针刺防治脑缺血再灌注损伤作用机制研究进展

李超然1，刘德柱1，高丽娟2，蒋希成 1

1.黑龙江中医药大学，黑龙江 哈尔滨 150040；2.黑龙江中医药大学附属第一医院，黑龙江 哈尔滨 150040摘要：针刺防治脑缺血再灌注损伤疗效确切，其机制可能与减轻炎性反应、抑制兴奋性氨基酸毒性、阻滞钙超载、抗氧化应激、抑制脑水肿、促进神经与血管再生及抑制细胞凋亡等密切相关。本文综述近年针刺防治脑缺血再灌注损伤作用机制相关研究，为临床防治缺血性脑血管病提供依据。关键词：针刺；脑缺血再灌注损伤；作用机制；综述

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2018.08.033

中图分类号：R245.3；R277.733 文献标识码：A 文章编号：1005-5304(2018)08-0133-04

Research Progress in Mechanism of Action of Acupuncture for Prevention and Treatment of Cerebral Ischemic Reperfusion Injury

LI Chao-ran1, LIU De-zhu1, GAO Li-juan2, JIANG Xi-cheng1

1. Heilongjiang University of Chinese Medicine, Harbin 150040, China;

2. The First Affiliated Hospital of Heilongjiang University of Chinses Medicine, Harbin 150040, China Abstract: Acupuncture has confirmed efficacy for the prevention and treatment of cerebral ischemic reperfusion injury, and its mechanism of action may be related to reducing inflammatory reaction, inhibiting EAA toxicity, blocking Ca2+ overload, antioxidant stress, inhibiting brain edema, promoting nerve regeneration and inhibiting cell apoptosis, etc. This article reviewed the research on acupuncture for prevention and treatment of cerebral ischemic reperfusion injury in recent years and provided the basis for clinical prevention and treatment of cerebral ischemic diseases.

Keywords: acupuncture; cerebral ischemic reperfusion injury; mechanism of action; review

缺血性脑卒中（CIS）占全部脑卒中的 87%[1]。CIS后期血供恢复，而脑组织损伤却不断加重，诱导机体发生脑缺血再灌注损伤（CIRI）。临床上主张在CIRI 超早期应用中西医联合方法进行干预，疗效确切。针刺防治 CIRI 效果显著，其机制可能与炎性反应、兴奋性氨基酸毒性作用、钙超载、氧化应激、脑水肿、神经与血管再生及细胞凋亡等密切相关，兹就上述作用机制相关研究进展作一综述。1 减轻炎性反应

CIRI导致过量炎症因子活化、分泌、释放，爆发瀑布式炎症免疫反应，使缺血性脑组织损伤转变为炎症性脑组织损伤。针刺可动态调控各类炎症因子，包括白细胞介素（IL）、肿瘤坏死因子（TNF）、细胞间黏附分子（ICAM）、干扰素等，同时减缓细胞毒性、保护血脑屏障。

基金项目：国家自然科学基金（8167151466）；黑龙江省自然

科学基金（H201327）

通讯作者：蒋希成，E-mail：jiangxicheng5303@163.com

叶涛等[2-3]认为，电针预处理可改善 CIRI 神经功能、缩小脑梗死体积、降低炎性损伤程度，使血清中TNF-α 水平下降、IL-10 含量增高，同时下调缺血半暗带区 Toll 样受体 4、核因子-κB（NF-κB）蛋白表达，

促进脑组织修复。张莹等[4]探讨电针对局灶性 CIRI炎症反应的可能机制，通过电针提高IL-4 含量，上调

pSTAT6/STAT6 表达，进而抑制 NF-κB p65 活化，提示针刺的治疗靶点可能包括IL-4/STAT6和NF-κB p65

2 条信号通路协同调控。王占奎等[5]针刺干预 CIRI，结果表明醒脑开窍针法能激活免疫反应，抑制TNF I、

IL-1β 型受体过度表达，尤其在超早期可缩小缺血范

围，延长治疗时间窗。穆艳云等[6]发现，电针能在上调 IL-6 的同时促进信号转导子 gp130 mRNA 表达、激活下游信号通路因子，这可能是针刺脑保护作用的途径之一。

2 抑制兴奋性氨基酸毒性

氨基酸包括兴奋性氨基酸（EAA）及抑制性氨基酸（IAA）。谷氨酸（Glu）和天门冬氨酸（Asp）是中枢神经系统主要EAA，在 CIRI中发挥至关重要的

作用。脑组织缺血缺氧时，EAA大量释放，其受体过度激活，以 N-甲基-D-门冬氨酸（NMDA）受体表现

最显著[7]。EAA在缺血中心区和半暗带细胞外积聚，参与多种代谢途径，使Ca2+内流加剧，自由基合成增多，产生神经毒性作用，引发细胞凋亡。同时中枢神经系统还存在着 γ-氨基丁酸（GABA）和甘氨酸（Gly）等 IAA，抑制 EAA 毒性引发的神经元损伤。针刺能明显拮抗EAA含量与毒性作用，抑制NMDA等受体

活性，阻断脑组织神经细胞的坏死与凋亡[8]。

薛玉仙等[8]发现，电针可改善脑水肿、神经功能障碍，抑制 Glu、Asp 含量及 NF-κB 的表达。提示电针降低缺血脑区EAA与 NF-κB水平可能是治疗CIRI

潜在靶点之一。王宏法等[9]发现，电针可增加腺苷含量、下调腺苷脱氨酶（ADA）水平，激动腺苷A1 受体，从而拮抗 CIRI 导致的EAA过度释放、抑制 Ca2+

超载。蔡玉颖等[10]发现 CIRI导致神经递质调节紊乱，引发神经-内分泌-免疫（NEI）网络功能失常。电针可下调 NEI网络高级整合中枢下丘脑 β-内啡肽、Glu

蛋白表达。王媛等[11]指出电针能抑制海马及皮质区乳酸含量，升高丙酮酸含量，拮抗 EAA 毒性作用，有助于神经细胞对乳酸的摄入及丙酮酸的转化，为缺血缺氧的脑组织提供能量，改善神经功能损伤。

3 阻滞钙超载

Ca2+超载是神经细胞凋亡、坏死的终末途径。在CIRI发生发展过程中，各离子分泌吸收功能失调，分布紊乱，致使电压依赖性钙通道（Cav）和受体操控性钙离子通道（ROC）开放概率与时间增加，电流增大，细胞内Ca2+浓度增高，诱发线粒体损伤，磷脂酶激活，钙结合蛋白、自由基和一氧化氮（NO）增多等，最终导致神经细胞出现不可逆性死亡，发生严重

的脑损害[12-13]。其中钙结合蛋白钙调蛋白（CaM），一方面与Ca2+结合成复合物，激发 5-羟色胺等物质释放，引起脑血管痉挛；另一方面抑制Cav 活化，调节ROC 中 NMDA受体，使缺血情况加剧，导致脑细胞

结构和功能损害[12]。针刺能多途径、多靶点调节 Ca2+，阻滞由Ca2+超载引发的病理反应，从而干扰神经细胞凋亡级联反应的活化，改善CIRI神经功能缺损情况，

具有确切的脑保护作用[14]。

杨沙等[14]发现醒脑开窍针刺能迅速降低海马神

经细胞游离[Ca2+]i 表达，抑制Ca2+超载引发的一系列

病理过程链。马惠芳等[15]发现电针能明显降低脑组织活性 CaM 含量。程洁等[16]发现电针结合 CaM 抑制剂三氟拉嗪（TFP）注射可明显下调CaM表达，对脑神经元起到良好的保护作用，且电针可促进TFP 释放分 泌、抑制 TFP毒副作用。

4 抗氧化应激氧化应激是指危害性刺激打破氧化与抗氧化平衡体系，使活性自由基异常增加，从而加剧组织损伤与细胞凋亡。在应激状态下，缺血组织诱导蓄积的自由基发动攻击，使氧化反应加剧，产生一系列氧化应激因子，包含丙二醛（ MDA ）、超氧化物歧化酶（SOD）、一氧化氮合酶（NOS）与谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）等。针刺可显著调控上述因子，提高自由基代谢水平，抑制氧化应激反应。

孙洁等[17]采用醒脑开窍针刺法早期介入治疗，启动自我保护机制，血脑屏障开放，抑制 SOD 活性，下调 MDA 含量，从而改善 CIRI 情况，促进神经功

能恢复。王莹等[18]发现，眼针眶周肝区、上焦区、下焦区、肾区后，神经功能缺损评分显著降低，血清SOD水平增加，MDA 表达相对降低。陈世新等[19]提出电针可能通过 TrkA-PI3K 信号通路抑制缺血脑组织海马、皮层神经元型一氧化氮合酶（nNOS）与NOS 蛋白过度表达，减低 NO 水平。提示电针对 CIRI 的保护机制可能与 NOS 蛋白表达密切相关。沈梅红等[20]发现电针能提高 CIRI抗氧化水平，可能与MAPK 信号通路有关。

5 抑制脑水肿脑卒中可继发局限性或广泛性脑水肿。缺血损伤初期以细胞性脑水肿为主，细胞内外环境改变，血脑屏障未受影响，后期以血管源性脑水肿多见，毛细血管通透性增加，蛋白物质随水分积存于细胞外液，渗透压增高，血脑屏障受损，脑水肿加重。这一过程中产生许多重要调节因子：基质金属蛋白酶（MMPs），紧密连接（TJ）蛋白，水通道蛋白（AQPs），花生四

烯酸（AA）代谢产物等[21]。针刺可改善脑组织形态学，增加脑血流量，维持血脑屏障完整性，降低脑组织含水量。

Zhang Y M 等[22]观察电针干预 TJ（闭合蛋白

Claudin-5，咬合蛋白 Occludin，闭合小环蛋白 ZO-1）蛋白及mRNA表达，提示电针可上调TJ蛋白，保护血脑屏障功能。这可能与磷酸化修饰密切相关。Xu H 等[23]发现针刺/电针均可起到减轻脑水肿，改善神经功能缺损的作用。通过下调 MMP2/AQP，减轻炎症反应，保护血脑屏障。研究显示MMP 与 AQPs 表达具有协同作用，且在 AQPs 家族中，仅 AQP4 主要表达在脑部。MMP 过度表达时，促进 AQP4 增多[24]。AQP4

与脑水肿表达峰值一致[25]。王哲等[26]探讨眼针对急性CIRI AQP4 表达的影响，疗效显著。孙晓伟等[27]针刺

观察 CIRI后血脑屏障超微结构，提出不同时间点TJ和基底膜结构破坏减轻，血清 S100 钙结合蛋白B 及脑水肿含量降低，具有脑组织保护作用。6 促进神经与血管再生

CIRI 损伤脑组织，使缺血区神经与血管受到破坏，诱发机体发生代偿性新生反应，促进神经与血管新生与重建。研究发现针刺能良性调控脑源性神经营养因子（BDNF）、神经生长因子、血管内皮生长因子（VEGF）、表皮生长因子等细胞因子，从而保护神经，促进血管修复，改善行为学功能。

邵妍等[28]运用眼针配合跑步机运动疗法使缺血半暗带区 VEGF 及其受体 VEGFR1、VEGFR2 表达增多，证实眼针运动疗法通过 VEGF/VEGFR 信号通路，尽早建立侧支循环，促进微血管再生，从而改善脑部

缺血情况。高原等[29]提出眼针治疗 CIRI 的机制是通过利用、激发海马组织内源性BDNF表达而实现的。

马贤德等[30]发现，眼针刺激不但上调 BDNF 表达，同时抑制神经营养素受体p75 mRNA及蛋白水平，进而减少二者结合，阻断 c-Jun 和 JNK通路，实现脑保护作用。Duan J G 等[31]应用醒脑开窍针刺法在 CIRI 早期逆转脑组织内囊髓鞘脱失情况，减低髓磷脂碱性蛋白水平，指出针刺可极大程度保护受损脑髓鞘。樊云

等[32]提出电针治疗 CIRI 具有“治疗性血管生成”作用。通过针刺计算CD34+标识的微血管密度（MVD）计数、脑梗死体积比，表明早期电针介入能增高MVD、降低脑梗死体积，抗脑组织缺血缺氧，但具体作用机制尚不明晰。

7 抑制细胞凋亡

细胞调亡是发生 CIRI 的关键机制。细胞凋亡的

作用机制有内质网应激反应、Ca2+超载、炎症反应、线粒体损伤、死亡受体等学说。其中半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（Caspase）与 Bcl-2 是调节细胞凋亡因子中最重要的 2 个家族。Bcl-2 作为线粒体上细胞凋亡的开关，动态调控凋亡情况。包括抑制凋亡蛋白Bcl-2、

Bcl-xl、Bag-1 与促进凋亡蛋白 Bax、Bak、Bad 2 类[33]。针刺抗细胞调亡可通过抑制 EAA、调节神经递质水平，减低NO毒性，降低细胞内Ca2+超载，抑制炎性反应等途径，对 CIRI 发挥保护作用[34]。

范茜茜等[35]提出Bax和Bc1-2表达比率是决定细胞存活或凋亡的重要因素，电针可促进神经功能恢复，抑制 Bcl-2/Bax 比值，使抗凋亡基因相对表达增多，而非单独上调 Bcl-2 或下调 Bax 所致。Caspase-3是重要的凋亡执行蛋白酶，在细胞凋亡的过程中起到极关键的作用，针刺预处理在早期能下调 Caspase-3 神经元阳性数量，抑制海马 CA1 区细胞凋亡[36]。皮

敏等[37]采用电针督脉经穴联合人脐血间充质干细胞移植治疗 CIRI，表明 MSCs移植可降低神经细胞凋亡程度，改善损伤神经功能，电针能持续促进缺血组织神经干细胞的增殖与分化，二者协同作用。丁德光

等[38]发现电针能抑制 NF-κB 蛋白表达，减少神经细胞凋亡。提示电针抗CIRI机制可能是通过减少NF-κB核反应的激活，抑制 NF-κB-p65 的活性，从而减少缺

血脑组织神经元凋亡数量。陈怀龙等[39]发现电针可上调葡萄糖调节蛋白 78 表达，抑制内质网应激反应，发挥脑保护作用。

8 结语综上，针刺预防与治疗 CIRI 疗效确切，且早期介入疗效更佳，实验取穴以“百会”“大椎”“人中” “足三里”等常见。其作用机制为一个多途径介导、多因素协同，而又相互影响的复杂过程。随着 CIRI发生、发展及各方面机制研究的不断深入，探索有效的针刺方法，同时配合中西药治疗，可为临床防治CIRI 提供新思路。

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（收稿日期：2018-03-06）

（修回日期：2018-03-27；编辑：向宇雁）