针灸调控Wnt信号通路防治疾病研究进展

张 师，王亚军，李晓霞，孙素鹏

(甘肃中医药大学 针灸推拿学院，甘肃 兰州 730000)

Wnt基因由果蝇无翅(Wingless)基因和Int1原癌基因合并而来[1]。Wingless基因、Int1基因分别在1973年果蝇胚胎发育和1982年小鼠乳腺癌的研究过程中被发现和命名，之后研究表明二者具有同源性，不仅功能相似，还都可控制胚胎发育，因此研究者将二者合而为一[2]。目前人类已发现19种Wnt配体、10种Frizzled(FZD)受体(除了FZD蛋白外，目前单通道跨膜蛋白也被证明具有Wnt受体的功能)，至少3个途径(Wnt/β-catenin经典途径，平面细胞极性PCP途径和Wnt/Ca2+通路)[3]。越来越多的证据显示，Wnt通路的3个途径被选择性激活与受体介导的胞吞作用、辅因子的介入、特异的L-R复合物的影响有关[4]。例如，典型的Wnt信号通路的激活与Wnt1、Wnt3a等配体和LRP5/6复合物有关[5]；Wnt/Ca2+和Wnt/PCP通路与Wnt11和Wnt5a等配体激活有关[6-7]；Wnt/PCP途径还和小G蛋白被激活有关[8]。Wnt通路在正常成熟的细胞中处于关闭状态，如果被异常激活，各种疾病就会随之发生[9]。

大量研究表明，Wnt参与了人体中各种结构的活动，例如中脑、胎盘、肾脏、肺和骨等[10]。近年来，探索研究Wnt信号对理解疾病的意义成为焦点，这一通路也成为针灸领域的关注点。相对前几年，对于针灸调控这一信号通路的研究多了起来，主要集中在肝癌、骨病、阿尔茨海默病和脑出血、脊髓损伤、颈椎病等方面。

1 Wnt途径与肝癌

大量研究表明，Wnt途径可以改变肿瘤细胞的代谢，并且对肿瘤的发生和生长、侵袭和转移、血管生成、抗肿瘤药物抵抗和干细胞来源等有密切的调节作用[11]。Wnt信号通路成分β-catenin的基因突变会导致多种与人类有关的肿瘤发病[12]，在所有致癌机制中，上调的典型Wnt途径似乎是一个较好的治疗靶点，抑制Wnt信号传导，仍然是治疗干预的目标[13]。

王颖等[14]研究发现瘢痕灸预处理肝俞穴和足三里穴均可升高原发性肝癌大鼠sFRP1的表达量和降低β-catenin的表达量，对预防原发性肝癌有良性作用，且处理肝俞穴的预防效果更佳。还有其他研究显示，瘢痕灸后Wnt3a mRNA、Wnt10bmRNA的表达量会降低，说明瘢痕灸肝俞穴、足三里穴的作用机制可能是通过调节基因水平Wnt3a、Wnt10b的表达量从而治疗原发性肝癌[15-16]。

以上关于调控 Wnt 信号通路治疗肿瘤的针灸疗法，多通过干预β-catenin 等表达，进而抑制Wnt信号通路来预防治疗癌症。

2 Wnt途径与骨病

从发现LRP5的突变与人体骨量的改变有因果关系以来[17]，Wnt信号通路与骨发育和骨重塑之间的分子联系研究取得了很大进展，如有研究发现可通过刺激干细胞的更新和成骨细胞前复制、诱导成骨细胞生成、抑制成骨细胞和骨细胞凋亡等多种机制来调节骨发育代谢[18]；Wnt信号通路的激活或抑制可以对骨密度和强度的增减造成影响[19]。其次，Wnt信号通路失调对干细胞功能和软骨降解也有综合影响，对骨关节炎的发生有影响作用[20]。可见Wnt信号通路对骨病的治疗非常重要。

张媛媛等[21]研究电针“内膝眼”“犊鼻”治疗膝骨关节炎软骨退变的作用机制，发现电针可能通过经典通路，抑制了软骨降解和软骨细胞死亡，改善了软骨形态结构。范怀玲等[22]开展了电针干预绝经后骨质疏松大鼠的研究，发现Wnt3a、β-catenin、Runx2的表达量明显上调，同时骨形成速度加快、骨强度增强，说明电针“关元”穴治疗绝经后骨质疏松可能与Wnt-β-catenin信号通路的激活有系。王亚军等[23]研究发现，针刺通过激活Wnt/β-catenin信号通路，使基因和蛋白水平的Wnt3a和β-catenin表达量均有提高，从而恢复了骨重建系统的平衡，达到了防治绝经后骨质疏松症的目的。在胶原诱导性关节炎模型大鼠实验中，张育瑛等[24]发现Wnt阻断剂组和电针联合艾灸组的Wnt3和β-catenin蛋白及mRNA的表达量明显降低，并且炎性细胞减少，滑膜和骨质破坏情况也明显减轻。此外，电针辅助玻璃酸钠治疗膝骨关节炎患者的研究，也显示血清中Wnt-3α和β-catenin及关节滑液中IL-1α和IL-1β的表达量出现下降[25]。还有研究表明，温经通络汤联合针灸可使Wnt-3α、β-catenin、BMP-2的表达量减少，从而减轻关节疼痛，恢复关节功能，达到较好治疗痹证关节炎的效果[26]。

以上调控 Wnt 信号通路治疗骨病的针灸疗法研究，多通过干预Wnt-3α、β-catenin 等表达，进而抑制Wnt信号通路，从而加快骨形成、增强骨强度，调节骨重建系统的平衡，实现膝关节结构和功能状态的改善。

3 Wnt途径与抑郁症

1996年的一项研究发现，神经精神障碍(包括精神分裂症、躁郁症和抑郁症)中的Wnt信号关键负调节因子糖原合酶激酶-3(GSK-3)在大脑的大部分区域都有表达，其能促进成年海马齿状回神经干细胞的增殖、迁移和分化[27]。此后有研究发现，Wnt信号通路中β-连环蛋白存在于神经胶质细胞中，参与了情绪障碍的整个过程，在焦虑、抑郁行为的恢复中发挥了重要作用。抗抑郁治疗研究也显示，治疗后的海马下颗粒区(SGZ)中新生细胞中β-catenin的表达有一定增强[28-29]。

有人开展了电针调控抑郁大鼠的实验研究，王珑等[30]发现，当大鼠海马内经典通路中关键蛋白的量趋近正常时，抑郁症状得到较好改善；荆秦等[31]用电针影响经典信号通路，使海马中DKK1、LRR-5、LRP-6蛋白的表达量受到影响，从而修复了海马神经细胞，通过减少细胞凋亡来实现抗抑郁。在灸法抗抑郁的研究中，邓雪等[32]发现海马内Wnt通路中GSK-3β、β-catenin表达量会受灸法调控，从而定向分化海马神经干细胞，使围绝经期抑郁症得到较好治疗。

以上调控 Wnt 信号通路防治抑郁症的针灸疗法研究，多通过控制大鼠海马内经典通路中关键蛋白的表达量，来促进海马神经干细胞的定向分化，从而促进了海马神经细胞的恢复，减少了细胞死亡，对抑郁症起到了治疗作用。

4 Wnt途径与阿尔茨海默病(AD)及脑出血

大量研究表明，Wnt/β-catenin信号是成年海马神经的关键调控因子[33]，不仅对神经元存活、发生至关重要，而且在调节突触可塑性和血脑屏障完整性、功能性等方面起着重要作用[35]。如记忆受损小鼠表现出β-catenin、Cyclin D1、c-myc、Wnt7a和PSD95水平的迅速下降[34]；阿尔茨海默氏病(AD)可以通过激活Wnt /β-catenin信号抑制大脑中淀粉样β的产生和tau蛋白的过度磷酸化，恢复脑内Wnt/β-catenin信号传导的小分子Wnt激活剂(特别是针对Wnt拮抗剂DKK1、tau调节剂GSK3-β的Wnt激活剂)，对于AD的治疗是一个新工具[35]；急慢性脑出血在阻断GSK-3β的磷酸化/活化、增加Bcl2和β-catenin的水平后，神经元存活率显著提高，症状明显改善[36]。

通过针灸防治AD的研究，周华等[37]发现针灸影响海马区有关的酶GSK3-β、PP2A及蛋白的表达，保护脑学习记忆功能。尹海燕等[38]开展了艾灸防治老年记忆减退的研究，发现海马干细胞相关基因靶点也与Wnt家族有关联。还有电针预处理老年大鼠，结果显示针+手术组比单纯手术组老年鼠术后第1～7天的逃避潜伏期和游泳距离显著变短，Aβ及P-tan-181蛋白量变少，Wnt蛋白、β-catenin蛋白及P-GSK-3蛋白量显著增多，说明预先给予电针刺激可能通过激活Wnt/β-catenin信号通路来改善老年大鼠术后认知功能[39]。

张吉芳等[40]采用电针干预脑缺血再灌注损伤大鼠，发现电针组脑血流量及速度明显高于模型组，脑神经功能明显改善，脑组织Bax蛋白量下降，β-ctenin、Bcl-2蛋白量上升，从而得出电针干预可能通过激活Wnt/β-catenin信号通路、增加Bcl-2蛋白表达及减少Bax蛋白表达，对大鼠脑缺血再灌注损伤神经起到保护作用。邹伟等[41]发现与通路激活剂SB216763有相似功效的“百会”透“曲鬓”针刺法，同样可以起到上调β-catenin表达量，激活Wnt信号通路的作用，从而调控脑组织神经干细胞，改善脑出血大鼠神经损伤。

以上调控 Wnt 信号通路治疗脑病的针灸疗法研究，多通过激活Wnt/β-catenin信号，来改善大脑学习记忆认知，也可改善脑出血后神经损伤。

5 Wnt途径与脊髓损伤

脊髓损伤(Sci)是一种严重的神经损伤[42]。研究表明Wnt-β-Catenin信号通路对神经干细胞的形成具有非常重要的作用[43]。目前Wnt基因的两个大类(Wnt1和Wnt5a)中的Wnt1家族包含的Wnt-1、Wnt3a和Wnt7a，对神经系统的发育尤为重要，其中Wnt1和Wnt3a与神经干细胞的增殖和分化密切相关[44]。

在火针干预脊髓损伤大鼠的离体研究中，发现脊髓损伤神经干细胞Wnt3a基因、β-catenin基因的表达可通过火针来调控[45]。夏铂等[46]采用回医烙灸法干预脊髓受损大鼠，发现大鼠Wnt1、β-catenin的局部表达量升高，从而加快了神经的修复，而且前期施加干预效果会更好。姚海江[47]的实验研究也显示，督脉电针能有效上调Wnt1、Wnt3a的含量，从而抑制细胞内β-Catenin的磷酸化和泛素化，最终促进内源性神经干细胞的生长，加快修复损伤。XIN WANG等[48]采用电针大椎和命门进行治疗，发现电针可升高Wnt /β-catenin信号通路中的Wnt1、Wnt3a和β-catenin，从而保护神经。程素利[49]应用火针治疗脊髓损伤，结果表明火针治疗除了可促进Wnt3a、β-catenin蛋白和mRNA表达外，还促进GSK3βmRNA表达，抑制GSK3β蛋白质的表达。

以上调控 Wnt 信号通路对脊髓损伤进行针灸治疗的研究，多通过使Wnt /β-catenin信号通路中的Wnt1、Wnt3a和β-catenin表达量上调来促进神经干细胞生长，加快损伤修复。

6 Wnt途径与颈椎病

颈椎病发病是椎间盘组织退变所致[50]。研究表明，退变组织中的细胞凋亡是颈椎病发病的重要原因[51]，而Wnt/β-catenin 通路参与了细胞生长与调亡等过程，对防治颈椎间盘失稳有关键作用[52]。电针干预颈椎病大鼠，发现椎间盘中凋亡的细胞明显减少，β-catenin蛋白量明显升高，表明电针可以起到使颈椎病模型大鼠的细胞凋亡减少的作用[53]。还有研究采用电针“大椎穴”处理颈椎病模型大鼠，结果发现大鼠Wnt、GSK-3β、Axin和P-β-catenin的表达量明显升高，说明椎间盘退变得以改善的可能机制是电针抑制了Wnt-β-catenin信号通路[54-55]。

7 其他

刘淑云等[56]研究发现下丘和听皮层的β-ctenin蛋白可能通过电针“听宫穴”和“翳风穴”发生表达，使豚鼠年龄性损失缓解。在溃疡性结肠炎治疗研究方面，王姗姗等[57]发现湿热型溃疡性结肠炎不典型增生可以应用针药联合来改善，且副作用小，这可能与激活肠炎膜GSK-3β、加快磷酸化β-catenin、抑制Wnt/β-catenin通路不正常激活有关。Wnt还与正畸牙齿槽骨吸收进行骨改建密切相关，舒丹[58]研究发现电针能够显著减少Wnt3a、Wnt5a、OPG阳性细胞计数，有助于恢复功能，预后良好。

综上所述，Wnt信号通路虽然在针灸领域的研究起步较晚，但针灸干预经典通路的研究较为丰富，在这些研究中基因蛋白水平均有所涉及；而 PCP通路、Ca2+通路的权威报道较少，因此仍需不断加大研究力度。近年来针灸调控 Wnt 信号通路治疗疾病的研究不断增加，以肝癌、骨病、阿尔茨海默病和脑出血、脊髓损伤、颈椎病等疾病研究为主，但仍有许多针灸优势病种未有涉及，尚需进一步探究。相信随着分子生物学技术的飞速发展，针灸调控Wnt信号通路的研究将日益深化，对针灸治疗疾病机理的阐释和针灸进一步走向国际化都有非常重要的意义。