李波霖,周賓賓,金 昕
(1.廣西中醫(yī)藥大學,廣西 南寧530000;2.廣西中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院,廣西 南寧530023)
脊髓損傷(Spinal Cord Injury,SCI)是由多種不同原因引起的脊髓結構、功能的損害,絕大多數是伴隨脊柱損傷而發(fā)生。據統(tǒng)計,世界范圍內SCI 的發(fā)病率約為每年20 ~40 例/100 萬人[1],而在我國,SCI 發(fā)病率又高于發(fā)達國家[2]。隨著外科手術技術的不斷進步,SCI 的死亡率有所下降,但隨之而來肢體癱瘓、大小便失禁或更嚴重的并發(fā)癥,且有的并發(fā)癥持續(xù)終生,故SCI 具有致殘率高、康復困難、療程偏長、費用偏高等特點,如何更有效、快速地恢復SCI 患者神經功能,對于患者本人及家庭都有著重要的意義。電針治療SCI有著“簡、便、廉、驗”的特點,且對于恢復患者功能效果確切,然而其機制仍尚待研究,本研究通過總結近5年來電針刺激不同穴位治療SCI 的實驗研究,對不同取穴康復治療SCI 的機理作一綜述。
《難經》曰:“督脈者,起于下極,并于脊里,上于風府,入屬于腦”,督脈循行于背部脊柱正中線,從走行來看,督脈與脊髓重合。在功能上,督脈為“陽脈之?!?,統(tǒng)攝一身諸陽,在全身的經絡系統(tǒng)當中起著主導的作用,與西醫(yī)學中脊髓的功能有著驚人的相似之處。中醫(yī)認為,SCI 的實質為督脈受損,導致全身陽經功能紊亂,影響相關肢體及臟腑功能。故以電針刺激督脈治療SCI,有著較為理想的療效。
電針刺激督脈可以通過不同途徑改善SCI 受損脊髓局部血氧微環(huán)境,從而促進受損神經的再生。脊髓損傷最早的病理改變是微循環(huán)障礙,可導致受損局部缺血缺氧、影響自由基等有害物質的清除,從而阻礙受損神經的修復。降鈣素基因相關肽(CGRP)對鼠神經的缺血性損傷具有保護作用[3]。而電針刺激督脈穴位,可明顯促進受損脊髓組織背角CGRP 細胞的表達,且其效果高于電針刺激夾脊穴,從而有助于脊髓損傷的修復[4]。這種修復,其機制可能是通過促進CGRP的合成,緩解受損局部血管痙攣、增強局部血供,保護了受損神經元的存活,為神經修復提供了前提[5]。同時電針刺激督脈可以上調熱休克蛋白(Hsp)家族最重要的成員Hsp70 的表達,從而起到保護受損脊髓組織線粒體功能,維持缺血區(qū)ATP 供給,從而減少細胞毒性的作用[6];亦能下調IL-lB、IL-6、TNF-α 等前炎性細胞因子的表達,抑制SCI 的炎癥反應,減少有害物質在局部的堆積,受損脊髓組織的微環(huán)境利于再生,督脈電針的這種作用,與夾脊穴電針無明顯差別[7]。
脊髓損傷后通過不同途徑啟動細胞的凋亡。而抑制細胞的凋亡,可以減少或阻止細胞繼發(fā)性損傷,從而保護神經細胞的功能。脊髓損傷后,鈣蛋白酶(calpain)表達增高,引起細胞骨架蛋白的分解,導致神經細胞的凋亡[8],鈣蛋白酶抑制蛋白(calpastatin)為內源性calpain,可以通過抑制calpain 的表達而抑制細胞凋亡,電針刺激督脈可通過上調SCI 大鼠calpastatin 的表達,從而抑制神經細胞的凋亡[9]。細胞凋亡受體fas、腫瘤壞死因子1(TNFR1)均為觸發(fā)細胞凋亡的位于細胞膜表面死亡受體,白細胞介素-1β(IL-1β)與上述因子均能激活凋亡因子caspase-3,引起細胞凋亡[10],電針刺激督脈可降低SCI 大鼠脊髓組織中fas、TNFR1、IL-1β 的表達,從而抑制細胞的凋亡[11-12]。實驗證明,電針刺激督脈,除了直接下調caspase-3 作用外,亦能通過上調凋亡抑制蛋白IAPs 家族中最強的凋亡抑制蛋白XIAP 抑制caspase 的表達,以達到抑制細胞凋亡的目的[13]。
現(xiàn)代醫(yī)學研究認為,脊髓損傷可以修復、再生[14]。研究證明,在電針刺激督脈后的SCI 大鼠脊髓組織中可檢測到神經干細胞的標記蛋白Nestin 大量表達,說明督脈電針可直接促進神經干細胞增多來彌補神經系統(tǒng)組織的缺失[15],這種作用,可能是通過促進神經營養(yǎng)因子的釋放等作用實現(xiàn)的[16];而電針刺激督脈,亦能促進脊髓損傷局部神經組織的腦源性神經營養(yǎng)因子(BDNF)、神經營養(yǎng)素-3(NT-3)水平的上升,從而促使神經修復[17-18]。然而,成人SCI 后神經恢復仍十分有限,脊髓損傷后損傷局部形成神經膠質瘢痕,可使再生神經軸突生長錐塌陷,難以跨越損傷區(qū)域,是神經再生恢復困難所面臨的重要因素。而硫酸軟骨素蛋白聚合糖(CSGPs)為膠質瘢痕的重要成分,可阻斷軸突的生長,督脈電針可抑制CSGPs 的生成,保護殘存的正常脊髓組織并保證再生軸突穿過膠質瘢痕,促進神經組織的重建[19]。Notch 信號通路對神經細胞發(fā)育成一系列神經元和膠質細胞有決定作用,督脈電針能通過抑制其表達,從而抑制神經干細胞向膠質細胞分化[20]。有研究還發(fā)現(xiàn),督脈電針能上調神經生長導向因子Slit2 的表達,引導再生的軸突穿過脊髓損傷區(qū)并沿著正確的路徑生長,從而促進神經功能的恢復[21]。在膠質瘢痕形成以前,脊髓再生受軸突再生抑制因子的影響,其中以Nogo-A 蛋白為關鍵,督脈電針亦可通過下調SCI 大鼠Nogo-A 蛋白,促進神經恢復[22]。
華佗夾脊穴位于背部第1 胸椎至第5 腰椎棘突下旁開0.5 寸,左右各一,簡稱夾脊穴。督脈、足太陽膀胱經并行于人體背部,督脈與膀胱經同循行于人體陽中之陽的背部,同絡于腦,在循行上密切聯(lián)系,生理上異曲同工,而夾脊走行于督脈與膀胱經之間,與這兩條經絡互相貫通。電針治療SCI 患者,選取受損節(jié)段上下夾脊穴或膀胱經穴,可歸為夾脊電針治療SCI,可以疏通局部瘀滯氣血、活血止痛,利于恢復,故夾脊電針治療SCI,臨床上亦有著較為理想的療效。
脊髓損傷后可產生和釋放大量氧自由基,生成過氧化脂質,可使脊髓神經細胞壞死,從而引起脊髓的繼發(fā)性損害,而超氧化歧化酶(SOD)在自由基清除機制當中,起著重要作用。電針刺激夾脊穴,可降低過氧化脂質分解產物丙二醛(MDA)在受損脊髓組織的含量,并提高其SOD 的含量,通過提高機體清除自由基的能力,排除微環(huán)境中不利于脊髓恢復的因素,降低了細胞收自由基攻擊的嚴重程度,從而減少脊髓的繼發(fā)性損害,為脊髓的恢復提供了前提條件[23]。
在脊髓繼發(fā)性損傷過程中,細胞凋亡相關基因Caspase-9 在誘導細胞凋亡中起關鍵作用,可以激活下游的Caspase-3,引起細胞凋亡,夾脊電針在下調Caspase-9 的同時,亦能下調Caspase-3,抑制細胞凋亡及脊髓神經繼發(fā)性損傷[24-25]。多聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)除了是Caspase-3 最主要的底物外,大量活化的PARP 可在凋亡誘導因子AIF 介導下引起細胞凋亡,且該過程無需Caspase 參與[26],夾脊電針可通過降低PARP-1 在受損脊髓節(jié)段的表達,起到抑制脊髓細胞凋亡的作用[27-28]。此外,內質網應激細胞凋亡信號的轉導途徑,亦能誘導細胞凋亡,內質網應激相關因子IRE1 能介導促凋亡和抗凋亡兩種信號,內質網應激早期,IRE1 能促使細胞恢復正常,但應激繼續(xù)加重,則IRE1 可誘發(fā)細胞凋亡[29]。夾脊電針可通過降低受損脊髓節(jié)段IRE1 的表達,降低內質網應激凋亡因子,升高抗凋亡因子,抑制細胞凋亡[30]。
夾脊電針可以通過上調SCI 受損節(jié)段神經生長因子(NGF)、BDNF 的表達而促進神經元再生并建立新的突觸聯(lián)系[31-32]。少突膠質細胞(OL)主要功能是在中樞神經系統(tǒng)中包繞軸突,形成絕緣的髓鞘結構,協(xié)助神經信號的高效傳遞,維持和保護神經元的正常功能,而脊髓損傷后軸突脫髓鞘變化是影響神經功能恢復的主要原因[33]。髓鞘堿性蛋白(MBP)是OL 的標記物,夾脊電針可促使MBP 高表達,對修復受損脊髓軸突的髓鞘、促進受損脊髓功能的恢復有著積極的作用[34]。星形膠質細胞過度增生可殘生纖維瘢痕,但是也具有逆分化為神經干細胞的潛能。在SCI 中,骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2(BMP-2)能促使星形膠質細胞增生并抑制神經再生及功能恢復[35],夾脊電針可通過抑制BMP-2 及其系列因子的表達來減輕星形膠質細胞增生及膠質瘢痕的形成,有助于脊髓神經的修復[36]。此外,目前公認的軸突再生抑制因子有Nogo、OMgp 及MAG,夾脊電針亦可通過抑制OMgp 的表達,促進髓鞘的修復和再生[37]。
綜上所述,電針刺激督脈和夾脊,在祖國傳統(tǒng)醫(yī)學上均有其理論依據,在近年運用現(xiàn)代醫(yī)學研究方法對電針刺激督脈和夾脊治療SCI 的機制研究當中,亦能證明電針對SCI 通過不同機制發(fā)揮作用,促使SCI 神經再生及功能恢復,故在臨床運用于SCI 的治療,亦有較為理想而確切的療效。
電針刺激督脈和夾脊均有確切療效,且在祖國傳統(tǒng)醫(yī)學理論以及現(xiàn)在醫(yī)學研究均能證明其療效。電針刺激督脈、夾脊雖都能治療SCI,然而在中醫(yī)理論當中,有著不同的理論依據,其治療SCI 的機制不同。運用現(xiàn)代醫(yī)學研究方法對于電針治療SCI 的研究當中,雖從督脈和夾脊角度均對其機制有所研究,亦有相應的研究成果,但是,從督脈和夾脊論治SCI 的機制對比研究仍然較少。
《靈樞·寒熱病》有云:“身有所傷,血出多,若有所墮墜,四肢懈惰不收……取其小腹胺下三結交。三結交者……臍下三寸關元也”;《靈樞·根結》篇曰:“太陽為開,陽明為合,少陽為樞……合折則氣所止息,而痿疾起矣。故痿疾者,取之陽明”。在中醫(yī)理論中,SCI屬于“痿證”,取關元及陽明經穴,亦能對SCI 有著理想的療效,而取關元多用于治療SCI 神經源性膀胱較多,從“治痿獨取陽明”論治SCI,研究仍較少。若國內學者能從督脈、夾脊、關元、陽明論治SCI方面進行相應的機制研究及對比研究,相信能在祖國醫(yī)學對于SCI 的認識上,為電針論治SCI 提供現(xiàn)代醫(yī)學理論依據,并從現(xiàn)代醫(yī)學的角度,為解讀祖國傳統(tǒng)醫(yī)學的經絡學說提供一個新的視角。
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