基于同型半胱氨酸探讨针灸治疗卒中后抑郁研究进展
2022-11-27安军明李彦娇殷之珺吴玉龙
杨 敏,安军明,李彦娇,殷之珺,吴玉龙
(1.陕西中医药大学,陕西 西安 712046;2.西安市中医医院,陕西 西安 710016)
脑卒中后抑郁(post-stroke depression,PSD)是最常见的神经精神卒中后并发症,流行病学资料显示其横断面患病率在18%~33%之间[1-2]。PSD患者常表现为双向情感障碍、适应障碍、情绪低落、体重减轻、睡眠困难、食欲不振等,伴有严重的认知缺陷和较高的长期残疾率,给社会和家庭带来了极大的经济负担[3-5]。相对于抗抑郁药物的毒副作用和药物依赖性,针灸以疗效显著、不良反应少、操作简单等优点,通过多机制、多靶点治疗PSD[6-8]。关于PSD的病理机制仍有许多模糊之处,因此早期准确地诊断PSD显得十分重要,近些年来,有学者发现与卒中后非抑郁患者相比,PSD患者的同型半胱氨酸(Hcy)水平更高,高浓度的Hcy是PSD发生的一个显著危险因素[9]。为此本文将卒中后抑郁与Hcy的关系及针灸通过影响Hcy治疗卒中后抑郁可能的机制做以下综述。
1 现代医学对PSD的认识
卒中后抑郁的发病机制尚在研究,目前进展较大的神经生物学机制中,单胺类神经递质释放减少、神经元破坏、神经生长因子表达降低、神经网络功能障碍和基因缺陷是PSD的几个主要发病因素[1-3,10-11],其中关于单胺类神经递质分泌减少的因素最为显著,5-羟色胺(5-HT)、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、γ-氨基丁酸(GABA)等作为调节情绪活动的生理学基础,由于脑损伤及脑损伤引起的炎症在脑干、下丘脑、基底神经节或额叶皮质的表达减少,同时脑损伤后额叶谷氨酸重吸收降低,过量的谷氨酸积聚在细胞外,使突触后神经元过度兴奋,最终变性、坏死[12]。脑损伤后相关的神经生长因子如脑源性神经营养因子(BDNF)、神经胶质源性营养因子(GDNF)、成纤维细胞生长因子(FGF2)分泌减少,影响中风后患者神经功能的恢复[13]。此外脑卒中引起的炎症不仅影响下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)、下丘脑-垂体-甲状腺素轴(PHT)促进皮质醇分泌,而且能激活小胶质细胞促进炎细胞因子释放,参与血管和神经的损伤机制。有部分研究认为PSD的发生与卒中部位相关,如左半球中风更容易引起抑郁[14],皮质下白质的损伤导致了PSD的易感性[15],以及前额叶、扣带回、基底神经节等附近的病变引起发病率较高[16]。虽然关于卒中后抑郁的发病多机制、多环节、多成分,但关于神经递质、炎症、氧化应激、神经元破坏等研究已达成共识。
2 Hcy在PSD中的作用
Hcy是蛋氨酸(即甲硫氨酸Met,一种必需氨基酸)代谢中产生的一种非蛋白硫氨基酸,来源于蛋白质的饮食或内源性降解[17-19],其在S-腺苷甲硫氨酸酶和辅酶维生素B12的作用下能循环形成甲硫氨酸(Met),是甲基化、再甲基化、转硫途径交叉处的关键代谢物[20-21]。Hcy作为阿尔茨海默病、认知障碍和自闭症的潜在和预测生物标志物的作用已经得到了认识[22-24],近期研究发现PSD患者伴有高含量的Hcy[25],将高Hcy加入常规危险因素中,提高了PSD的风险预测能力,且与抑郁症状的严重程度存在水平正相关性[23]。现有的研究提示Hcy对神经递质有不良影响、参与炎症、引起DNA链断裂、氧化应激、诱导细胞凋亡,对神经元和血管有直接毒性等。
2.1影响神经递质的产生 参与大脑情绪调节的5-HT和NA纤维起源于脑干核,它的轴突从脑干上升到大脑皮质,在多个皮质和皮质下区域(包括认知和情绪)参与调节。5-HT、NE等作为单胺类神经递质,低水平时介导抑郁障碍的发生发展,当其途径被中风病变破坏引起水平降低时,更容易患抑郁症[3,26]。儿茶酚胺作为含有儿茶酚的胺类化合物,主要指DA、NE及其衍生物,而S-腺苷甲硫氨酸是Met-hcy代谢途径中一种具有抗抑郁作用的中间物质。Hcy能抑制催化儿茶酚胺和S-腺苷甲硫氨酸甲基化反应所需的酶[27-29],阻碍其产生合成儿茶酚胺所需的甲基,降低DA、NE的浓度。有研究表示Hcy高水平时伴有血清、红细胞和脑脊液中的叶酸水平显著降低,且用S-腺苷甲硫氨酸治疗后患者的抑郁情绪明显改善[27]。
2.2促进炎症因子表达 炎症是指机体对外界损伤因素刺激所产生的防御反应,当炎症发生时核因子κB(NF-κB)的抑制蛋白(IκB)被降解,导致NF-κB释放并进入细胞核与相关位点进行基因结合,诱导相关基因的转录,促进炎症细胞因子[白细胞介素(IL)-1、IL-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等]的表达,影响单胺类神经递质的合成和活性,引起焦虑、抑郁。IL-1β是脑卒中后炎症反应的核心介质,Hcy通过促进炎症因子释放、参与炎症反应[13]而介导PSD的发生。脑卒中后Hcy代谢受阻,过量的Hcy刺激血管平滑肌细胞(VSMCs)在mRNA和蛋白质水平上产生CPR,通过免疫激活和炎症引起活性氧的大量释放,诱导氧化应激发展,激活血管内皮细胞、巨噬细胞和血管平滑肌细胞中的NF-κB,而内皮细胞的功能障碍会影响BDNF的表达[10,28]。此外炎症不仅增加吲哚胺2,3双加氧酶编码基因(indoleamine 2,3 dioxygenase,IDO)的表达,加速色氨酸代谢,而且影响HPA和PHT,促进皮质醇分泌,以减少5-HT、NE等的合成[29-31],同时持续和过量分泌皮质醇可抑制海马神经元再生,降低患者脑中GDNF和BDNF水平[32]和前额叶皮质的神经可塑性[3],导致PSD的发生。
2.3对神经元和血管有直接毒性 高Hcy能增加血管氧化负荷,激活NOS,促进超氧自由基的产生,同时与蛋白质相关的Hcy代谢时会产生Hcy-硫代内酯(HTL)、N-hcy-蛋白和N-epsilon-同型半胱氨酸赖氨酸,生成活性氧(ROS)而引起蛋白质损伤和结构变化[28]。这些结构变化会产生有毒的蛋白质,对神经元和血管直接产生毒性作用,当过量的Hcy被持续代谢时导致体内代谢产物的累积,显著增强神经细胞对兴奋性毒性和氧化损伤的易感性[20]。另有研究发现Hcy通过诱导NADPH氧化酶促进小胶质细胞的增殖和激活,被激活的小胶质细胞分为极化的M1和M2,其中M1小胶质细胞能产生具有细胞毒性的炎症因子[33]。同时由于Hcy通过再甲基化代谢,且许多甲基化发生在大脑,一方面脑卒中后介导Hcy再甲基化合成酶及其辅助因子B12缺乏,导致再甲基化受阻的Hcy在脑内积聚,另一方面高浓度的Hcy增加了发生脑血管疾病的危险,并参与卒中后神经网络功能障碍的发展[34]。
2.4诱导细胞凋亡 NMDA受体(N-methyl-D-aspartic acid receptor)即为N-甲基-D-天冬氨酸受体,是离子型谷氨酸受体的亚型,可调节神经元的存活、发育与可塑性[18,35]。Hcy作为内源性谷氨酸受体激动剂,作用于NMDA和非NMDA受体亚型[36],通过对NMDA受体的影响增强细胞钙离子内流、自由基生成及caspase活性[12],使谷氨酸等兴奋性氨基酸在细胞外积聚,导致神经元过度兴奋、变性、坏死。另外有研究显示Bax蛋白和Bcl-2蛋白可能与抑郁的发生相关[37-38],Bax蛋白(促凋亡)、Bcl-2蛋白(抗凋亡)是决定凋亡信号后细胞死亡或存活的关键因素。当Hcy水平升高时能增加Bax蛋白的表达,通过其相互作用调节细胞色素c的释放和凋亡级联的传播,产生ROS,破坏所有生物大分子(蛋白质、DNA)[39],从而导致细胞凋亡或细胞信号改变。
3 中医学对PSD的认识
从中医角度来看,多数学者认为PSD是“中风病”和“郁证”的合病。本病病位在脑,基本病机归属中风后经脉痹阻,阴阳气血失调,心、肝、脾、肾等多个脏腑受累。历代医家认为,中风属本虚标实,肝肾阴虚,气血亏虚为本,风火痰瘀为标,两者相互影响,相互作用。“心为五脏六腑之大主, 主神明、主血脉”,“脑为髓海,为元神之府”,中风后患者本气血亏虚,神明失清[34-38],加之肢体废萎不用,容易产生自卑、郁怒等情绪。卒中后肢体功能恢复缓慢,长期的身体残疾导致患者肝郁气滞,情志不舒,引起五脏气血失调。肝郁乘脾或肝郁抑脾,则出现肝脾失和,脾失健运,生化乏源,导致心失所养,神失所藏,即忧郁伤神。同时过忧伤脾,思则气结,导致气郁生痰,痰气郁结,加重肢体经络阻塞不通。若平素肝气横逆,心肝火盛伤阴,肾阴被耗,出现阴虚火旺或心肾阴虚。《杂病源流犀烛》中提到:“诸郁,脏气病也,其原本于思虑过深,更兼脏气弱,故六郁生焉。”肝失疏泄、脾失健运、心神失养,最终表现为心情抑郁、胸闷不舒、善悲易哭、不思饮食等症。
从中医毒邪角度分析,脏腑虚损,痰瘀热毒损络是中风病发病和损害的直接病机。中风发病多因“内虚邪中”,《金匮要略·中风历节病脉证并治》谓:“脉络空虚,贼邪不泻。”中风病多发于中年以后,精气渐虚,肝肾阴虚于下,肝阳偏亢易动风化火生痰,或长期精神紧张,阴精暗耗,火盛灼津炼液为痰,同时卒中后患者脾胃虚弱,脾失健运,痰湿内生,加之经络阻塞不通,脉络瘀阻,故痰瘀交阻化热,随风邪上行清窍,损伤脑络[37]。根据现代医学研究,脑卒中后产生大量的氧自由基和代谢物质,损害血管内皮细胞、神经元等,从而导致神经功能缺损加重,其中Hcy多经肝脏和肾脏代谢[38],高水平的Hcy对神经元和血管进行毒性破坏、对神经递质产生负影响、引起DNA链断裂、氧化应激和凋亡等,可看作中医理论体系的毒邪。结合上述,中风“毒邪”的观点与现代医学的认识持有一定相同的看法[40]。卒中后抑郁的中医治疗疗效显著、毒副作用少、医疗费用经济,因此,使中医治疗PSD做到更加的科学化和客观显得尤为重要。
4 针灸治疗PSD
PSD的发生由于肝失疏泄抑脾,心肝火盛伤阴,导致心失所养,肾阴被耗,引起肝肾阴虚,气血亏虚,忧郁伤神,因此针灸治疗卒中后抑郁主要以疏肝理气解郁、健脾养心、益气补血为主。现代医学研究认为PSD患者和Hcy的高水平存在一定的联系,而针灸治疗卒中后抑郁可能与其影响患者血浆中Hcy的含量有关,主要表现为针灸能降低PSD患者的血Hcy水平。邓懿函[37]治疗卒中后抑郁患者分为对照组和治疗组,2组均予卒中后常规治疗,同时对照组予百忧解、治疗组予针刺治疗,以评分量表和血浆中Hcy含量为观察指标,结果显示治疗前后2组患者的抑郁症状均明显改善,针刺对患者血浆Hcy高水平的下调作用、改善神经功能缺损及日常生活能力优于抗抑郁药,提示针刺可能通过加速Hcy代谢降低其含量来改善患者的抑郁症状。王景信等[36]治疗卒中后抑郁患者,分为药物组和针刺组,分别予帕罗西汀和针刺治疗。治疗后针刺组对患者5-HT水平上调作用、对IL-1、Hcy水平的下调作用均优于药物组,且总有效率高于药物组,提示针刺通过下调Hcy水平抑制炎症反应,增加神经递质的释放。
根据现代医学研究,针刺穿过多种组织和细胞类型,如表皮、真皮、筋膜、肌肉,通过行气血、通经络的作用促使体内Met和半胱氨酸(Cys)通路恢复循环,加快体内Hcy的代谢,在调节神经递质释放、通过神经元系统调节情绪活动、保护神经细胞、抗神经细胞凋亡、改善神经功能缺损程度等多方面起到重要作用[39]。针灸通过调节Hcy水平影响兴奋性/抑制性作用恢复神经递质平衡,改善皮质受原发性缺血影响区域的活动[41-42],通过前额穴位的针刺将刺激投射到皮质下和皮质区域,包括前额叶皮质和杏仁核,调节脑干神经元,增加神经递质如NA、5-HT的合成以减少抑郁情绪活动[43-44]。针灸还能通过产生的刺激降低炎症细胞因子(如IL-1、IL-6、TNF-α)水平[43],抑制Hcy引起的氧化应激的发展,改善内皮细胞的功能障碍,增加脑源性神经营养因子的表达,促进神经功能恢复,提高突触可塑性和传递效率。当脑损伤后再甲基化受阻的Hcy在脑内聚积造成下丘脑神经内分泌系统的紊乱和神经元的变性、坏死[39],其中三叉神经核、脑干网结构、中缝背核(DRNQA)和蓝斑(LC)作为5-HT和NA神经元的主要来源,针灸将产生的刺激通过三叉神经感觉通路传入信号,帮助去甲肾上腺素神经元系统(NA)处理针灸信号,恢复处理情绪信号的脑区神经影像学活动[39,44];此外发现针灸可上调bcl-2 mRNA和下调bax mRNA,通过加速Hcy的代谢,降低Hcy对nmda受体的兴奋性,对神经细胞起到抗凋亡作用,保护神经元,减少细胞凋亡或细胞信号改变,发挥抗抑郁作用[43]。
5 小 结
卒中后抑郁作为一种精神障碍,严重影响了人类的身心健康,随着脑血管病发病率的不断上升,PSD的患病人数也在逐年增多。PSD不仅影响卒中后患者的治疗和康复,更让患者及其家庭付出了巨大的经济、情感及社会代价,是需要引起各方面关注的社会情感公共问题。卒中后抑郁的病因病机复杂,因此对其多靶点、多机制的研究十分必要。国内外大量研究提示Hcy的血浓度升高危害心血管及神经系统,尤其在脑卒中发生中扮演重要角色,此外高Hcy不仅是认知、情绪、记忆等功能障碍发生发展的危险因子,也与其他危险因素可产生协同作用,共同促进疾病的发生。虽然对Hcy的研究已取得较大进展,但仍需进一步对Hcy致病机制进行深入研究,为治疗Hcy致相关疾病提供新的路径,及早防治并延缓疾病的发生发展。
近年来,醒脑开窍法、方氏头针法、“开四关”法等特色针法,以及电针、针药结合、针灸结合康复等一系列联合疗法的应用,在减轻PSD患者抑郁症状方面效果显著[40,45-46],充分展现了针灸有效率高、个体化强、整体防治、患者依存性好、毒副作用小、医疗费用低的特色和优势。作为PSD的有效疗法,针灸能通过影响Hcy含量,调节单胺类神经递质分泌、改善BDNF表达、抑制细胞因子和减轻炎症反应,改善抑郁症状,促进神经元恢复,从而起到抗抑郁作用[45,47]。然而目前针刺临床研究方面仍存在不足,如:①针灸干预Hcy抗抑郁的临床相关研究报道较少,大多数研究仅限于单一因素,观察指标简单;②以Hcy为观察治疗的临床研究中样本量较小,缺乏大规模、大样本、大数据的相关研究;③对针刺治疗PSD的作用机制研究尚未有很多涉及的研究,导致了针刺多靶点、多层次调控研究的困难;④大部分研究只是近期效果显著,远期疗效的不确定是需要深入研究的一个方面。随着现代医学的不断发展,针灸治疗卒中后抑郁得到越来越多地认可,因此,在今后的临床试验中不仅要制订严谨的研究方案,进行多中心大样本的研究,还要进一步规范针刺治疗方法及疗效评定标准,进行针刺治疗抑郁症的近期及远期疗效评价,充分发挥针灸多机制、整体治疗、安全可靠等特点,为今后针灸治疗PSD明确有效的治疗方案,提高临床疗效。
利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突。