针刺治疗中风后运动性失语的机制研究进展

肖娜,王盛春

(山东第一医科大学附属省立医院,济南 250021)

中风是一种急性神经脑血管病,临床表现为突发性、持续性神经功能缺损症候群,依病因可分为缺血性和出血性。多年来,该病在我国发病率逐年升高,并具有高致残率、高死亡率等特点[1]。运动性失语是中风常见的后遗症之一,有25%～40%的中风患者会出现[2]。运动性失语又可称为“Broca 失语”,以言语不流利、表达困难为主要临床表现,同时存在不同程度的复述、命名和书写障碍,但患者语言文字理解和构思能力正常[3]。运动性失语的发病原因多为脑血管意外引起的优势半球语言中枢神经受损[4]。有研究[5]指出,人类的语言功能的产生与激活具有大脑偏侧性,绝大多数人正常情况下表现为左侧大脑半球偏侧性(左大脑半球为优势半球)。故中风后运动性失语的病因多为优势半球大脑中动脉血供障碍引起的神经损伤,缺血性和出血性中风皆可见[6-7]。常见的损伤区域为Broca 区及邻近的脑灰质以及与Broca 区相关的脑白质,受损的神经纤维以弓状纤维束(arcuate fasciculus, AF)前支为主[8-9]。

目前临床治疗中风后运动性失语以言语康复训练为主,但存在疗效欠佳、疗程冗长等缺点[10]。有研究[11]证明,针刺等中医学疗法治疗运动性失语不仅疗效确切,并且可以有效缩短治疗疗程。而相关研究指出,中风后运动性失语的发病机制与语言中枢的血液循环障碍、脑代谢缓慢、神经损伤等有关[12]。故笔者检索近年来相关学术文献,从改善血液循环、减轻再灌注损伤、提高脑代谢、促进细胞再生等方面总结归纳针刺治疗中风后运动性失语的可能机制,以供进一步临床研究参考。

1 改善血液循环

1.1 增加血流灌注量

血脂含量及组成异常,成熟红细胞数量下降,脑血管流速减慢,脑部血流灌注量不足,导致神经组织缺血缺氧,细胞正常代谢难以维持,继而可发为中风[13]。有研究[14]表明,中风后失语与语言功能区脑血流灌注息息相关,失语患者该区多表现为低灌注状态。多巴胺(dopamine, DA)可以引起血管痉挛,导致血液循环障碍。有研究[15]发现,电针可以减低失语患者体内DA 含量,缓解血管狭窄、血管痉挛等,加快脑部血液循环及增加血流量,从而改善脑部疾病。针刺既能提高腧穴局部浅表血流灌注量,又可改善腧穴所络属脏腑及经络的血液循环[16-17]。吴婧[18]按照随机数字表法将中风患者分为两组,对照组予以丹参注射液治疗,治疗组在对照组基础上给予针灸治疗和康复训练,结果显示治疗组治疗后大脑前动脉、大脑后动脉、大脑中动脉及基底动脉的平均血流速度明显高于对照组。彭拥军等[19]指出针刺还可促进侧支循环的建立,有效促进血液循环,改善受损神经组织之缺血缺氧症状,有效治疗中风后运动性失语。潘琳钐等[20]总结发现针刺还可以直接作用于患处的大脑皮层,引起血液动力学改变,明显降低失语患者血浆高切变率、全血高切黏度、红细胞聚集指数、红细胞压积,并升高红细胞变形指数,有效改善血液循环,促进中风后失语患者语言功能的康复。

1.2 调节降钙素基因相关肽(calctionin gene related peptide, CGRP)与内皮素-1(endothelin,ET-1)的平衡

CGRP 是一种血管内舒张性物质,血浆ET-1 则是血管收缩性物质[21]。生理状态下,两者处于动态平衡状态,以维持血管的正常舒缩[22]。中风后运动性失语患者语言功能区长期处于血液循环障碍状态,会导致脑组织损伤加重和失语程度加重,其发生与CGRP、ET-1 的失衡密切相关[23]。相关研究[24]表明,针刺可提高血管内CGRP 含量并降低ET-1 含量,调节两者平衡,降低血管收缩压,改善脑血管微循环,以保护神经组织。

2 减轻再灌注损伤

中风患者给予相应溶栓治疗后,脑血管实现暂通,然而会引起机体细胞应激反应,造成脑神经组织再次损伤,此现象称为再灌注损伤[25]。血液再灌注造成神经细胞二次损伤的机理在于不同程度上激活神经炎性反应、氧化应激反应和细胞凋亡等。有研究[26]发现,针刺可以有效抑制对小胶质细胞的过度激活,并且还可以抑制促炎性因子[如肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)]和促进抗炎性因子[如白介素-6(interleukin-6, IL-6)]的表达,从而减少神经炎性反应的发生并减轻神经损伤。张光明[27]采用针刺配合康复训练治疗中风后失语患者,发现治疗组血清TNF-α、IL-6 明显低于对照组且患者语言功能显著提高。此外,针刺还能促进脑神经组织中的抗氧化物质的产生和释放,提高脑神经细胞的抗氧化能力,加强对神经组织的保护,减少氧化应激反应的发生。有研究[28]发现,采用电针治疗卒中模型大鼠可促进抑细胞凋亡因子的表达和抑制促细胞凋亡因子的表达,有效抑制细胞凋亡的发生,从而减轻神经损伤并改善临床症状。

星形胶质细胞是参与血脑屏障构成的重要组成部分,对语言中枢等神经细胞起着保护作用。相关研究[29]发现,电针大鼠大椎、百会穴可促进星形胶质细胞的增殖,加强对中枢神经细胞的保护作用,减轻再灌注损伤,有助于急性脑血管意外患者的神经功能恢复。

另有研究[30]指出,在血液再灌注条件下,Yes 相关蛋白(Yes-associated protein, YAP)可有效减轻对细胞内线粒体的破坏,减少再灌注引起的炎性反应和氧化应激反应的发生,从而抑制细胞凋亡,并且YAP 还有促进神经细胞的增殖、修复和再生的功能,而针刺则可有效增强YAP 的表达,继而减轻血液再灌注对神经细胞的损伤。

3 提高脑代谢

针刺通过提高神经细胞对氧气、葡萄糖、氨基酸等物质的利用,提高脑代谢,以促进受损神经组织恢复并改善神经功能。有研究[31]发现,针刺能够增加脑组织的供氧量,以改善中风后脑神经细胞缺血缺氧状况,并能提高脑摄氧能力和氧代谢能力,加快对受损脑组织的修复。李福强[32]指出针灸可以提高患者运动前区、额叶皮质区等中枢神经区域脱氧葡萄糖的含量,促进脑内糖代谢。王春南[33]通过对失语患者针刺治疗前后脑功能磁共振、脑血流图检测、脑葡萄糖代谢进行对比发现,针刺可显著提高语言活动区葡萄糖的代谢。并有研究[34]发现,针刺可以促进大鼠脑内乳酸、谷氨酸等物质的合成,有效提高脑代谢,利于对神经细胞的保护和修复。

4 促进细胞再生

4.1 促进脑血管再生

缺氧诱导因子(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)是一种广泛存在于机体的具有转录活性的核蛋白,在缺血缺氧条件下,其具有促进细胞分化、促进血管再生的作用。血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)是HIF-1 重要的靶向基因之一,具有促进血管内皮细胞增殖分化的作用并参与血管再生的过程[35]。有研究[36]发现,针刺可以提高大鼠体内HIF-1、VEGF 水平,有效促进中风损伤中枢神经区域的血管重塑。 促血管生成素1(angiopoietin 1, Ang1)可以助于血管的成熟,而促血管生成素2(angiopoietin 2, Ang2)可以助于血管再生和生长。相关研究[37]证明,针刺能有效提高Ang1 和Ang2 表达水平,从而促进脑血管再生。针刺从不同途径上来促进脑血管的修复和再生,有利于脑血管意外损伤的中枢神经区域恢复。何金峰等[38]采用针刺配合康复疗法治疗中风后运动性失语患者,结果显示针刺能促进脑血管循环、重建并可激活语言神经功能。

4.2 促进神经细胞再生

神经营养因子对神经组织具有保护和修复的作用,可以抑制神经细胞的凋亡,并且可以促进神经细胞的增殖再生[39-40]。神经生长因子(nerve growth factor,NGF) 、 脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)、胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor, GDNF)和碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor, bFGF)是神经营养因子的重要组成部分,参与神经元细胞的增殖分裂。相关研究[41-42]证明,针刺可有效促进大鼠NGF、BDNF、GDNF、bFGF 等神经营养因子mRNA 的表达,且新生神经明显增多,对神经元细胞的修复和再生起到积极作用。有研究[43-44]指出针刺能够提高中风后失语患者脑神经细胞的可塑性,并有效促进中风后受损神经细胞复苏再生。

5 促进大脑功能重组

5.1 语言中枢非损伤区域功能代偿

急性脑血管意外引起语言中枢一定区域受损,而针刺可以通过增强语言中枢非损伤区域神经兴奋性,实现语言功能代偿作用,从而利于失语患者临床恢复。张慧敏[45]采用头穴丛刺配合言语康复治疗中风后运动性失语患者疗效显著,并指出头针可以增强语言中枢非损伤区域神经细胞兴奋性,以加强脑的代偿功能,促进失语康复。

5.2 Broca 镜像区

Broca 镜像区即与Broca 区呈现镜像分布的右侧半球相应区域,该区域在中风后运动性失语发病及恢复过程细胞兴奋性有着显著变化,并且该变化或与语言功能恢复相关。但现有研究对于Broca 镜像区在中风后运动性失语临床恢复过程中所扮演的角色争论不一。一部分专家认为Broca 镜像区的激活是因为左侧大脑半球受损引起的胼胝体去抑制反应,对于运动性失语的恢复无临床意义。一部分专家认为胼胝体和左右大脑半球共同参与语言的构成与发生,在优势半球语言中枢受损时,Broca 镜像区起到代偿作用,故Broca 镜像区的激活在运动性失语的恢复过程中起积极作用[46]。疾病急性期时,左侧大脑半球由于神经受损严重处于负激活状态;亚急性期,Broca 镜像区代偿性激活,此时表现为右侧大脑半球偏侧性;恢复期,左侧大脑半球兴奋性逐渐升高,大脑半球的偏侧性逐渐由右侧大脑半球转向左侧大脑半球[47]。也有学者认为,在生理状态下,左右半球处于相对平衡状态,因中枢神经受损导致这种平衡被打破,右侧半球Broca 镜像区过度兴奋,而右侧半球病理性的兴奋性提高阻碍了失语病症的恢复,对中风后运动性失语临床恢复起负向调节作用,这种观点称为半球间竞争性抑制假说[48]。

目前已有国内外研究将低频rTMS 刺激右侧大脑半球Broca 镜像区用来治疗非流利性失语症,且治疗后患者言语功能有所改善,此研究支持Broca 镜像区的激活有益于运动性失语的恢复[49]。潘巍一等[50]对Broca 区进行阳极刺激激活患侧的神经活动,对Broca镜像区进行阴极刺激抑制健侧神经兴奋,从而改变中枢内易化系统、抑制系统失衡状态,此研究则支持半球间竞争性抑制假说。

另有研究[51]发现,电针治疗中风后失语患者可以提高语言功能区兴奋性,尤以左侧优势半球及相连区域为主,并能有效促进语言功能恢复。但对于针刺治疗是否对Broca 镜像区神经细胞兴奋性产生影响,针刺可以兴奋Broca 镜像区神经细胞还是抑制该区细胞,该影响对中风后运动性失语恢复是否有意义,仍缺乏相关实验或临床研究验证,故Broca 镜像区很多问题亟待也值得我们思考和探索,或有意想不到的发现。

6 讨论

针刺治疗中风后运动性失语疗效确切,但作用机制尚不明确,就目前研究总结发现针刺作用机制是复杂的且多靶点的,可以通过改善脑循环、减轻再灌注损伤、提高脑代谢、促进细胞再生、促进大脑功能重组多方面来促进中风后运动性失语的语言功能恢复。已有研究主要集中在针刺调节脑循环、改善脑神经功能恢复上,但其他方面研究相对不足,存在研究不够深入、文献资料缺乏等问题,亟待进一步实验研究和解决。根据本文所述,Broca 镜像区在针刺治疗中风后运动性失语中或扮演重要角色,尤其值得进一步探索,或对发现治疗新靶点具有重要意义。