林如意,林道斌
廣州中醫(yī)藥大學附屬海南省中醫(yī)院針灸康復科,海南???570203
糖尿病周圍神經病變(diabetic peripheral neuropathy, DPN)是糖尿病的主要并發(fā)癥之一,早期起病隱匿,癥狀表現以肢體感覺減退及末梢神經刺痛為主,若不及時治療常可進一步發(fā)展為壞疽或肢體癱瘓[1]。據《糖尿病周圍神經病變病證結合診療指南》報道[2],新確診2 型糖尿病患者的DPN 發(fā)病率為10%~15%,糖尿病病程10 年以上者的DPN 患病率則大于50%。如何解決好這個問題已成為廣大內分泌科醫(yī)師必須面對的問題。
根據本病的特點,中醫(yī)學目前將其歸為“消渴病痹證”范疇,認為患者久病“消渴”氣血阻滯,難以通達四肢筋脈,四肢筋脈失于濡養(yǎng)而發(fā)為本病[2]。此外,不少研究表明,在DNP 基礎治療上加用針灸治療,有助于提高治療效果[3-9]。而其中的機制可能與針灸具有抗氧化應激的作用有關。所以,本文就目前的文獻研究結果,對DPN、氧化應激與針灸三者之間的關系展開綜述,以期為進一步的研究提供參考。
在生命過程中,人體會不斷產生各種氧自由基(reactive oxygen species, ROS),它是有氧代謝的副產物。一般情況下,ROS 的產生與抗氧化物之間處于動態(tài)平衡中。而如果在病理情況下,例如糖尿病高血糖狀態(tài),這種平衡往往會被打破,大量生成ROS,而ROS 會通過直接和間接途徑致使DPN 的發(fā)生。
在正常情況下,神經細胞內葡萄糖會被己糖激酶或葡萄糖激酶轉化為葡萄糖-6-磷酸,然后在磷酸葡萄糖異構酶作用下轉化為果糖-6-磷酸。果糖-6-磷酸則會沿著糖酵解途徑,生成甘油醛-3-磷酸,最后由甘油醛-3-磷酸脫氫酶縮合,生成丙酮酸,然后進入三羧酸循環(huán)。上述過程還會產生煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NADH),而NADH 作為電子載體,可向線粒體電子傳遞鏈提供還原性等價物,同時將質子從線粒體基質中泵出產生質子濃度梯度,進而產生三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)[10]。在這個過程中,也會產生少許的ROS,但可被抗氧化物代謝。而在高糖狀態(tài)下,細胞線粒體電子鏈超負荷運轉和細胞還原型NADH 氧化酶激活,使ROS 大量產生,超過機體代謝能力[11-13],從而在細胞中積累。這些ROS 會影響線粒體質子濃度梯度,導致ATP 生成不足,無法給細胞提供足夠的能量,最終導致神經細胞受損,神經功能障礙[14-15]。
ROS 作為一種活性分子,能夠影響神經細胞內一系列正常代謝過程,從而引發(fā)神經細胞功能紊亂,最終誘導DPN 的發(fā)生。這些代謝過程主要有糖基化終產物(advanced glycosylation end products,AGE)的形成、多元醇代謝、蛋白激酶C(protein kinase C, PKC)等。
1.2.1 AGE 的形成及其在DNP 發(fā)生發(fā)展中的作用AGE 是指在非酶促條件下,蛋白質、氨基酸、脂類或核酸等大分子物質中的游離氨基與還原糖的醛基經過縮合、重排、裂解、氧化修飾后產生的一組穩(wěn)定的終末產物[16]。在正常情況下,機體內的AGE 產出非常少。但在高血糖時,過多的ROS 會抑制甘油醛-3-磷酸脫氫酶表達,使得甘油醛-3-磷酸無法正常轉化為丙酮酸,反而在體內積聚。而由于AGE 的甲基乙二醛是由甘油醛-3-磷酸轉化而來的,所以甘油醛-3-磷酸的積聚無疑會為AGE 的大量生成提供充足的原料[17]。
AGE 對神經組織的損傷有兩種途徑。首先它會將神經組織中的結構蛋白、神經纖維、神經微絲、軸突的微管蛋白以及雪旺細胞的髓鞘蛋白糖基化。從而造成蛋白功能和結構改變,引起神經組織損傷[18-20]。其次,AGE 還會在神經滋養(yǎng)血管壁內積聚,造成血管腔增厚,管腔狹窄,導致神經供血不足,發(fā)生缺血缺氧性損傷[21]。
1.2.2 多元醇代謝異常在DNP 發(fā)生發(fā)展中的作用甘油醛-3-磷酸脫氫酶的活性被ROS 抑制后,除了會促進AGE 的生成,還會引起糖酵解途徑中其他代謝物的積聚,例如果糖-6-磷酸,它會激活多元醇通路,引起醛糖還原酶活性增強,使大量葡萄糖還原成山梨醇,部分的山梨醇則會在山梨醇脫氫酶的催化下,形成果糖。
山梨醇和果糖極性很強,不能自由透過神經細胞膜,于是會在細胞內積累,造成細胞內滲透壓增高和電解質代謝紊亂,使細胞水腫、變性,致使細胞具有的神經功能障礙,繼而出現軸突變性壞死。此外,山梨醇蓄積形成滲透梯度以及D-葡萄糖競爭性地與肌醇載體結合,于是細胞內肌醇池耗竭。由于肌醇直接參與磷脂酰肌醇的合成,從而使細胞膜Na+-K+-ATP 酶活性降低,導致髓纖維選擇性地發(fā)生傳導阻滯[22]。
1.2.3 PKC 激活在DNP 發(fā)生發(fā)展中的作用 蛋白激酶C(protein kinase C, PKC)是一種分子量為80~90 ku的單鏈多肽, 屬于絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶家族,由于PKC 擁有較多的對氧化還原較為敏感的半胱氨酸區(qū),所以容易被ROS 激活。激活后的PKC 會上調環(huán)氧化酶2 的表達,從而產生血管收縮因子,使得神經滋養(yǎng)血管供血不足[23]。
較早以前就有很多研究證實了中醫(yī)傳統治療方法:針刺對DPN 具有優(yōu)異的治療效果,而隨著對針刺治療DPN 的機制進行深入研究,越來越多的研究人員發(fā)現,針刺治療DPN 的機制可能與其抗氧化作用有關。
例如,Wang Z 等[24]就發(fā)現,針刺可通過改善DPN 患者的氧化應激水平,從而達到治療效果。連松勇[25]也發(fā)現,針刺可提高超氧化物歧化酶活性,抑制丙二醛含量,從而抑制氧化應激狀態(tài),促進損傷的神經修復,對DPN 起到治療效果。崔燕等[26]通過研究,也發(fā)表了一致的觀點。
有研究指出過氧化物酶體增殖物激活受體-γ共激活因子-1α(peroxisome proliIerators-activated receptor γ coactivator 1α,PGC-1α)在線粒體功能穩(wěn)定方面具有重要影響,糖尿病大鼠背根神經節(jié)PGC-1α 表達下降,這可能與ROS 對其的抑制作用有關。而針刺大鼠腎俞 (雙) 、足三里 (雙)穴位后,ROS 表達下降,相對應的PGC-1α 表達上升[27]。
雖然DPN 沒有正式的流行病學調查,但可以根據糖尿病患病人數一窺深淺。據國際糖尿病聯盟在2019 年公布的流行病學調查數據顯示,全世界20~79 歲成年人中約有4.63 億人被診斷為糖尿病[28]。其中,中國糖尿病患者高達1.15 億~1.30 億,是全球糖尿病患者最多的國家[29]。所以,從以上數據估算,DPN 患者不在少數。面對DPN 洶涌來襲之勢,除了要做好DPN 發(fā)病機制的研究以便預防DPN的發(fā)展,也要針對已患病人群積極發(fā)展相關治療手段。
從目前的研究結果來看,氧化應激無疑會促進DPN 發(fā)生發(fā)展。而令人欣慰的是越來越多的證據證實,針刺治療可以有效改善DPN 相關癥狀,而且其發(fā)揮治療作用的機制在于對氧化應激的抑制作用。但也應該看到,大多有關于針刺抗氧化應激治療DPN 的研究,并沒有深入探討針刺抗氧化應激的機制。這或許可以成為今后的研究方向。