楊琪琪,劉珍珍,張小蕾,黃 偉△

(1.湖北中醫(yī)藥大學,湖北 武漢 430061；2.針灸治未病湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心,湖北 武漢 430061)

急性心肌梗死(Acute myocardial infarction,AMI)是由于冠狀動脈急性缺血、缺氧所引起的一種心血管系統(tǒng)的急危重癥，多發(fā)于中老年人，嚴重威脅著人們的生命。近年來，由于人口老齡化的加劇、膳食結構的改變、吸煙和日常鍛煉的減少等原因使得其發(fā)病率逐年攀高。流行病學資料顯示，AMI已上升為全球死亡和殘疾的主要原因[1]。目前，溶栓療法、經皮冠脈介入療法(PCI)和冠狀動脈旁路搭橋術(CABG)等再灌注療法為臨床上公認改善AMI患者預后的有效措施。然而，血流供應重新恢復后反而會造成心肌超微結構、功能、代謝及電生理方面的進一步損害，甚至誘發(fā)不可逆損傷，這種現象被稱為心肌缺血再灌注損傷(Myocardial ischemia reperfusion injury,MIRI)[2]。據報道，世界范圍內每年有近90萬人因此出現圍手術期心肌梗死、心力衰竭和心源性猝死等心血管事件,其死亡率高達10%～15%[3]。目前對于MIRI的防治主要側重藥物治療，但由于大多數藥物的治療靶點單一以及不可避免的副作用，使得越來越多的人們開始探索非藥物治療策略。

針灸療法具有操作簡便、副作用低以及多靶點、多環(huán)節(jié)和多途徑等優(yōu)勢，近年來受到人們廣泛重視。已有研究證明針灸預處理能使機體產生適度應激，啟動機體內源性適應機制從而預防或減輕隨后疾病的損傷[4]。內關穴為手厥陰心包經之絡穴，自古以來可用于治療各種心胸疾患，大量臨床及動物實驗研究證實內關穴與心臟之間有著特異性的聯(lián)系，并在MIRI的防治中顯示出積極的作用。因此，近年來應用各種針灸內關預處理方法防治MIRI以及探究其如何發(fā)揮心肌保護作用已成為當今醫(yī)學界的關注熱點。本研究就針灸內關預處理抗MIRI的保護作用機制研究進行闡述，為臨床采用針灸內關預處理防治本病提供思路。

1 抑制氧化應激

氧化應激是機體代謝、免疫和生長發(fā)育等多種信號途徑的啟動者和參與者。生理條件下，氧化應激反應對于清理老化細胞和異常細胞、維持內環(huán)境穩(wěn)定性具有積極作用；缺血再灌注時，氧自由基(OFR)大量釋放且超出了生物體內的抗氧化能力，引起機體的氧化損傷[5]。同時OFR攻擊膜成分中的不飽和脂肪酸，分泌脂質過氧化產物，并損傷線粒體、內質網等亞細胞器膜結構，進一步加重MIRI。陳松等[6]證實電針內關預處理具有較強的抗氧化及清除活性氧(ROS)的能力，可以顯著增加氧自由基清除酶——超氧化物歧化酶(SOD)活性，降低乳酸脫氫酶(LDH)、過氧化產物丙二醛(MDA)等氧化應激損傷標志物水平，進而保護心肌細胞免受氧化作用。Nrf2為調節(jié)氧化應激反應的重要因子，一方面，氧化應激可促進Nrf2 mRNA轉錄，提高Nrf2的蛋白表達；另一方面，機體受到上游信號刺激時，Nrf2與抗氧化反應元件ARE相結合，啟動內源性抗氧化應答機制，并上調相關抗氧化酶基因的表達，從而對抗氧化應激對心肌細胞的損害[7]。邵明璐等[8]發(fā)現，針刺內關預處理后，血清SOD活性、Nrf2基因表達下調，而MDA含量和HO-1基因表達增加，心肌細胞損害減輕。提示針刺內關預處理可以激活Nrf2-ARE內源性抗氧化通路，對抗氧化應激以減輕心肌缺血再灌注損傷。

2 減輕炎性反應

炎性細胞因子可直接或間接參與心肌缺血/再灌注損傷的炎癥過程,刺激炎癥的產生。MIRI初始階段，中性粒細胞被激活，進而發(fā)生聚集和浸潤，釋放大量促炎因子和炎癥介質，如白介素IL-6、IL-1β及腫瘤壞死因子(TNF-α)等，擴大炎性反應[9]，造成血管功能障礙及組織損傷。此外，炎癥反應所誘導的細胞間黏附分子-1(ICAM-1)和血管細胞黏附分子-1(VCAM-1)的廣泛表達，反過來又加重損傷血管內皮。韓永麗等[10-11]發(fā)現電針內關預處理可以抑制MIRI大鼠模型中ICAM-1和VCAM-1的表達，并減少(TNF)-α、IL-1β的釋放，激活內源性抗炎因子，減輕炎性細胞的浸潤，從而保護心肌免受炎性損傷。朱怡等[12]研究發(fā)現，電針內關預處理還可降低MIRI大鼠“內關”穴區(qū)Toll樣受體4(TLR4)、髓樣分化因子88(MyD88)及核轉錄因子-κB(NF-κB)基因表達。TLR4及其介導的信號通路是重要的炎癥損傷途徑，而NF-κB能夠活化炎性細胞因子，因此抑制TLR4信號傳導、降低NF-κB有效表達能夠縮小心肌細胞的炎癥反應。此外，研究顯示[13]，對MIRI大鼠進行電針內關預處理后，其各項心功能指標(LVDd、LVDs、FSEY及LVEF)均有不同程度的改善，而心肌高遷移率族蛋白1(HMGB1)的表達顯著減少。結果證實內關預處理對心肌確有保護作用，其機制可能與HMGB1蛋白被抑制有關。HMGB1作為致炎細胞因子調節(jié)區(qū)域的重要因子，具有促進炎性因子釋放以及活化AMPK通路的作用，其參與了心肌缺血再灌注的炎癥損傷過程。

3 抑制細胞凋亡

心肌細胞損傷的主要形式以及最終結局是細胞凋亡。目前，MIRI所介導心肌細胞凋亡信號轉導通路主要集中在死亡受體途徑、線粒體途徑以及內質網途徑。死亡受體通路涉及結合死亡受體配體(Fas-L)到促炎受體上，促進死亡領域的適配器蛋白FADD的聚集，完成死亡誘導的信號復合體，激活膜受體死亡信號，從而水解細胞蛋白加速細胞凋亡[14]。林海波等[15]發(fā)現電針及艾灸內關穴預處理能有效降低MIRI兔中死亡受體通路Fas/Fas-L蛋白的表達，減輕心肌缺血損傷時細胞凋亡，并對心肌細胞發(fā)揮48 h的延遲相保護作用。同時，熱休克蛋白70(HSP70)可以干擾應激導致的死亡受體通路的活化，阻斷該途徑引起的凋亡[16]。王超等[17]研究不同時間窗(0 h、24 h和48 h)介入電針或艾灸預處理對MIRI兔的心肌保護作用。結果顯示不同時間窗內關預處理均可以抑制血漿中內皮素(ET)和血清CK活性升高，上調心肌HSP70蛋白表達，進而減輕MIRI。其機制可能與凋亡途徑抑制蛋白上調有關，從而發(fā)揮心肌細胞的保護作用。此外，該實驗表明針刺對MIRI的保護效應具有時間差異，且這種保護效應表現為艾灸強于電針，后效應強于即刻效應，可為臨床針灸介入時間及方式提供初步實驗依據。

線粒體通路激活可以使線粒體通透性轉換孔(MPTP)持續(xù)開放，膜通透性增加，使細胞質內促凋亡蛋白Bax進入線粒體與抗凋亡蛋白Bcl-2結合，阻止Bcl-2的激活，從而誘導細胞凋亡[18]。李芳等[19]研究證實，內關預處理可以上調bcl-2、下調Bax的蛋白表達，從而阻礙線粒體介導的細胞凋亡程序。內質網應激(ERS)可激活下游凋亡因子，發(fā)動細胞凋亡。再灌注損傷早期，ERS啟動CHOP的轉錄和表達，后期通過激活Caspase-12擴大細胞凋亡作用，加重心肌的損害。朱建剛等[20]證實，針灸內關預處理可以下調內質網相關蛋白GRP78、Caspase-12及Chop的表達，從而減輕ERS以發(fā)揮心肌保護作用，并進一步發(fā)現其機制可能與Akt通路激活相關。

4 調控自噬

自噬是生物體內一種維持細胞自身穩(wěn)態(tài)的調控機制，但當再灌注時期，自噬與凋亡通過Bcl-2發(fā)生干擾，導致自噬過度激活，從而加速心肌細胞死亡[21]。Beclin-1是自噬小體形成以及自噬進程中一個關鍵的蛋白調節(jié)因子，其表達上調直接參與了再灌注期間的自噬激活。而自噬相關蛋白1(ULK1)是參與心肌缺血階段調節(jié)自噬的主要因子,二者均對自噬起到關鍵調控作用[22]。陳婉瑩等[23]探討電針或艾灸內關穴預處理對MIRI大鼠心肌的自噬調節(jié)作用，證實內關預處理可以下調ULK1和Beclin1的表達，從而抑制細胞過度自噬和凋亡。譚成富等[24]進一步發(fā)現，電針、艾灸內關預處理所產生的適度自噬調控作用與自噬相關蛋白LC3Ⅱ表達減少相關。

5 改善內皮功能

心肌缺血時，冠狀動脈內皮出現損傷，血管內皮細胞被激活以及黏附分子分泌增加，促使白細胞黏附并產生大量活性氧，加重心肌損傷的程度。同時，ROS導致的脂質過氧化會促進血管收縮物質的分泌增加，抑制血管松弛因子的分泌，導致冠脈收縮，使冠脈血流發(fā)生障礙[25]。NO是人體內皮細胞合成的重要血管活性物質之一，具有強大的疏通血管、維持血管張力的功能。NOS為含鐵的單氧化酶，可催化左旋精氨酸轉化為胍氨酸和NO[26]。劉衛(wèi)星等[27]探討不同時相(0.5 h、1.5 h和3 h)溫針灸預處理對MIRI大鼠的血管活性物質的影響。發(fā)現溫針灸預處理可以上調血管活性物質(NO、NOS)，有效縮小梗死面積，從而保護缺血心肌，且這種心肌改善程度顯示出明顯的時間依賴性。宋瑾等[28]從穴位特異性角度探討電針預處理對MIRI的保護作用，發(fā)現電針內關穴預處理可以改善內皮細胞分泌功能抗缺血再灌注損傷，并強調了內關與心臟的特異性聯(lián)系。相關研究[29]進一步證實，內關預處理對血管活性物質的增強作用可能與Akt/eNOS通路激活相關。此外，有研究[30]發(fā)現降鈣素基因相關肽(CGRP)的表達在I/R前后會發(fā)生改變，MIRI所引起的應激反應會使CGRP濃度過高，導致血管的過度擴張，加重心肌的再灌注損傷。林亞平等[31]研究發(fā)現，電針內關預處理可以降低血漿CGRP含量，阻止再灌注應激反應的發(fā)生，參與缺血心肌的保護，其中高頻組的作用優(yōu)于低頻組。

6 減輕鈣超載

心肌缺血再灌注時期，鈣動態(tài)平衡失調，導致Ca2+大量內流蓄積形成細胞內鈣超載，進而誘發(fā)心肌細胞酸中毒或線粒體功能障礙，是心肌損傷的的重要環(huán)節(jié)[32]。鈣網蛋白(CRT)在鈣超載的損傷中具有正向調控作用，CRT過度表達可抑制腎上皮細胞內質網Ca2+釋放，減輕心肌細胞內鈣超載[33]。田岳鳳等[34]研究證實針刺內關預處理可有效上調CRT mRNA的表達率，從而改善鈣超載，維持心肌細胞活力。

7 調節(jié)中樞神經作用

多年來針灸研究趨近于一個推論，針灸通過神經-內分泌-免疫網絡發(fā)揮扶正祛邪、防病保健作用，其中中樞神經占主導地位[35]。延髓頭端腹外側區(qū)(RVLM)是整合中樞交感活動最重要的部位，也是心臟、血管等活動的關鍵調節(jié)中樞[36]。阿片肽、5-羥色胺(5-HT)是RVLM中的一類神經遞質，通過激活阿片受體和5-HT受體可以抑制交感神經緊張性，阻礙心肌缺血傷害性刺激沖動的傳入，增強心臟對應激的耐受，從而發(fā)揮心肌保護作用。陳楚陶等[37]早期實驗證實針刺內關預處理可以有效降低5-HT的陽性表達，減輕MIRI。鐘敏等[38]研究發(fā)現，與對照組相比，電針內關預適應可以減輕心肌損傷的程度，但是應用阿片受體阻斷劑后該保護作用迅速被抑制，提示阿片受體介導了電針預適應改善心肌缺血性損害的作用。李萬山等[39]進一步從基因角度證實電針內關穴可提高κ阿片受體(DOR)mRNA的表達率，以調節(jié)機體內源性阿片系統(tǒng)，從而對遠端心臟發(fā)揮保護效應。

下丘腦是調節(jié)內臟活動和內分泌活動的較高級神經中樞所在，參與體內電解質與體液平衡及心血管活動的調節(jié)。下丘腦β3-腎上腺素能受體(β3-ADR)與心肌密切相關，可作為一種心臟負性肌力指標，心肌缺血缺氧時β3-ADR表達增加，促使心臟功能惡化[40]。林亞平等[41]研究針刺內關預處理對MIRI大鼠下丘腦內β3-ADR陽性表達的影響，發(fā)現β3-ADR在神經通路中起著信號傳導的作用，電針內關預處理可通過降低β3-ADR含量，阻止MI/R傷害性神經信號的傳遞過程，從而發(fā)揮心肌保護效應。另外，有研究表明[42]下丘腦室旁核(PVN)作為心血管活動的關鍵核團，其介導了內關預處理抗心肌缺血的神經保護效應。李夢等[43]進一步證實，對MIRI大鼠進行電針內關預處理后，其脊髓背根神經電活動明顯下調，下丘腦室旁核DA和NE濃度升高，提示內關預處理抗MIRI的神經源性機制與PVN內單胺類神經遞質可能相關。

8 調節(jié)能量代謝

能量代謝是心肌細胞活動的物質基礎。心肌缺血時心肌氧供減少，以無氧代謝為主，可引起細胞內酸中毒，致使胞漿內鈣超載，損傷心肌組織；同時，能量代謝障礙可引起心肌細胞基因結構和表達的異常，誘導凋亡發(fā)生[44]。心肌利用能量的代謝形式是ATP，其來源以葡萄糖和游離脂肪酸為主。糖原耗竭或乳酸堆積會導致心肌收縮功能嚴重受損，而脂肪酸代謝產物可直接損害細胞膜[45]。針刺內關穴能有效提升心肌ATP的含量，改善心肌細胞的能量代謝[46]。唐雅妮等[47]基于核磁共振氫譜(1HNMR)觀察內關預處理對MIRI大鼠血清和心肌組織代謝物的影響，發(fā)現內關預處理可調節(jié)糖代謝、脂肪酸代謝、氨基酸代謝及能量代謝，從而增強心肌細胞的活力。陳美琳[48]進一步發(fā)現內關穴預處理抗MIRI的血清代謝模式具體表現為葡萄糖上升，支鏈氨基酸下降，三羥基丁酸、乳酸、醋酸鹽、丙酮、乙酰乙酸、丙酮酸、谷氨酰胺、肌酸和丙三醇下降，證明電針內關預處理通過改變MIRI大鼠糖代謝、丙酮酸代謝、氨基酸代謝和酮體代謝模式，從而減輕心肌的損害，但其具體的代謝通路及機制仍需進一步研究。

9 調控相關信號通路

9.1 miRNA-214/Ca2+信號通路

micro RNA是一種內源性的小核苷酸片段，其中mi RNA-214在缺血再灌注的損傷機制中發(fā)揮重要作用。Aurora等[49]發(fā)現在缺血性損傷和心衰時micro NA-214表達上調，并表現出對MIRI的保護作用;而敲除micro RNA-214后的大鼠對抗缺血再灌注損傷時，其編碼的鈉/鈣交換通道1(NCX1)表達增加并導致細胞鈣離子濃度上升，出現心肌收縮障礙。提示miRNA-214/Ca2+通路介導了MIRI時的心臟內源性保護機制。柳培雨[50]通過體內外動物實驗發(fā)現，內關預處理可以誘導miRNA-214表達上調，抑制氧糖剝奪所致的Ca2+增加，下調下游相關蛋白CaMKIl8、BIM和CypD，減少鈣超載誘導的細胞死亡。證實了miRNA-214/Ca2+信號通路參與了電針內關預處理抗MIRI的細胞分子機制。

9.2 MARK信號通路

絲裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase，MAPK)信號通路在調控基因表達和細胞質功能中具有關鍵作用，可通過P38 MAPK、P44/42 MAPK和SAPK/JNK這3條途徑誘導心肌細胞凋亡和炎癥反應，進而參與I/R的病理生理進程[51]。黃艷等[52]研究進一步顯示，p38 MAPK信號途徑在參與I/R損傷時活性減弱，經電針預處理后激活，而蛋白P-SAPK/JNK、P-P44/42在I/R時表達增加，在內關電針預處理后則被抑制。說明電針內關預刺激能通過激活p38 MAPK信號途徑，抑制P44/42 MAPK和SAPK/JNK信號途徑來參與MARK信號通路對心肌的調控，從而達到改善MIRI的效果。

9.3 迷走神經-肥大細胞通路

肥大細胞廣泛分布于心臟黏膜、微血管，機體遭受MI/R刺激時，其脫顆粒釋放的炎性反應物質如TNF-α、組胺等，會擴大心肌損傷程度[53]。周潔等[54]研究結果顯示，電針內關預處理可以縮小MIRI大鼠心肌梗死面積，并減小肥大細胞脫顆粒率，提示電針預處理誘導的肥大細胞脫顆粒降低可能在實驗中發(fā)揮了抗MIRI的保護效應。且實驗進一步發(fā)現，大鼠迷走神經一旦被切斷，電針內關穴預適應則無法產生上述心肌保護作用；而刺激迷走神經后，心肌肥大細胞脫顆粒再次被抑制，心肌保護效應恢復，提示迷走神經參與了該保護效應機制?；诖?，針刺內關預處理對心肌的保護作用可能通過調節(jié)迷走神經-肥大細胞通路而實現。

10 討論

心肌缺血再灌注損傷的病變部位在心，臨床上主要表現為胸痛、胸悶、短氣、疲乏無力和心慌等不適，應屬中醫(yī)學“胸痹心痛”范疇。東漢張仲景《金匱要略·胸痹心痛短氣篇》中對胸痹的癥狀和病機做了深刻的論述：“胸痹之病，喘息咳唾,胸背痛,短氣”“夫脈當取太過不及，陽微陰弦，即胸痹而痛，所以然者，責其極虛也。”故本病是以臟腑虛損、氣血陰陽不足為本、瘀血痰濁等有形之邪為標的“本虛標實”之證，治療上當以扶正祛邪、標本兼治為法。然而，目前在臨床上對于MIRI并無確切的療法，大多仍以預防為主。針灸預處理作為一種安全有效的預防性干預措施，源于“治未病”理論，其可以發(fā)揮內源性保護效應，調動各種自身調節(jié)機制從而維持內環(huán)境穩(wěn)態(tài)。內關穴首見于《靈樞·經脈》曰：“手心主之別，名曰內關，去腕二寸，出于兩筋之間……實則心痛，虛則為頭強。取之兩筋間也?！眱汝P是歷代醫(yī)家治療心系疾患的常用穴位，因其療效甚佳，后人更是在明代朱權所載的《四總穴歌》基礎上增補了“心胸內關謀”之說，凸顯了內關與心臟的特異性聯(lián)系。因此，在內關穴進行針灸預處理充分結合了針灸優(yōu)勢、腧穴作用及機體內源性保護機制的三重效應，無疑為MIRI的防治提供了新啟發(fā)以及廣闊前景。

目前，關于針灸內關預處理抑制MIRI作用機制的研究雖已深入到分子和基因的水平，并為針灸防治MIRI在臨床的應用提供了有力的支持。然而，就現今研究狀況而言，仍存在一些問題:①研究多集中于臨床前實驗，且動物樣本量較少，說服力不夠；②試驗所選取的針灸手法、刺激強度和頻率缺乏量化標準，針刺介入時間和干預周期缺乏規(guī)律性探索；③內關與其他腧穴、針灸與其他療法共同運用協(xié)同增效的機理研究仍待進一步發(fā)掘;④大多數研究指標局限于常見心功能指標或單一蛋白、基因的表達，缺乏更深層次的探討。因此，建議加強內關穴與其他穴位或者針灸與其他療法聯(lián)合防治MIRI的研究，提高相關的信號通道、受體途徑以及基因等方面的研究，為針灸內關預處理防治MIRI提供更完善的理論支持。