针刺治疗卒中后认知障碍的机制研究进展.pdf

中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：吴泳儿（1997），女，汉族，香港人，硕士研究生，南京中医药大学第一附属医院（江苏省中医院），针刺治疗脑血管疾病的机制研究。-90-针刺治疗卒中后认知障碍的机制研究进展 吴泳儿 李 静 裴丽霞（通讯作者）南京中医药大学第一附属医院，江苏 南京 210029 摘要：摘要：认知障碍为最常见的卒中后遗症之一，不仅导致患者的生活质量下降，同时亦为社会带来一定的压力。卒中后认知障碍（PSCI）的病理机制与细胞分子的变性关系密切，包括线粒体功能障碍、血脑屏障受损、小胶质细胞活化等。针刺作为我国传统治疗疾病手段之一，其费用低、安全性高的特点深受认证，卒中后遗留认知障碍的患者选择针刺治疗的比例亦日益增加。然而，对于针刺治疗卒中后认知障碍的相关机制仍未被系统阐述。因此，本文主要综合近年相关的研究，从调节炎性因子、抗神经元凋亡、上调神经递质水平以重塑突触功能、缓解氧化应激状态方面论述针刺治疗 PSCI 的作用机制，为针刺在医学上的发展提供更有力的证据。关键词：关键词：针刺；脑卒中；认知障碍；PSCI；卒中后认知障碍 中图分类号：中图分类号：R24 脑卒中是造成死亡与残疾的三大主要原因之一1，而且发病年龄有约渐年轻化的趋势，常遗留不同程度的功能受损。在众多后遗症中，卒中后认知障碍（PSCI）较为常见，约占幸存者的 80%2。尽管脑卒中在医学上可以分为不同的亚型，如缺血性脑卒中和脑出血等，各具有不同的发病机制，但都可能会导致PSCI的发生。PSCI 的病理机制被认为与线粒体功能障碍、血脑屏障受损、小胶质细胞活化等密切相关，并导致神经元的变性和炎症。该后遗症的特点是认知和智力相关的功能丧失，如记忆、学习、注意力、方向、计算等，其所导致的低生活质量、高死亡率，对患者、其家庭及社会都带来一定的负面影响。研究显示，PSCI 的预后与幸存者年龄、既往卒中病史、代谢紊乱疾病、心血管疾病等高危因素有关3。因此，有效管理 PSCI 对幸存者的恢复及减轻社会的负担至关重要。临床上，多奈哌齐、加兰他敏和卡巴拉汀等胆碱酯酶抑制剂对缓解 PSCI 症状有一定的作用，但其安全性和耐受性较差，容易出现腹泻、恶性、呕吐等副作用4，临床价值难以评估。相反，针刺作为我国传统医学中发展较成熟且安全性高的替代疗法，已被广泛应用于治疗 PSCI。针刺不仅可以显著提高患者的认知和智力水平，还可抑制 PSCI 相关的危险因素，对预防PSCI 病情进一步发展具有潜在的作用。然而，目前较少有研究根据PSCI的病理机制系统地分析针刺干预该病的潜在机制。因此，本文主要综述近年针刺治疗 PSCI的相关机制研究，为针刺在临床有效性上提供更可靠有力的证据，有效缓解目前的医疗困境。1 抑制炎性因子 中枢神经元炎症是 PSCI 至关重要的发病机制。在脑血流灌注不足后，小胶质细胞因受刺激而活化为经典激活表型 M1 和交替激活表型 M2。其中 M1 表型会产生大量的促炎细胞因子，如白介素-1（IL-1）、白介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子（TNF-）等。这些炎性因子加剧神经元的损伤和氧化应激，从而引起 PSCI。针刺能通过抑制促炎细胞因子的产生5，还能下调血液及海马中的 IL-6 和 TNF-的浓度6，改善患者的认知功能。除了小胶质细胞自身的活化变型，其和星形胶质细胞还能激活模式识别受体家族（PRRs）中的 Toll样受体（TLRs）。活化的 TLRs 通过髓样分化因子-88（MyD88）依赖性途径传递信号，最终激活 NF-B 转录因子，促成 IL-6 和 TNF-等炎性细胞因子产物7。其中 TLRs 的分种 TLR4 被认为与卒中的认知水平下降有关8，而电针刺激百会、膻中、膈俞、神厥、三阴交等穴位可通过 TLR4/MyD88 通路抑制海马中 MyD88 和TLR4 的表达，降低血清中 IL-6 和 TNF-的水平9，促进海马神经元的修复，改善认知功能。辅助性 T 细胞 17（Th17）和调节性 T 细胞（Treg）最近被认为是炎症的关键调节因子。前者主要介导炎症反应，并拥有转录因子维甲酸相关孤儿素受体 t（RORt）；后者主要介导免疫耐受，以高表达核内转中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生-91-录因子 Foxp3 为特征。在正常生理状态下，两者之间保持平衡，维持脑内免疫内环境的稳定性。Liu 等10通过动物实验证实，卒中后病理状态下的 Th17/Treg比率失衡会导致 PSCI。经进一步探究，研究人员还发现针刺能下调 Treg 细胞的水平，维持 Th17/Treg 平衡，减少 CD4+RORt+和 RORt+细胞，增加 CD4+Foxp3+和 Foxp3+细胞计数，改善空间学习和记忆障碍的认知缺陷。已知 NLRP3 炎性小体参与脑卒中的认知损伤过程11,12，其主要由硫氧还蛋白互作蛋白(TXNIP)所诱导激活。而针刺可通过抑制 TXNIP，减少海马的 NLRP3 和IL-1 的上调13，缓解 PSCI 大鼠的症状和神经元凋亡。仇蓉蓉14等亦发现针刺百会、大椎、肾俞穴结合电针刺激能抑制 NLRP3 的表达，减少海马 CA1 神经元的自噬水平，弱化中枢的炎症反应，并修复与认知相关的神经元。2 逆转神经元凋亡 卒中后脑组织缺血、缺氧的状态下，三磷酸腺苷（ATP）在数分钟内耗尽，导致钠钾泵失效，神经元会去极化和释放谷氨酸（Glu）。由于 Glu 不能被神经元或星形胶质细胞吸收，细胞外液的Glu水平迅速上升，导致 N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）的激活，从而允许 Ca2+内流。细胞内增加的 Ca2+激活钙蛋白酶和磷脂酶，导致兴奋毒性损伤，引起与认知相关的神经元细胞凋亡15。NMDAR 的亚单位主要有促进受损神经元再生的 NMDAR2A 和介导氧化应激导致神经元凋亡的NMDAR2B。经缺血再灌注（MCAO）大鼠模型证明，针刺百会、神庭穴配合 20Hz 的电针刺激可减弱海马 CA1 中Glu、Ca2+和 NMDAR2B 蛋白表达的上调，还能逆转 MCAO后 NMDAR2A 的减少16，干预细胞内凋亡途径17。由此可见针刺抑制 Glu 神经毒性和 NMDAR2B 的表达，从而减少 Ca2+内流，可作为靶点逆转海马神经元损伤。B 淋巴细胞瘤-2 基因（BCL-2）是另一个抗凋亡的主要基因，可抑制细胞凋亡并增加存活率。在 BCL-2家族中，Bax 是第一个被鉴定的促凋亡因子，与 BCL-2之间的比值决定了细胞凋亡的程度。有研究指出，针刺双侧内关和人中穴可以显著增加 BCL-2 mRNA 水平和降低Bax mRNA水平，提高 BCL-2/Bax mRNA 的比例18，从而抑制细胞凋亡。此外，针刺和电针刺激皆可有效抑制了星形胶质细胞的活化和增殖，从而增加海马 CA1 的锥体神经元细胞数量19,20，改善认知功能。这机制可能阻断海马CA1 中 P53 和 Noxa 蛋白的表达，保护锥体细胞免受凋亡损伤，改善模型大鼠记忆和学习能力。在细胞凋亡的过程中，P53 作为核心参与者，通过与 BCL-2 形成复合物诱导线粒体外膜的渗透，导致细胞色素C的释放，以调节自噬过程。另一方面，P53 还可以编码特异性序列转录因子，控制介导细胞凋亡的基因的表达，如 Bax、Noxa、Fas 等。这表明 P53 及其下游产物可能是针刺抑制凋亡和改善 PSCI 的另一个潜在靶点。3 抗氧化应激反应 脑缺血后，氧化应激的发生可以产生过量的活性氧族（ROS），如超氧化物、过氧化氢、羟基自由基等，都是促使 PSCI 进展的主要诱导因素21。ROS 的积累可下调抗氧化相关转录因子，如核红细胞 2 相关因子-2（Nrf2）。Nrf2 通过与抗氧化反应元件（ARE）结合，增强下游抗氧化酶和蛋白的表达，阻止细胞产生氧化应激，包括超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）、过氧化氢酶（CAT）、醌氧化还原酶 1（NQO1）和血红素加氧酶（HO-1）。Wang 等22发现针刺能通过Nrf-2/ARE 通路，促进海马神经元中 Nrf2 的核移位，上调 Nrf2 及其靶基因 HO-1 和 NQO1 的 mRNA 水平。同时有研究指出，PSCI 大鼠的 SOD、CAT 及 GPX 的明显水平低于正常者，而针刺治疗可以显著增加海马 SOD 和GPX 的活性23，对空间记忆和抗氧化状态有明显的改善作用。此作用机制在于针刺介导 SOD 活性增加，将超氧化物自由基转化为过氧化氢。随后，GPX 和 CAT 将其分解成水分子，避免转化为羟基自由基，抑制氧化应激。此外，与 Nrf2 相关的还有 p62 蛋白/Kelch 样环氧氯 丙 烷 相 关 蛋 白-1/核 红 细 胞 2 相 关 因 子-2（p62/Keap1/Nrf2）传导途径，抑制非凋亡细胞死亡形式铁死亡。基于该信号通路下，百会透曲鬓穴干预颅内出血大鼠能促进 Nrf2 的转录，提高了其下游蛋白铁蛋白重链 1（FTH1）和谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）的水平24，抑制铁死亡，保护细胞免受氧化性损伤，且能改善 PSCI25。综合以上所述，治疗 PSCI可采取靶向 Nrf2 进行针刺治疗，促进多种抗氧化物的上调，增强脑损伤后清除氧自由基的能力，维持氧化还原平衡。中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生-92-4 调节神经递质水平及突触重塑 神经递质系统作为大脑处理信息和日常生理功能所需的化学信使，主要包括乙酰胆碱（ACh）、多巴胺（DA）、去甲肾上腺素（NE）等。许多研究揭示卒中后神经递质水平的下降会导致 PSCI，其中胆碱能系统是PSCI 动物模型中较常见的研究对象。ACh 参与海马的学习、记忆和认知功能，脑缺血导致相关脑组织缺氧会促使 Ach 的释放，然后被乙酰胆碱酯酶（AChE）水解成醋酸和胆碱，从而缩短 ACh 在海马和大脑皮层的存在时间。杨春壮等26透过缺血大鼠模型，证实了脑缺血后胆碱能神经元的病理性变化，海马组织及血清中 AChE 的活性因此增加，进一步降低 Ach 活性；而针刺百会、人中、大椎穴能有效下调其海马及血清中的AChE 活性，在跳台实验中体现更好的学习能力。在另一项研究中，Yang等27通过头穴丛刺改善海马中ACh、DA 等神经递质功能显著改善大鼠的认知功能障碍。所以，针刺可效抑制 AChE 和提高 ACh 活性，改善神经递质的整体功能，为临床上治疗 PSCI 提供重要的依据。突触功能可塑性与上述的神经递质的释放密切相关。长时程的突触传递效能改变在学习和记忆中起着关键作用，可用长时程增强（LTP）和长时程抑制（LTD）指标衡量。有研究28指出，针刺可增加大鼠海马的去甲肾上腺素及 1-肾上腺素受体（1-AR）的水平。但当 1-AR 被阻断时，针刺对 LTP 的保护作用被消除。因此，可推断针刺对突触可塑性的保护作用与NE-1-AR 信号通路有关。另一项研究29亦表明，针刺百会、足三里穴可缓解双侧颈动脉闭塞大鼠穿质通路-齿状回的 LTP 损伤，通过激活多巴胺受体 D1/D5，促进海马中多巴胺的释放，改善大鼠的学习记忆障碍。随后作者于针刺组别的大鼠中注射多巴胺受体 D1/D5 拮抗剂，发现针刺诱导 LTP 增强的效果被显著抑制，验证了上述机制理论的准确性。值得注意的是，目前尚未有针刺结合 LTD 观察指标的方式研究 PSCI 的动物模型或临床疗效评价，或许从这方向再进一步探讨能促使针刺的发展迈向更成功的道路。5 小结 海马体一直被认为是人体大脑学习、计算和记忆的关键脑区，所以卒中后缺血、缺氧的内环境对海马神经元的损伤会导致认知障碍。在本文中，我们发现针刺能通过抗神经炎性、保护神经元免受凋亡、上调神经递质水平以重塑突触功能、缓解氧化应激状态，来达到改善 PSCI 的目的。虽然针刺治疗的有效性及可靠性已受大众认证，但文中提及各学者的研究中对针刺方案都有不同的见解，缺乏统一性。此外，大部分的研究所得出的机制理论都建基于动物模型上，缺乏临床上的相关机制研究导致众多学者在科研道路上受到一定的阻滞。今后的研究应该将多种针刺方案及临床指标相互结合且相互印证，为卒中认知功能的康复制定有效的靶向治疗策略，协助患者尽快重投社会及日常生活的自理。参考文献 1Global,regional,and national burden of stroke and its risk factors,1990-2019.a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019 J.Lancet Neurol,2021,20(10):795-820.2Qu Y,Zhuo L,Li N,et al.Prevalence of post-stroke cognitive impairment in china:a community-based,cross-sectional study J.PLoS One,2015,10(4):122864.3Rost N S,Brodtmann A,Pase M P,et al.Post-Stroke Cognitive Impairment and Dementia J.Circ Res,2022,130(8):1252-71.4Tricco A C,Soobiah C,Berliner S,et al.Efficacy and safety of cognitive enhancers for patients with mild cognitive impairment:a systematic review and meta-analysisJ.Cmaj,2013,185(16):1393-401.5Pan P,Ma Z,Zhang Z,et al.Acupuncture Can Regulate the Peripheral Immune Cell Spectrum and Inflammatory Environment of the Vascular Dementia Rat,and Improve the Cognitive 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