針刺對腦缺血再灌注后腦水腫的干預作用

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針刺對腦缺血再灌注后腦水腫的干預作用

趙小文董勤沈梅紅

(南京中醫(yī)藥大學第二臨床醫(yī)學院，江蘇南京210046)

關(guān)鍵詞〔〕針刺；腦缺血；腦水腫；水通道蛋白；基質(zhì)金屬蛋白酶

第一作者：趙小文(1986-),男，碩士，主要從事電針對腦缺血再灌注損傷神經(jīng)保護作用的凋亡機制研究。

缺血再灌注后腦水腫是腦卒中神經(jīng)細胞損害程度評估的最早征兆，而缺血后腦水腫引起的繼發(fā)性神經(jīng)元損傷常常十分棘手。隨著細胞內(nèi)、外容積的變化,腦水腫必然影響局部或全腦的血液循環(huán)和代謝,甚至產(chǎn)生致命的腦組織擠壓。近年來針刺治療缺血性腦血管病的臨床研究已經(jīng)開展的廣泛而深入,特別是對治療機制的研究更取得了顯著成果。諸多研究顯示，針刺對腦缺血再灌注損傷后的腦水腫具有良好的干預作用。

1與腦水腫產(chǎn)生相關(guān)的主要因子

腦缺血再灌注后對血腦屏障的破壞是腦水腫形成過程中最為重要的機制。近年來發(fā)現(xiàn)，血腦屏障功能的破壞與水通道蛋白(AQP)、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)最為密切。

1.1AQPAQP是分子量為30 kD的疏水性蛋白,目前為止,哺乳動物中共發(fā)現(xiàn)至少13種AQPs〔1〕，其中AQP-4對維持腦內(nèi)水平衡起著非常重要的作用。APQ4是一種雙向水轉(zhuǎn)運通道，主要分布于膠質(zhì)細胞膜區(qū)及室管膜細胞的亞群，尤其在與毛細血管和軟膜直接相接觸的膠質(zhì)細胞膜上表達強烈，它是膠質(zhì)細胞與腦脊液以及血管間的水調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)運的重要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。王秀輝等〔2〕觀察了大鼠腦缺血再灌注后AQP4的表達與腦水腫的關(guān)系，結(jié)果顯示，0～24 h內(nèi)隨著時間的推移，AQP4表達水平不斷升高，24 h 達到最高峰，48 h有輕微的下降；而腦含水量同樣隨著時間的推移而不斷升高，并在24 h到達最高峰，48 h也有稍許下降，說明缺血后腦含水量的時間變化與AQP4的時間變化密切相關(guān)。狄楠等〔3〕發(fā)現(xiàn)，AQP4陽性表達于梗死后6 h開始增多，48～72 h達到高峰，7 d時有所下降，但仍處用較高水平，腦組織AQP4表達的變化與腦水腫的動態(tài)變化存在時間上的一致性。張興業(yè)等〔4〕研究發(fā)現(xiàn)，大鼠缺血再灌注后6 h開始，腦水含量呈時間依賴增加，48～72 h達到高峰；同時AQP4的表達在12 h內(nèi)與假手術(shù)組差異不大，但在12 h后其表達明顯高于假手術(shù)組，說明再灌注早期腦水腫主要由血腦屏障開放引起,而AQP4再分布在后期腦水腫的形成中發(fā)揮重要作用。

1.2MMPMMPs是一組Zn2+依賴性蛋白水解酶家族。研究表明，腦缺血再灌注伴有 MMP-2明膠酶 A，72000)和MMP-9(明膠酶 B,92000)活性表達變化,兩者降解腦血管基底膜Ⅳ膠原蛋白、層黏連蛋白和纖連蛋白等〔5〕。其中 MMP-9與腦血管通透性、血腦屏障通透性息息相關(guān)，在腦梗死后表達增高，導致腦組織中含水量增加，為腦梗死后腦水腫形成的主要原因之一〔6〕。何婭等〔7〕對大鼠腦缺血再灌注后MMP-9、MMP-2表達與腦水腫的關(guān)系進行了研究，結(jié)果實驗組再灌注6 h出現(xiàn)腦水腫，48 h最嚴重，7 d時腦水腫仍存在；再灌注6 h有少量的MMP-9免疫陽性細胞，12 h開始增多，48 h達到高峰；實驗組灌注24 h見少量MMP-2免疫陽性細胞，48 h逐漸增多，72 h 最多，7 d 和10 d 仍有較多表達。說明腦缺血再灌注后MMP-2和MMP-9均升高，兩者表達方式的不同，提示MMP-9主要參與腦缺血再灌注后腦水腫形成，MMP-2可能與組織修復和神經(jīng)再生有關(guān)。也有研究觀察到，缺血再灌注后大鼠 MMP-9表達水平3 h開始增高，24 h 達高峰，72 h仍維持較高的水平，且與腦水腫有密切的聯(lián)系〔8，9〕。

2針刺對腦缺血再灌注后腦水腫的干預作用

2.1針刺對腦含水量的干預作用腦組織含水量增加的多少反映了腦水腫的程度〔10〕。近年來研究顯示，針刺對腦缺血再灌注后腦含水量的變化具有明顯的治療干預作用。如彭擁軍等〔11〕分別在電針百會、水溝穴6、24、48、72 h與模型組的缺血側(cè)腦半球進行了含水量的對比，兩者在灌注6 h缺血側(cè)腦半球開始腫脹，72 h腦水腫達到高峰，但電針組與模型組比較，腦含水量明顯降低，說明電針處理能顯著減輕腦水腫引起的腦半球腫脹。萬秋霞等〔12〕研究結(jié)果亦表明，電針組在再灌注6 h和24 h腦含水量顯著低于模型組。唐偉等〔13〕針刺腦缺血大鼠的百會、曲池、足三里穴，實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)與模型組相比,針刺預處理組不引起明顯的神經(jīng)元損傷,全腦缺血10 min后72 h,腦含水量明顯減少。對腦缺血再灌注大鼠進行電針百會、大椎，結(jié)果為電針組和模型組大鼠腦含水量明顯高于假手術(shù)組，模型組大鼠腦含水量比電針組升高更明顯〔14,15〕。說明電針對腦缺血再灌注損傷大鼠有明顯的保護作用，其機制可能與針刺能減輕腦缺血再灌注損傷大鼠的腦含水量有關(guān)，從而有效降低了腦水腫產(chǎn)生的臨床危象。

2.2針刺對AQP4的干預作用彭擁軍等〔16，17〕對缺血再灌注大鼠進行電針督脈上的“百會”、“水溝”穴，研究發(fā)現(xiàn)電針能夠降低APQ4的表達。由于神經(jīng)星形膠質(zhì)細胞足突是構(gòu)成血腦屏障其中的一部分,AQP4又廣泛分布于膠質(zhì)細胞終足上,電針可能通過抑AQP4的表達而減輕星形膠質(zhì)細胞足突的腫脹,從而保護血腦屏障,降低其通透性，減輕腦含水量，干預腦水腫的發(fā)生。任清瀟等〔18〕研究表明，電針可以下調(diào)缺血誘導的AQP4蛋白表達的上升,同時改變再灌注后AQP4蛋白在血管周邊的極性分布,由此提示電針的神經(jīng)保護作用機制可能與血管周邊AQP4分布的改變相關(guān)。

陳春芳等〔19〕選取人中、內(nèi)關(guān)、三陰交穴對大鼠行電針刺激，其方法為：再灌注6 h大鼠于再灌后1 h針刺1次,再灌后5 h再針刺1次,共針刺2次；再灌注24 h大鼠于再灌后1 h針刺1次,每隔11 h針刺1次,共針刺3次；再灌注72 h大鼠于再灌注后1 h針刺1次,每隔11 h針刺1次,共針刺7次。結(jié)果表明電針組的腦含水量與AQP4的表達呈正相關(guān)性，即針刺組再灌注6 h、24 h、72 h腦組織含水量均低于相應模型組,與此同時，針刺組AQP4的表達在相應的時間點也低于模型組，兩者比較差異極顯著，說明腦缺血再灌注損傷后腦含水量與AQP4的表達直接相關(guān)。

此外，劉婷婷等〔20〕用頭穴叢刺法(百會穴和百會穴左右旁開2 mm)、王哲等〔21〕用眼針對腦缺血再灌注大鼠腦組織AQP4表達的影響進行了實驗研究，結(jié)果都觀察到，針刺組與模型組比較AQP4蛋白在大腦皮層的表達下降，說明兩種針刺療法均有改善大鼠腦缺血再灌注損傷的作用，其機制可能與下調(diào)腦組織AQP4蛋白表達有關(guān)。

2.3針刺對MMP-9的干預作用孫曉偉等〔22〕運用頭針(百會透曲鬢穴)對腦缺血再灌注大鼠每12 h針刺1次，結(jié)果再灌注各時間點頭針組大鼠缺血側(cè)腦組織MMP-9表達較模型組顯著減少，認為早期進行頭針治療能夠降低MMP-9的表達，減輕其腦水腫程度。徐虹等〔23〕電針百會、足三里穴后發(fā)現(xiàn)，電針組MMP-9表達出現(xiàn)的兩個峰值與模型組有明顯的差異性，第一個峰值比模型組降低，第二個峰值表達的時間比模型組提前且降低，說明電針能夠抑制損傷的血管內(nèi)皮細胞信號表達,促進修復相關(guān)的神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞表達，使第二峰提前，減少腦水腫的時間，促進梗死區(qū)神經(jīng)功能的恢復。

在腦缺血的不同時期針刺對MMP-9具有不同的調(diào)節(jié)作用。如盧桃利等〔24〕通過電針模型大鼠合谷穴發(fā)現(xiàn)，電針組再灌注1 d，MMP-9明顯低于模型組，但再灌注3、7 d電針組較模型組明顯升高。趙瑛等〔25〕電針腦缺血再灌注大鼠足三里、曲池穴，也觀察到24 h時，電針組MMP-9表達明顯低于模型組，但48 h時針刺組MMP-9含量顯著上升。分析認為，缺血早期MMP-9降低，可能與電針能改善早期的炎性反應水腫有關(guān)；腦缺血后期MMP-9上升，可能與電針通過上調(diào)一氧化氮合酶的表達介導MMP-9的表達，參與血管內(nèi)皮化和血管新生有關(guān)。這種調(diào)節(jié)能夠有效保護血腦屏障，減少血管的通透性，減少腦含水量，預防和治療腦水腫。

綜上，AQP和MMP是腦水腫產(chǎn)生的重要因子，它們與腦含水量的變化呈正相關(guān)，針刺能夠通過調(diào)節(jié)這些因子，減少腦含水量，這為臨床治療腦缺血再灌注損傷后腦水腫的作用機制提供了科學依據(jù)，值得進一步研究。

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〔2015-04-12修回〕

(編輯李相軍)

通訊作者：董勤(1961-)，女，教授，碩士生導師，主要從事針灸臨床研究。

基金項目：國家自然科學基金項目(81373748)

中圖分類號〔〕R743〔

文獻標識碼〕A〔

文章編號〕1005-9202(2015)24-7247-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2015.24.137