神经干细胞的增殖与分化对缺血性脑卒中的作用及中医理论探讨.doc

神经干细胞的增殖与分化对缺血性脑卒中的作用及中医理论探讨 宋祖荣 （安徽新华学院药学院，安徽合肥230088） 摘要：本文从中医理论的治则与治法方面,对缺血性脑卒中损伤后内源性神经干细胞的增殖与分化进行了探讨,通过肾精-脑髓相关理论和气血相关理论，认为补肾生髓法和益气活血法可具有促进神经再生的作用，进而影响脑内源性NSCs增殖分化，诱导神经组织自身积极的修复与神经功能重建，从而有利于脑卒中的康复与治疗. 关键词：脑缺血；神经干细胞；增殖分化；补肾生髓法；益气活血法 ：R255.2：A：1673-260X（xx）03-0019-03 基金项目：安徽省教育厅自然研究重点项目资助（No.KJxxA098） 脑血管病是严重威胁人类生命健康的常见病、多发病，以中老年人发病多见.而在脑血管疾病，缺血性卒中占75%以上，其发病率，死亡率均很高；而脑卒中后所导致的肢体残障及对智力的影响是一严重的医学难题和社会问题.当前，在现代医学中认为脑血管疾病是由多种致病因结果，其发病机制较为复杂，因而在治疗方面国内外均无突破性进展，当前,在治疗方面超早期溶栓和减轻神经元损伤的的治疗广泛的应用于临床并获得了较好的疗效1,2，但通过治疗后仍然不能避免神经元的死亡，对于大多数缺血性脑卒中患者而言或多或少的留有相应的神经功能的缺失；这就需要我们继续对缺血性脑卒中的发病机制及诊断治疗等方面进行深入的研究和探索3.通过近几年来对人体神经系统的发育及神经干细胞(neuralstemcells,NSCs)分子生物学的研究，特别是关于NSCs增殖、分化为神经细胞的研究，而促进脑缺血后神经的再生和大脑功能的重组，从而减少脑组织的损伤，进而促进机体功能恢复，对于减少残疾的发生，提高人们的生活质量具有十分重要的意义;近年来的实验研究证明，中医药治疗对于脑缺血损伤后在促进内源性神经干细胞增殖分化方面已取得了明显的疗效.本文从中医治则、治法方面来探讨神经干细胞的增殖与分化对缺血性脑卒中的作用. 1神经干细胞的生物学特性 自1992年Reynolds等4通过实验从小鼠脑纹状体中首次培养分离出能够在体外不断进行分裂增殖而且有向神经元及星形胶质细胞分化的NSCs后,从而打破了以往认为对于成年哺乳动物脑内的神经细胞损伤后不能再生的观点.胚胎及成年中枢神经系统不同部位存在NSCs,它起源于胚胎干细胞5，其分布于成体哺乳动物大部分脑区，现已证实,只有两个区域具有NSCs,分别为室管膜下区和海马颗粒下层是成年脑干细胞富集区6，而且这两个区域的NSCs对于哺乳动物包括我们人类来说是始终存在的；因而说明在人类的整个生命活动过程中,在大脑的这两个区域一直具有生成神经元细胞和建立神经突触联系的能力. 而对NSCs的生物学特性，AbrahamsJM7等做了以下总结:NSCs可在特定的诱因条件下，能够自我更新、可增殖参与神经再生和组织修复;NSCs具有多种分化潜能，可分化成神经元细胞、少突胶质细胞和星形胶质细胞；损伤性的刺激可促进NSCs向受损的脑组织迁移、分化. 2神经干细胞的增殖分化对缺血性脑卒中的治疗作用 细胞信息的传递和调控是研究生命现象的基础，随着分子生物学技术的发展和对干细胞研究的深入，干细胞增殖和分化的信号通路及调控很快成为一个前沿课题，揭示了干细胞的增殖和分化的分子机制.根据McKay定义,NSCs可以分化成神经元细胞、星形胶质细胞、少突胶质细胞等,并且具有自我更新的能力可以向大脑提供大量神经细胞. 缺血性脑卒中在现代医学中，是一种以大脑血液循环发生障碍为特征的病变，其发病机制是一个复杂的病理生理过程，但最根本的病因是由于大脑的缺血、缺氧而造成的8；因此在临床上主要是围绕恢复大脑的供血供氧而开展治疗，从而使神经元结构和功能的保持完整性，进而恢复NSCs的功能，减少致残率的发生.在正常情况，成年人大脑内NSCs一直保持在静息的状态，但当大脑发生在缺血缺氧、氧化应激等多种病理损伤的情况下，这时大脑内NSCs可被激活，可增殖、分化成为新的神经元，从而替代、补充损伤的神经细胞9.这类内源性NSCs所具备的自我增殖、分化能力对中枢神经系统损伤后的修复具有着十分重要的意义.这不仅解决了NSCs的，而且也不会产生伦理学和免疫排斥反应等相关的问题，是治疗缺血性脑卒中比较理性的方法.尽管内源性NSCs对损伤的脑组织具有自我增殖、分化能力，但在临床上对于缺血性脑卒中，内源性的NSCs数量是有限的而且促使其迁移分化的因子也是有限的，不足以圆满地完成自我修复，致中枢神经系统损伤或变性时自我修复作用受到限制，而且，当前在医学上关于脑缺血损伤后内源性NSCs增殖、分化的发生机制还不完全清楚.但对于对外源性神经干细胞移植修复脑损伤，不仅仍处于探索阶段，而且它还带来的免疫排斥、社会伦理学等问题；而内源性神经干细胞无免疫原性和致瘤性，实施简单容易处理，有利于制定合理的治疗标准和评价体系，并通过内源性神经干细胞的增殖、分化有一定的治疗潜力，因此对于神经科学工作者来说，是一个研究的热点.但实验表明，脑缺血损伤后NSCs的增殖，迁移，分化是由体内多种信号转到通路的相互作用调节来实现的，如Notch、PI3K/AKT、bHLH及Wnt/-catenin信号转导通路等. 3对于神经干细胞在缺血性脑卒中作用的中医探讨 祖国医学对于脑卒中的病因、病机及治则治法认识已历史久远.治法是针对病机所确定的治疗方案，在中医学中一般是“法随证立”，根据病证而确定治疗方法，其形成和发展与方药和病机理论的发展密不可分，包涵病证，病因，发病机制和内容的配伍规律10.因此，理、法、方、药的环环相扣，市中医学体系的重要特点，而治则在辩证和方药之间起着承上启下的重要作用.但目前治法研究尚存在一些值得思考问题：中医治法研究尚未从经验医学真正进入到实验医学阶段；治法研究较为局限：多偏向于一证一方一法作用机制研究.因此，探索相应的治法及其作用机制，已成为提高缺血性卒中病临床疗效的关键性问题.同时缺血性脑血管病所涉及的病理生理环节甚为复杂，单一的药物组分恐难发挥理想疗效，多种药物及多种治疗手段的协同运用必将成为今后缺血性脑血管病治疗的基本思路.?祖国医学几千年来对缺血性脑血管病的防止积累了丰富的经验.在中医治法理论指导下的中药复方，因其含有多种成分，有可能针对缺血性脑血管病的不同病理生理环节，发挥多层次、多途径、多靶点的治疗作用，符合今后缺血性脑血管病的治疗思路.其中，补肾生髓法与益气活血法是治疗缺血性脑卒中的常用中医治法. 3.1补肾生髓法与与神经干细胞的的关系 灵枢经脉篇云“人始生,先成精,精成而脑髓生”“脑为髓海”，脑髓是作为脑功能活动的物质基础.而在中医理论中指出“肾主骨，生髓”，“诸髓者,皆属于脑”；在素问六节藏象论指出：“肾者主蛰，封藏之本，精之处也.”，素问逆调论指出“肾不生则髓不能满.”进一步指出脑髓是由肾精所化，肾精为肾主脑的物质基础，因此,肾精充足,髓海得养,肾精亏虚,髓海空虚,脑失所养，则脑的功能失常.而在现代医学中，神经干细胞可分化为神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞等多种神经细胞的潜能，而这些细胞正是脑髓的主要组成部分11.因此根据“肾精-脑髓”的相关理论提出“补肾生髓治法”，从理论上讲有可能具有促进神经再生的作用，可能会对促进NSC的增殖分化从而对损伤的神经细胞的修复起积极地作用，进而有利于缺血性脑卒中功能的恢复. 而补肾生髓方是作为补肾生髓治法的代表中药复方，是由龟版胶、鹿角胶、金毛脊、杜仲、淡苁蓉、淮牛膝等中药组成，具有滋阴补肾，益精填髓的作用，主治真阴不足，精髓亏损之证；通过各种中药联合应用，具有补肾生髓之功，从而使不足之脑髓得以补充，脑神得以荣养，神机复灵，脑络畅通；进而促进神经干细胞增殖与分化，有助于修复脑损伤. 3.2益气活血法与神经干细胞的的关系 素问玉机真脏论提出“气虚身中卒至，五脏绝闭，脉道不通.”则直接指出缺血性脑卒中是由于元气亏虚，突发中风，瘀阻络脉，脉道气血不通病变；气虚血瘀是缺血性脑卒中的主要病因.在祖国医学中指出脑髓是由肾精所化，其生成先天之精，灵枢经脉篇云：“人始生，先成精，精成而脑髓生.”虽其蛰藏着受之于父母的先天之精，但同时也受五脏六腑之精而藏之，而五脏六腑之精多为后天之精，是由脾所化生的水谷精微所构成，脾为后天之本，气血生化之源；同时脑为元神之府，而气血是神产生的物质基础，脑必须在气血的濡养下才能产生“神”，如素问.八正神明论提出“血气者，人之神”，大脑的功能活动离不开气血的滋润和濡养. 近年来相关的医家12，经过长期临床观察和科研实验，在分析气血与脑关系的基础上，结合中医病机理论，现代医学发病机制、病机特点、缺血性中风临床实践及流行病学调查，提出缺血性中风“气虚血瘀”病机学说，认为”气虚血瘀”为缺血性脑卒中的主要病因病机：元气亏虚为本，瘀阻脉络为标.通过补气以活血，气行可以推动血液在脉中的正常运行，从而使大脑血液循环正常，是为中医基础理论中“气为血之帅”、“气能行血,气能生血”等具体的临床医用，为中医体系中整体观念和辨证论治的具体体现.而作为益气活血法的代表复方制剂脑络欣通，通过补气活血，达到推动血液在脉管之中正常运行，进而促进脑血液循环正常运行，进而影响脑内源性NSCs增殖分化，诱导神经组织自身积极的修复与神经功能重建，从而有利于脑卒中的康复与治疗. 4体会 综述所述，NSCs的增殖、分化对于缺血性脑卒中的修复和功能的恢复已引起广泛关注，是国内外医学界研究的热点；但由于缺血性脑血管病所涉及的病理生理环节甚为复杂，单一的药物组分恐难发挥理想疗效，多种药物及多种治疗手段的协同运用必将成为今后缺血性脑血管病治疗的基本思路.祖国医学几千年来对缺血性脑血管病的防止积累了丰富的经验.在中医理论指导下的中药复方，因其含有多种成分，有可能针对缺血性脑血管病的不同病理生理环节，发挥多层次、多途径、多靶点的治疗作用，?符合今后缺血性脑血管病的治疗思路.而作为治疗缺血性脑卒中常用中医治法：益气活血法与补肾生髓法及其代表中药复方通过大量的实验研究，其能通过促进NSCs增殖与分化，进而有利于损伤的神经细胞再生，有利于脑缺血后神经功能的恢复;这可能是中医药干预缺血性脑卒中的主要治则与治法，从而为进一步研制和开发促进中枢神经再生的新的治疗手段，给中枢神经再生带来新的希望和临床应用前景. 参考文献： 1王新,黄如训.影响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,xx,10(4):268. 2梁红英,张淑玲,张志忠.凝血纤溶系统功能与脑卒中关系的研究J.吉林医学,xx,32(2):238-239. 3罗其中,包映晖,董斌.中枢神经损伤后的神经再生与修复策略J.中国微侵袭神外科杂志,xx,9(2):49-52. 4ReynoldsBA,WeissS.Generationofneuronsandastrocytesfromisolatedcellsoftheadultmammaliancentralnervoussystem.Science1992;255(5052):1707-1710. 5LiuJ,SolwayK,MessingRO,etal.IncreasedneurogenesisinthedentategyrusaftertransientglobalischemiaingerbilsJ.Neurosci,1998,18(19):7768-7778. 6ParkKI.Transplantationofneuralstemcells:cellularandgenetherapyforhypoxicischemicbraininjuryJ.YonseiMedJ,2000,41(6):825-835. 7AbrahamsJM,GokhanS,FlammES,eta.lDenovoneurogenesisandacutestroke:areexogenousstemcellsreallynecessaryJ.Neurosurgery,xx,54(1):150-156. 8王键,陈业农,唐巍,等.脑络欣通对局灶脑缺血/再灌注大鼠神经干细胞及相关调节因子影响的实验研究J.中国中医基