电针结合康复训练对脑缺血再灌注大鼠神经干细胞增殖及Notch、bHLH基因表达的影响.doc

电针结合康复训练对脑缺血再灌注大鼠神经干细胞增殖及Notch、bHLH基因表达的影响【摘要】据中医脑髓学说和经络腧穴理论，脑髓和神经干细胞有密切关系，结合长期临床观察和既往实验研究，研究“电针结合康复训练可诱导和加强神经干细胞的增殖分化，发挥NSC的自我修复潜力”的影响。【关键词】电针康复训练神经干细胞基因表达综述脑血管病是神经系统的常见病和多发病，其发病率为100/10万300/10万，患病率为500/10万740/10万，死亡数约占所有疾病的10%，是严重威胁人类健康的三大主要死因之一及首位致残因素，存活者中50%70%病人遗留有瘫痪、失语等严重残疾1。其中，缺血性脑卒中约占卒中的80%2，其病因、发病机制和干预因素复杂，对其防治方法的研究，始终是基础和临床医学研究的重要课题，寻找有效的治疗方法已成为当今神经科学领域的研究热点。目前临床常用的方法包括神经干细胞（NSC）的修复作用，中医传统疗法等。NSC能够自我更新，在自身基因调控和神经营养因子等因素调控下，可分化成某些类型的神经细胞，对因缺血损伤、变性疾病而造成的神经功能损伤或丧失可能具有代偿和修复作用3-4，从而为神经系统疾病的治疗提供了诱人的前景。传统针灸疗法治疗缺血性脑卒中有确切疗效，是临床常用的重要方法，可参与缺血性脑损伤的修复5；康复训练作为一种有效防治脑卒中后遗症的方法，强调通过结合运动疗法、作业疗法、物理疗法等多种疗法进行康复，并指导患者进行日常生活活动和功能锻炼6。电针结合康复训练其促进脑功能恢复的作用有无涉及内源性NSC增殖、分化的机制，将为缺血性脑卒中的针灸康复治疗研究打开新的思路。1机制方面神经干细胞是一类具有多项分裂潜能和自我更新能力的母细胞，其组织融合性好，可以与宿主的神经组织良好融合，并在宿主体内长期存活并具有分化形成神经元，星形胶质细胞和少突胶质细胞的多潜能特性。1992年，Reynodls等从成年小鼠脑纹状体中分离出神经干细胞，从而打破了神经细胞不能再生的理论。脑缺血后，机体通过诱导内源性NSC增殖、迁移和分化，而对缺血损伤产生代偿性适应性反应。实验表明，脑缺血损伤时损伤侧的海马9-11、室管膜、室管膜下、脉络膜丛、SVZ、大脑皮质12-14和健侧海马15等区域的NSC增殖、迁移和分化为神经元和星形细胞，以试图代偿和修复损伤的神经组织。内源性NSC具有明显的优势：不存在伦理问题、无免疫原性、治疗实施简单易行、无动物致病基因干扰的可能、无致瘤性等，因此，如何通过激活内源性NSC和促进这些细胞向神经元和星形细胞分化而发挥一定的治疗潜能，成为当前脑缺血治疗新的研究方向。然而，脑缺血损伤后仅仅调动内源性NSC试图自我修复是不够的。脑缺血后，尽管体内的NSC发生增殖、迁移和分化，以设法修复或部分代偿因缺血而致的神经损害，但效果不尽人意，原因可能是多方面的，目前还缺乏这方面的研究。基因调控对神经干细胞的增殖分化至关重要，特别是不同发育分化阶段主要调控基因决定着神经干细胞向所需功能的神经细胞分化。基因的表达受到其自身固有分子程序的调控和周围环境的影响，目前主要通过以下2个途径展开研究：一是体外研究，在各种外环境条件诱导刺激下研究基因对神经干细胞的增殖与分化的影响；二是在体研究，通过基因转导与基因敲除，检测这些基因在神经干细胞分化方向上的作用。尽管目前研究已经证明基因调控对神经干细胞分化的重要性，但具体的基因调控机制很复杂，了解也很少。因此对神经干细胞基因调控机制的探究就显得十分重要，这可能是将来研究和利用NSC治疗缺血性脑损伤的方向。2治疗方面（1）针灸疗法抗缺血性脑损伤针灸作为一种在临床上治疗中风的常用方法，其效果较为明显，如石学敏等16采用“醒脑开窍”针刺法治疗中风病9005例，总有效率为98.56%。但针灸治疗的确切机制仍不是十分明确，近年来在针灸抗脑缺血脑损伤机制的临床研究和动物实验研究方面均取得了一些进展，其可能抗缺血性脑损伤的机制包括：减轻脑水肿：单纯电针或磁刺激均能降低脑组织含水量和遏止细胞外钙离子浓度降低17。减轻脑缺血损伤后炎症反应：脑缺血再灌注急性期可导致血浆IL-1、IL-6和TNF-含量升高，电针治疗脑缺血再灌注损伤的机制之一与降低炎性细胞因子含量及阻断炎症级联反应有关18。改善缺血区域的血流，促进了梗死灶周围的血管新生：电针结合磁刺激可以增强急性脑缺血大鼠梗死灶周围bFGF和Ang-2的表达，促进了急性脑缺血大鼠梗死灶周围的血管新生19。拮抗过氧化损伤：嗅三针电刺激对急性局灶性脑缺血灌注大鼠所引发的大脑皮层损伤具有确切的保护作用，其作用机理与改善血液循环和拮抗过氧化损伤密切相关20。改善神经细胞的应激能力，提高脑神经细胞对缺氧的耐受：针药联合能明显提高缺血区c-fos蛋白的含量，改善神经细胞的应激能力21。促进脑缺血损伤后的神经修复和抑制神经细胞的凋亡和细胞内的钙超载和星形胶质细胞的过度增殖：项针疗法能够改善缺血半影区神经细胞功能状态，促进神经胶质细胞的增生，表明项针疗法能够通过促进内源性EPO的表达，从而起到抑凋亡、影响神经传导递质的释放、抑制NO介导的氧自由基产生等方面脑保护作用22。促进脑缺血后神经细胞的增殖：电针结合rTMS治疗能促进大鼠神经干细胞的增殖，改善大鼠学习记忆能力23。（2）康复训练疗法抗缺血性脑损伤康复训练疗法治疗缺血性脑损伤的目标是采用一切有效的措施预防脑损伤后可能发生的残疾和并发症，改善受损的功能（如运动、语言、感觉、认知等），提高患者的日常生活能力和适应社会生活的能力24。可从运动功能障碍、感觉障碍、言语障碍、吞咽障碍、认知功能障碍、心理障碍等各个方面进行康复治疗，改善功能，提高患者日常生活活动的能力，从而重返家庭，重返社会。3主要研究内容（1）制作大鼠局灶性脑缺血再灌注模型；（2）观察电针结合康复训练对大鼠局部缺血病灶的修复过程和神经功能的改善作用；（3）观察电针结合康复训练促脑缺血灶周围区NSC的增殖作用；（4）研究电针结合康复训练能否增加Notch和bHLH家族中增殖因子的表达。4小结综上，电针结合康复训练可诱导和加强神经干细胞的增殖分化，发挥NSC的自我修复潜力。可以借助现代神经科学和针灸研究的成果，观察电针结合康复训练是否有促进脑功能恢复的作用，其作用是否涉及内源性NSC增殖、分化的机制，能否促进脑功能恢复等，从而将为缺血性脑卒中的针灸康复治疗研究打开新的思路。为针灸结合现代康复训练治疗缺血性脑病提供理论基础和科学依据。参考文献1邢本香，李贻能.临床康复学M.复旦大学出版社,2009年3月第一版：62.2王新,黄如训.影响脑缺血性卒中患者溶栓治疗的因素J.国外医学脑血管疾病分册,2002,10(4):268-270.3JohanssonCB,MommaS,ClarkeDJ,etal.IdentificationofaneuralstemcellintheadultmammaliancentralnervoussystemJ.Cell,1999,96:25-34.4GageFH.MammalianneuralsystemJ.Science,2000,287(5457):1433-1438.5杜元灏,李晶,孙东炜,等.中国现代针灸病谱的研究J.中国针灸,2007,27(5):373.6高莉萍,邱波.传统康复治疗学M.复旦大学出版社,2009年3月第一版：266.7IwaiM,SatoK.OmoriM,etal.ThreestepsofneuralstemcellsdevelopmentingerbildentategyrusaftertransientischemiaJ.JCerebBloodFlowMetab,2002,22:411-419.8YagitaY,KitagawaK,OhtsukiT,etal.NeurogenesisbyprogenitorcellsintheischemicadultrathippocampusJ.Stroke,2001,32:1890-1896.9IwaiM,HayashiT,ZhangWR,etal.Inductionofhighlypolysialylatedneuralcelladhesionmolecule(PSA-NCAM)inpostischemicgerbilhippocampusmainlydissociatedwithneuralstemcellproliferationJ.BrainRes,2001,902:288-293.10LiY,ChenD,ChoppM.Cellproliferationanddifferentiationfromepedymal,subepedymalandchoroidsplexuscellsinresponsetostrokeinratsJ.JNeurolSci,2002,193:137-146.11SatoK,HayashiT,SasakiC,etal.TemporalandspatialdifferencesofPSA-NCAMexpressionbetweenyoung-adultandagedratsinnormalandischemicbrainsJ.BrainRes,2001,922:135-139.12ZhangRL,ZhangZG,ZhangL,etal.ProliferationanddifferentiationofprogenitorcellsinthecortexandthesubventricularzoneintheadultratafterfocalcerebralischemiaJ.Neuroscience,2001,105:33-41.13TakasawaK,KitagawaK,YagitaY,etal.IncreasedproliferationofneuralprogenitorcellsbutreducedsurvivalofcerebralcellsinthecontralateralhippocampusafterfocalcerebralischemiainratsJ.JCerebBloodFlowMetab,2002,22:299-307.14石学敏.“醒脑开窍”针刺法治疗中风病9005例临床研究J.中医药导报,2005,11(1):3-5.15黄晓琳,韩肖华,李春芳,等.电针结合磁刺激对脑缺血大鼠脑组织含水量和细胞外钙离子浓度的影响.中国物理医学与康复杂志,2003,25:206-208.16王军,于震,贾士奇,等.电针预处理对全脑缺血再灌流大鼠炎性细胞因子的影响.中国实用医药,2008,6:4-5.17黄晓琳,韩肖华,等.电针结合经颅磁刺激对脑缺血大鼠碱性成纤维细胞生长因子和血管生成素及其受体表达的影响.中国康复医学杂志,2005,7:499-501.18刘智斌,牛文民,杨晓航,等.嗅三针电刺激对急性局灶性脑缺血再灌注大鼠大脑皮层NO、NOS及血液流变学的影响.针灸临床杂志,200