠海马星形胶质细胞(astrocytes，AST)中胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein，GFAP)的表达，也可显著下调抑郁模型大鼠前额叶皮层中GFAP的表达[38]。也有研究表明，针刺能促进突触重塑和神经细胞再生，从而发挥抗抑郁作用，且针刺改善抑郁大鼠核心症状与其调节海马GluR1、p-CaMK Ⅱ、PSD-95、CREB、脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor，BDNF)的表达有关[39-41]。

脆性X综合征是常见的遗传性智力低下疾病。实验表明，电针长强穴能提高脆性X智力低下1号基因(fragile X mental retardation gene 1，FMR1)敲除小鼠的学习记忆能力，且能相应提高皮质区及小脑区CREB及细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase，ERK)的表达[42-45]。电针刺激长强穴在多个脑区的联合效应中能相对强化皮质及小脑区的联动效应，相对弱化海马区CREB相关蛋白的表达，其机制也可能与电针调控海马CA1区突触可塑性相关蛋白的表达有关。

脑瘫即脑性瘫痪，是自受孕开始至婴儿期的非进行性脑损伤及发育缺陷所导致的综合征。新生儿缺血缺氧性脑损伤(hypoxic-ischemic brain damage，HIBD)是脑瘫的致病原因之一。研究表明，头穴丛刺结合环境刺激法或康复训练可提高HIBD大鼠学习记忆能力，促进海马CA1区MAP-2与SYN的表达和缺血缺氧脑组织超微结构恢复等，可能为头穴丛刺与环境刺激对HIBD神经可塑性的影响机制之一[46-47]。且电针可有效减少放射性脑损伤小鼠海马区神经元凋亡诱导因子及凋亡蛋白的表达，同时可促进海马突触可塑性，其机制可能与改善海马区神经元、突触超微结构并上调SYN1的表达有关[48]。

血管性痴呆(vascular dementia，VD)是由心脑血管疾病引起的缺血性、低灌注性和出血性脑损害，导致智力下降及认知功能障碍的临床综合征[49]。程红亮等[50]和刘静[51]均发现，针刺可通过调节相关突触可塑性蛋白改善VD大鼠学习记忆能力。

自闭症是在一定遗传易感基础上与环境因素相互作用所导致的儿童认知神经机制障碍引发的综合征[52-53]。张学君与吴强[54]通过实验发现，电针长强穴或百会穴均可改善自闭症模型大鼠学习和记忆能力，其作用机制可能与调控PSD-95的表达相关。研究表明，针刺后海穴可能通过调控海马神经黏附因子(neurexin-1，NRXN-1)和神经连接蛋白-3(neuroligin-3，NLGN-3)的表达，改善自闭症大鼠学习记忆能力[55-56]。

药物依赖是一种以反复使用药物后造成强迫性用药为主要特征的慢性复发性脑疾病，其本质是一种由药物引起的神经突触可塑性和基因表达改变为基础的病理性记忆[57-58]。研究表明，电针可下调吗啡戒断后大鼠VTA和NAc神经元CREB核转录因子蛋白表达，抑制CREB磷酸化，并增加VTA脑区的CaMK II含量，提高CaMK II的蛋白活性，这可能是电针缓解吗啡戒断反应的重要分子机制[21,59]。

3 针刺调节突触可塑性相关蛋白治疗疾病的主要穴位

近10年相关文献中，针刺调节突触可塑性蛋白以治疗疾病共使用穴位近50处，出现穴位总频次共计274次。从表3可见，针刺调节蛋白治疗疾病最常用的穴位为百会、肾俞、足三里、大椎、长强、神庭等穴位。所选经脉集中在督脉、足太阳膀胱经、足阳明胃经和足少阳胆经。经穴和经外奇穴使用广泛，且以局部用穴居多，偶见使用自创穴。

表3 针刺调节突触可塑性蛋白所涉及的主要穴位频次

百会穴居于头顶，是督脉要穴，通达于脑。百会有升阳益气、醒神补脑之效，是髓海空虚之痴呆的效穴。大椎穴乃督脉与手足三阳经之交会穴，有调神健脑、启阳驱邪之功。百会及大椎皆属督脉，同取两穴可共调督脉之阳气，司络各脏腑，使元气布、精血养、神气安、阴阳得衡。肾俞乃肾之背俞穴，属膀胱经，有补益肾精、温通元阳、填髓健脑之功。膀胱经与督脉连通巅顶、入颅健脑养髓，启神开窍。

足三里乃足阳明经之合穴。《通玄指要赋》载: “三里却五劳之羸瘦”，刺激足三里穴能扶正培元，补脏腑之虚损，且《黄帝内经》中有大量取刺足阳明经脉以治疗神志疾病的记载。曲池穴别名“鬼臣”，为手阳明经穴，鬼穴有平衡阴阳之功，曲池可理气化痰而醒脑开窍，治疗神志病功效甚优，故二穴合用有调理脏腑，宁心安神之效。

长强穴属督脉，为本经络穴。孙思邈在《备急千金要方》中言：“头者人之元首，人神之所注。”督脉入脑，故针刺长强穴可调节情志。如《针灸大成》言其主治“狂病……惊痫瘈疭……惊恐失精”等多种神志病。神庭为督脉、足太阳、阳明之会，位于脑海前庭，为神志所在，有宁神、开窍、止晕、定惊之功。百会、神庭皆属督脉，是安神定志的常用穴组。

印堂属督脉，有安神定惊、醒脑通窍之效，可用于治疗神志疾病、呃逆、急性腰扭伤等病症，且收效良好[60]。水沟属督脉，为督脉与手足阳明之会。此穴主治广泛，如《会元针灸学》中言: “人中者，天地之最可贵者人也，人禀仁而生存，德厚于土，培阴阳之交。[61]”水沟穴功可益气回元、益髓醒脑。相关研究发现，电针水沟与百会、印堂、大椎、神庭等穴位可改善AD大鼠的学习记忆功能[62]。

阳陵泉为足少阳胆经穴，是宋代医家徐秋夫的秋夫疗鬼十三穴之一，功可理气解郁、调达情志。内关属手厥阴心包经穴，为心包经联络三焦经之络穴，刺之可疏通两经经气，有宁心安神、宽胸理气之功，其善治神志疾患。研究发现，当内关穴的针刺频率为3次/s，针刺时间为60 s时，可最显著地改善脑梗死的脑血流量和神经行为学评分[63-64]。涌泉穴是足少阴肾经之井穴，为肾之根，针刺涌泉穴可治疗肾之顽疾，使肾气充、精气足、脑窍健；百会属督络脑，交通神明，涌泉益肾生髓，故两穴相配常用治疗痴呆等症。

4 结语

本文对近10年针刺调节突触可塑性蛋白的文献进行了梳理，并初步总结了针刺在突触可塑性蛋白调控中的应用规律，即针刺对突触可塑性蛋白具有多维调节作用。一是针对不同蛋白其调节方向不同；二是针对处于不同机体状态下的相同蛋白，针刺的调节方向也不同，体现了针刺的双向良性调节作用。在蛋白种类的研究中，以SYN、CREB、Tau、PSD-95、GAP-43等蛋白的相关研究较多，但随着突触可塑性蛋白种类的范围不断扩展，针刺调节Aβ、nNOS、GluR1、CaMK II等蛋白以治疗疾病的机制也逐渐受到关注。近年相关研究涉及的病种也呈增多趋势，其中AD、脑梗死、疼痛、抑郁症、脆性X综合征是热度较高的研究领域，同时心理和精神疾患，如抑郁症、自闭症、创伤后应激障碍等疾患也日益受到研究者的关注，近年来相关研究层出不穷。在针刺方法方面，目前电针的使用率远高于手针，偶有使用电针配合点刺出血的治疗方法，用以治疗AD的研究。在选穴方面，穴位多分布在督脉、足太阳膀胱经、足阳明胃经等经脉上，经穴和经外奇穴使用广泛且以局部用穴居多，偶见使用自创穴，所选穴位多具有调神健脑、扶正培元之功。综上，本文对针刺调节突触可塑性的相关蛋白、相关疾病和主要穴位进行了总结与探讨。同时针刺调节突触可塑性蛋白的研究还有很大的挖掘空间，如针刺调节突触可塑性蛋白的确切机制、突触可塑性蛋白与疾病及选穴之间更明确的规律，可能是未来需要进一步研究与探索的方向。