脑缺血再灌注后神经细胞凋亡及针灸干预机制的研究进展_庞瑞康.pdf

基金项目:广西自然科学基金面上项目(2019JJA140276);广西中医药大学博士研究生科研创新项目(YCBXJ2021002);广西中医药大学研究生科研创新项目(YCSY2020043)作者简介:庞瑞康(1995.01)，男，硕士研究生在读，研究方向:针灸方法及穴位的主治规律，E-mail:1460218723 通信作者:冯卓(1978.12)，女，博士研究生在读，副主任医师，研究方向:针灸镇痛机制，E-mail:522049008 脑缺血再灌注后神经细胞凋亡及针灸干预机制的研究进展庞瑞康1冯卓2何列涛2邹卓成2许富2何就杰3覃宁婧3(1 广州中医药大学，广州，510006;2 广西中医药大学第一附属医院，南宁，530000;3 广西中医药大学针灸推拿学院，南宁，530001)摘要脑缺血再灌注损伤(CII)是指在梗死区缺血脑组织的血管重新恢复血流灌注后所产生的一系列级联反应而造成的损害，其症状可较前期加重，表现为脑神经细胞凋亡、坏死或者组织形态学改变等。神经细胞凋亡在 CII 病理过程中发挥关键作用。现通过国内外文献总结了脑缺血再灌注后神经细胞凋亡的相关因素，主要包括兴奋性氨基酸/氧自由基、钙超载、线粒体损伤、凋亡基因、内质网应激、炎症反应。溶栓治疗是目前缺血性脑血管病(IVCD)最有效、最常用的治疗方式，但存在过程复杂化、操作不便利等缺点，而针灸疗法对于 IVCD 治疗具有操作方便、不良反应少等优点，能很好地弥补溶栓疗法操作复杂、易受时间地点等客观因素限制的不足，有较佳的辅助治疗效果。目前经大量基础研究发现，针灸疗法可介导包括兴奋性氨基酸毒性、钙超载、炎症反应、凋亡基因等方面对神经细胞凋亡进行治疗，但目前在内质网应激、线粒体损伤的针灸疗法研究较少，故加强对于这 2 个方向的研究可为针灸治疗 IVCD 取得新的突破。关键词脑缺血再灌注损伤;神经细胞凋亡;兴奋性氨基酸毒性;钙超载;炎症反应;凋亡基因;针灸;研究进展esearch Progress of Neurocyte Apoptosis after Cerebral Ischemia-eperfusion Injury andMechanism of Acupuncture and Moxibustion InterventionPANG uikang1，FENG Zhuo2，HE Lietao2，ZOU Zhuocheng2，XU Fu2，HE Jiujie3，QIN Ningjing3(1 Guangzhou University of Chinese Medicine，Guangzhou 510006，China;2 The First Affiliated Hospital of Guangxi Universityof Chinese Medicine，Nanning 530000，China;3 College of Acupuncture，Moxibustion，and Tuina，Guangxi University of Chinese Medicine，Nanning 530001，China)AbstractCerebral ischemia-reperfusion injury(CII)refers to the damage caused by a series of cascade reactions after the bloodvessels of ischemic brain tissue in the infarct area restore blood perfusion，and its symptoms can be aggravated compared with theprevious stage It is manifested as apoptosis，necrosis，or morphological changes of brain neurocytes Neurocyte apoptosis plays anextremely important role in the pathological process of CII As indicated by literature review in China and abroad，there are manyfactors that cause neurocyte apoptosis after CII，including excitatory amino acid/oxygen free radical，Ca2+overload，mitochondrialdamage，apoptosis-associated gene，endoplasmic reticulum stress，and inflammatory response Currently，thrombolysis serves as themost effective and commonly used treatment for ischemic cerebrovascular disease(ICVD)，but it is disadvantageous in the compli-cated process and inconvenient operation Acupuncture and moxibustion therapy has the advantages of convenient operation and fewside effects for the treatment of ICVD It can make up for the deficiency of thrombolysis with the complex operation which is limitedby objective factors such as time and place and has a good adjuvant effect on the disease As reported by a large number of basicstudies，acupuncture and moxibustion therapy can treat neurocyte apoptosis by mediating excitatory amino acid toxicity，Ca2+over-load，inflammatory response，apoptosis-associated gene，etc At present，however，research on acupuncture and moxibustion therapyin endoplasmic reticulum stress and mitochondrial damage is rarely reported Strengthening the research on these two aspects maymake a breakthrough in the acupuncture and moxibustion treatment of CIIKeywordsCerebral ischemia-reperfusion injury;Neurocyte apoptosis;Excitatory amino acid toxicity;Ca2+overload;inflamma-tory response;Apoptosis-associated gene;Acupuncture and moxibustion;esearch progress中图分类号:245文献标识码:Adoi:10 3969/j issn 1673 7202 2023 04 024随着现代人生活节奏加快及工作压力增加，脑血管疾病发病率逐年升高。在诸多脑血管病中，缺血性脑血管病(Ischemic Cerebral Vesscular Disease，ICVD)占据较大比例，是全球中病死率较高的疾675WOLD CHINESE MEDICINEFebruary 2023，Vol 18，No 4病1。脑是人体极其关键的组成部分，当脑组织缺血后，血氧供应量可急剧下降，引发一系列病理生理反应，损伤脑神经细胞2-3。而脑缺血再灌注损伤(Cerebral Ischemia-reperfusion Injury，CII)是指梗死区缺血脑组织的血管重新恢复血流灌注后所产生的一系列级联反应而造成的损害，其症状可较前期加重，表现为脑神经细胞凋亡、坏死或者组织形态学改变等4。现今对于 CII 发病机制研究内容非常丰富，是该领域专家关注的热点。本文根据近几年的相关研究，发现 CII 的发生机制与细胞凋亡存在着密切的联系，总结了针灸疗法治疗 CII 的相关靶点，旨在体现针灸疗法治疗 CII 的优势。1CII 中神经细胞凋亡机制细胞凋亡是一种涉及多条信号通路及相关特定基因蛋白控制的细胞死亡过程，又称“细胞程序性死亡”5。细胞凋亡的特点是细胞结构中的一些特异性的形态变化，以及一些相关酶活动的生化过程6。其在形态学上的表现为薄膜发泡、核固缩及凋亡小体形成，并不表现出具体的细胞溶解过程，可参与许多疾病如肿瘤、炎症性疾病、免疫性疾病等，若细胞凋亡未得到及时抑制，其病理过程将进入一个继发性坏死的溶解和炎症反应7。根据最新研究发现，脑神经细胞凋亡在脑缺血组织恢复再灌注期间，对于 CII 的产生具有较强的促进作用8。通过总结相关文献发现，国内外多数研究者认为细胞凋亡的产生机制与兴奋性氨基酸(Excitatory Amino Acids，EAA)/氧自由基、钙超载、炎症反应、凋亡基因形成、内质网应激、线粒体损伤等有着密切关系。1.1兴奋性氨基酸/氧自由基EAA 可在神经元和胶质细胞中高表达，是一种存在于中枢神经系统的兴奋递质，对于神经细胞的凋亡过程有较大影响9。EAA 种类包括谷氨酸、天冬氨酸等，可诱使细胞凋亡，如谷氨酸是可以启动快速的信号转导，参与机体学习、记忆以及突触可塑性10，当释放增加可导致神经元钙平衡的调节不良，进一步导致氧化应激、线粒体功能障碍、蛋白质紊乱和神经炎症反应等效应11。在局灶性脑缺血发生进程中，EAA 的神经毒作用是脑缺血损伤发生级联反应如钙超载、自由基过度表达及各种机制恶性循环诱发的主要因素，该神经毒作用既可以引起细胞坏死，也能诱使细胞凋亡12。大脑的氧消耗量占人体 20%之多，所以产生的氧自由基都比其他器官要多。脑组织中含有大量的高浓度脂肪和不饱和脂肪酸，抗氧化能力对比其他器官要低，更易遭受氧自由基的损伤13。氧分子代谢不充分产生的氧自由基在 CII 产生的整个病理过程中发挥重要作用。由于脑组织供氧量严重不足，脑组织产生大量的氧自由基，过量的自由基可使细胞内钙超载负荷和脂质过氧化，进一步导致神经细胞凋亡与脑组织继发性损伤。而有研究报道，通过减少或清除脑组织的氧自由基后可抑制神经细胞凋亡进程，阻碍脑组织不可逆的损伤，降低 CII 发生率14。当氧自由基在脑组织中过度表达，超过细胞抗氧化剂防御的内源性清除能力后，就会诱发机体氧化应激反应15，当处于脑缺血急性期及缺血再灌注期时，由于 EAA 毒性及恢复血流和供氧可产生过量的活性氧(eactive Oxygen Species，OS)，活化脑内皮细胞并引发脑内皮上黏附分子的表达，加剧脑部炎症反应并加大脑驻留细胞激活数量和血液白细胞的渗透，最终结果是加快神经细胞凋亡速度16。1.2钙超载目前缺血脑组织造成的钙超载导致细胞线粒体过度渗透引起细胞凋亡，是公认的 CII过程中造成损伤的致病机制之一17-18。有研究显示，当脑细胞缺血缺氧时，物质能量转换下降引起细胞内 Ca2+水平失衡、膜去极化，激活其中的 Ca2+通道，使得大量细胞外的 Ca2+进入细胞内，造成细胞损伤凋亡，但具体是什么 Ca2+通道在运作19，目前尚不