王利然,秦懿囡,寧文華,楊麗紅,2,李 晶,杜元灝,2△

(1.天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，天津 300381； 2.國家中醫(yī)針灸臨床醫(yī)學(xué)研究中心，天津 300381;3.天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院針灸研究所，天津 300381)

腦卒中是一種具有高發(fā)病率和死亡率、致殘率的常見神經(jīng)系統(tǒng)疾病，其中缺血性卒中約占87 %[1]。重組組織纖維酶原激活物仍是目前唯一批準(zhǔn)用于缺血性腦卒中的治療藥物[2]，但因其時間窗窄、嚴(yán)格的適應(yīng)癥，大多數(shù)卒中患者未能接受有效的治療。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為，缺血性腦卒中屬于“中風(fēng)”范疇，以突然暈倒、不省人事，伴口角歪斜、語言不利、半身不遂或不經(jīng)昏仆僅以口角歪斜、半身不遂為主要癥狀。中風(fēng)的病位在腦，與心、肝、脾和腎關(guān)系密切。中風(fēng)病的發(fā)生是多種因素所導(dǎo)致的復(fù)雜病理過程，既有外感因素也有內(nèi)傷因素，風(fēng)、火、痰、瘀和虛是主要病因。

缺血性腦卒中發(fā)生的始動環(huán)節(jié)是由腦組織缺血所觸發(fā)的，腦血管的功能狀態(tài)及血管新生的密度決定著缺血區(qū)腦組織的命運[3]。腦缺血后側(cè)支循環(huán)的機能和形態(tài)反映了腦血管的功能狀態(tài)，是控制代償血流的閘門和樞紐，對腦血流的恢復(fù)至關(guān)重要，血管新生促進(jìn)腦血管微循環(huán)恢復(fù)，能有效挽救腦組織，保護(hù)神經(jīng)元，增強腦缺血后神經(jīng)功能的恢復(fù)[4]。因此，盡早改善受損血管功能、促進(jìn)血管新生、建立有效側(cè)支循環(huán)和挽救缺血半暗帶瀕死神經(jīng)元是腦梗死治療的重心和目標(biāo)[5]。近年來，臨床及基礎(chǔ)研究均證實針灸能通過多途徑、多靶點促進(jìn)缺血性腦卒中后血管功能恢復(fù)，促進(jìn)血管新生[6]。本研究梳理針灸在缺血性腦卒中后血管損傷中的治療作用及機制。

1 抑制炎癥反應(yīng)，減輕血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷

內(nèi)皮細(xì)胞是血管的第一道屏障，通過交換和釋放多種活性物質(zhì)，參與維持血管壁通透性、調(diào)節(jié)血管張力、調(diào)節(jié)凝血與纖溶平衡、細(xì)胞黏附增殖、代謝、自噬和凋亡等功能[7-8]，而血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷造成的內(nèi)皮功能障礙是導(dǎo)致缺血后微循環(huán)障礙的主要原因。

腦缺血再灌注損傷促使活性氧(roS)產(chǎn)生增多，白細(xì)胞浸潤，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞炎癥反應(yīng)，促炎細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子-α (TNF-α)、血清白細(xì)胞介素-1β(IL-1β) 和白細(xì)胞介素6(IL-6)增多，參與炎癥級聯(lián)反應(yīng)，加重血管內(nèi)皮功能損傷[9]。此外，缺血缺氧早期，M1型小膠質(zhì)細(xì)胞激活，同樣能釋放促炎細(xì)胞因子，加重內(nèi)皮細(xì)胞損傷[10]。電針能下調(diào)小膠質(zhì)細(xì)胞活化標(biāo)志物Iba-1和腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞CD11b+的表達(dá)，抑制NF-κB信號通路轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而降低IL-1β和TNF-α的表達(dá)，減輕腦梗死后炎癥反應(yīng)[11]。小膠質(zhì)細(xì)胞激活后的不同表型影響腦卒中后炎癥反應(yīng)，電針上調(diào)小膠質(zhì)細(xì)胞表面α7煙堿型乙酰膽堿受體(α7nAChR)，使小膠質(zhì)細(xì)胞由促炎表型M1型向抗炎表型M2型轉(zhuǎn)化，抑制炎癥反應(yīng)[12]。

內(nèi)皮細(xì)胞也是血腦屏障的主要組成部分[13]，免疫炎癥反應(yīng)誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子釋放，破壞血管內(nèi)皮細(xì)胞及其緊密連接蛋白，造成血腦屏障通透性增高、屏障功能障礙。腦缺血后，促炎細(xì)胞因子TNF-α和IL-6可能通過增加酪氨酸、蘇氨酸磷酸化水平，降低咬合蛋白(Occludin)、整合膜蛋白5(Claudin-5)、血管內(nèi)皮鈣粘蛋白(vascular endothelial cadherin, VE-Cadherin)和緊密連接蛋白1(ZO-1)的表達(dá)[14-15]，導(dǎo)致BBB嚴(yán)重破裂。針刺通過抑制炎癥因子及缺血誘導(dǎo)因子的釋放，上調(diào)Occludin的表達(dá)，抑制Rho相關(guān)卷曲螺旋蛋白激酶(ROCK)的表達(dá)，顯著改善血腦屏障的通透性，對急性腦梗死腦缺血具有保護(hù)作用[16]。 電針刺激能抑制ZO-1蛋白分解，從而保護(hù)腦組織內(nèi)血管內(nèi)皮細(xì)胞和基底膜等超微結(jié)構(gòu)，促進(jìn)細(xì)胞間緊密連接存在，抑制缺血性腦卒中后血腦屏障損傷[17]。

2 降低鈣離子濃度，緩解血管痙攣

急性腦缺血發(fā)生后，缺血缺氧導(dǎo)致胞外鈣離子通道異常開放[18]，胞質(zhì)內(nèi)鈣離子濃度迅速升高，引起血管運動功能障礙，導(dǎo)致腦組織側(cè)支血管阻力增大，開放不利，微血管流質(zhì)、流場的動態(tài)耦合發(fā)生障礙，表現(xiàn)為“高速低效震蕩”，血管痙攣，循環(huán)血流量減少，缺血腦組織獲取代償血流受阻[19]。

腦組織缺血缺氧時，蛋白激酶C(PKC)表達(dá)增強[20]，促進(jìn)磷脂酰肌醇的4,5二磷酸(PIP2)分解為三磷酸肌醇(IP3)和甘油二酯(DAG)，IP3可激活肌漿網(wǎng)(SR)上對應(yīng)的受體(IP3R)，誘導(dǎo)SR內(nèi)Ca2+釋放，該通路稱為IP3、DAG及Ca2+信號通路。電針“水溝”可明顯抑制缺血性腦卒中大鼠腦血管平滑肌細(xì)胞內(nèi)IP3、DAG的表達(dá)，調(diào)控血管平滑肌細(xì)胞Ca2+的濃度，緩解血管痙攣，促進(jìn)有效側(cè)支循環(huán)建立[19]。

血管緊張素Ⅱ(Ang Ⅱ)是腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)的一部分，同樣參與調(diào)節(jié)Ca2+濃度，影響血管舒縮功能[21]。Ang Ⅱ與AT1受體(AT1R)結(jié)合導(dǎo)致PLC磷酸化，裂解磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)產(chǎn)生IP3和DAG，促進(jìn)Ca2+釋放；另一方面，Ang Ⅱ也可以通過刺激AT2R發(fā)揮腦卒中后的神經(jīng)保護(hù)作用[22]。降低Ang Ⅱ的表達(dá)或抑制AT1R信號轉(zhuǎn)導(dǎo)可以阻斷Ang Ⅱ的作用，能減輕腦缺血損傷[23]。電針刺激“水溝”穴能部分逆轉(zhuǎn)MCAO誘導(dǎo)的Ang Ⅱ及其受體介導(dǎo)的IP3信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的激活，進(jìn)而緩解缺血區(qū)域的血管收縮，改善血管運動功能，最終對腦缺血產(chǎn)生治療作用[24]。

3 調(diào)控血管生成因子，促進(jìn)血管新生

血管新生的范圍與程度直接關(guān)系到缺血半暗帶區(qū)血流的改善，影響神經(jīng)細(xì)胞生理功能的恢復(fù)。大量臨床和實驗研究表明缺血性腦卒中后血管新生可改善預(yù)后，血管密度增高的患者死亡率低、存活時間長，微血管新生的密度和腦缺血病人的生存時間存在正相關(guān)性[25]。大鼠大腦中動脈閉塞(MCAO)后12～24 h內(nèi)，新生血管即可通過芽生形式啟動，與完整的微血管形成有規(guī)律的連接，形成有效的側(cè)支循環(huán)[26]。因此，誘導(dǎo)血管新生是目前治療缺血性腦卒中的重要策略之一。

血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、肝細(xì)胞生長因子(HGF)、成纖維細(xì)胞生長因子(bFGF)、血管生成素Ⅰ(Ang-Ⅰ)和血小板源性生長因子(PDGF)是目前主要調(diào)控血管生成的相關(guān)蛋白因子，通過結(jié)合各自的受體，激活下游信號通路，參與調(diào)控內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移和成管，對血管的生成至關(guān)重要。

血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)是一種有效的血管生成信號蛋白，腦卒中后，在VEGF的刺激下，內(nèi)皮細(xì)胞基膜開始降解，壁細(xì)胞分離，內(nèi)皮細(xì)胞之間的連接減少，造成初期的血管擴大。VEGF增加了內(nèi)皮細(xì)胞的滲透性(Permeability)，使血漿蛋白質(zhì)滲透出來，形成暫時的細(xì)胞外基質(zhì)(Extracellular matrix，ECM)支撐物。繼而刺激內(nèi)皮細(xì)胞表型轉(zhuǎn)變，遷移能力增強，產(chǎn)生新的毛細(xì)血管主干，延續(xù)新生血管。在缺氧和缺血條件下，VEGFs及其受體在神經(jīng)元和血管內(nèi)皮細(xì)胞中上調(diào)，VEGFA 通過結(jié)合酪氨酸激酶受體VEGFR2激活下游PLCγ-ERK1/2、PI3K-AKT等信號通路，調(diào)控ECs的表型轉(zhuǎn)變，介導(dǎo)血管生成[27]。bFGF與靶細(xì)胞表面的FGF受體( FGFR)結(jié)合后，激活相關(guān)的信號通路，如絲裂原活化蛋白激酶(MAPKs)信號通路和磷脂酰肌醇3-激酶(PI3Ks)信號通路，上調(diào)多種蛋白酶、生長因子和整合素的表達(dá)，從而促進(jìn)血管生成[28]。HGF既作為神經(jīng)營養(yǎng)因子，又作為血管生成因子，能通過結(jié)合相應(yīng)的酪氨酸激酶受體MET，激活原癌基因C-Met(C-Met)及其下游通路，包括PKB/Akt、ERK1/2/p38MAPK和STAT3信號通路，助于血管生成[29]，過表達(dá)HGF顯著抑制了小膠質(zhì)細(xì)胞的激活和促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，抑制了神經(jīng)元變性。同時減弱了緊密連接蛋白的減少，維持血腦屏障的完整性，并增加了梗死周圍區(qū)域的微血管密度[30]。Ang-Ⅰ與內(nèi)皮細(xì)胞上的受體Tie2結(jié)合使其磷酸化，激活下游信號通路，可促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞存活和血管重構(gòu)，促使大管徑薄壁血管通過芽生形式微小毛細(xì)血管，并向梗塞灶生長，增加梗塞灶區(qū)域的腦血流量[31]。此外，Ang-1與整合素α5聯(lián)合應(yīng)用，能減少BBB破壞，增加內(nèi)皮細(xì)胞緊密連接蛋白的表達(dá)，同時促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖，增加血管密度[32]。

腦卒中后，缺血缺氧引起神經(jīng)血管單元受損，神經(jīng)元及膠質(zhì)細(xì)胞損傷，針刺“百會”“神庭”能促進(jìn)VEGF、軸突生長相關(guān)蛋白43(GAP-43)和突觸素(SYN)的表達(dá)，激活PI3K/AKT信號通路，促進(jìn)血管新生，修復(fù)受損神經(jīng)元[33]。電針上調(diào)VEGF、VEGFR2、bFGF和CD34+的表達(dá)，減少腦梗死大鼠梗死灶體積，增多微血管密度，表明電針通過調(diào)控血管新生相關(guān)因子的表達(dá)，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞表型轉(zhuǎn)變，建立有效側(cè)支循環(huán)[34]。在腦缺血急性期時，電針即可有效提高患者血清bFGF、血清胰島素樣生長因子-1(IGF-1)表達(dá)水平，改善患者神經(jīng)功能及腦血流動力學(xué)[35]。針刺促使腦缺血再灌注損傷大鼠缺血區(qū)腦組織損傷程度減輕，腦組織VEGF和Ang-Ⅰ表達(dá)上調(diào)，Ang-Ⅰ抑制了血管內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡，誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞出芽與遷移，促進(jìn)血管新生[36]。電針“百會”“水溝”“足三里”能促進(jìn)腦缺血大鼠缺血區(qū)HGF、HIF-1α的表達(dá)，隨著針刺干預(yù)次數(shù)增長，HGF表達(dá)逐漸增強，干預(yù)7 d后表達(dá)量達(dá)峰值，進(jìn)而促進(jìn)缺血區(qū)及周圍區(qū)域血管新生，改善神經(jīng)功能缺損癥狀[37]。

在血管生成過程中，周細(xì)胞對新生毛細(xì)血管的成熟和穩(wěn)定起著重要作用[38]。周細(xì)胞是位于全身毛細(xì)血管壁上的分支細(xì)胞，能嵌入微血管基底膜內(nèi)并包裹內(nèi)皮細(xì)胞，從而穩(wěn)定新生血管。PDGF是促血管生成的生長因子，能刺激內(nèi)皮細(xì)胞形成新生的血管網(wǎng)，并募集周細(xì)胞，穩(wěn)定發(fā)展中的血管。PDGF-b結(jié)合其受體PDGFRβ通過Akt信號通路，促進(jìn)周細(xì)胞的生成及朝新生血管遷移，覆蓋毛細(xì)血管，防止內(nèi)皮細(xì)胞的過度增殖、遷移[39]。PDGF還可通過上調(diào)組織金屬蛋白酶抑制劑(TIMP-1)抑制膠原酶的作用[40]，以減少細(xì)胞外基質(zhì)的降解，從而減少血管的滲漏，促使新生血管成熟。電針刺激“水溝”后，電針組PDGF-b表達(dá)量自腦缺血后1 h時即開始上調(diào)，3 d時達(dá)峰值，3～12 d時均明顯高于同時相模型組，表明電針能促進(jìn)血管新生相關(guān)因子的表達(dá)從而誘導(dǎo)梗死后神經(jīng)血管網(wǎng)中微血管的生長、成熟和穩(wěn)定，從而增加微血管密度、促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)[41]。

4 小結(jié)

針灸是具有整體協(xié)調(diào)、雙向調(diào)節(jié)作用的順勢療法，通過誘導(dǎo)或抑制內(nèi)源性物質(zhì)的生成，參與調(diào)控細(xì)胞信號通路，抑制炎癥反應(yīng)、緩解血管痙攣和促進(jìn)血管新生，從而改善缺血性腦卒中后血流供應(yīng)，減輕神經(jīng)功能損傷，并且具有無毒副作用、簡便易操作和經(jīng)濟(jì)適用等優(yōu)點。

但是現(xiàn)有研究仍存在一定的局限性，需要做進(jìn)一步研究：①針灸治療腦缺血后血管損傷的研究中主要涉及電針、手針不同刺激方法，不同的針灸刺激量是否對受損血管產(chǎn)生不同的影響，尚待進(jìn)一步研究，以明確針灸干預(yù)適宜的刺激量;②炎癥細(xì)胞因子及血管新生相關(guān)細(xì)胞因子在腦缺血不同的階段可能具有不同效應(yīng)，不同的疾病進(jìn)程是否會影響到對針灸的效應(yīng)？后續(xù)研究可考慮時間點的選擇，如缺血早期、再灌注期和缺血恢復(fù)期等，對進(jìn)一步明確針灸適宜干預(yù)時間窗至關(guān)重要;③血管系統(tǒng)作為神經(jīng)血管單元重要的組成部分，涉及機制復(fù)雜，目前的研究深度及廣度都存在不足之處，今后可以結(jié)合蛋白質(zhì)組學(xué)及生物信息學(xué)技術(shù)，深入分析血管損傷機制及治療靶點。