针刺治疗脑性瘫痪动物实验研究进展①

徐冬晨，杨江，韩新民

针刺治疗脑性瘫痪动物实验研究进展①

徐冬晨1，杨江2，韩新民3

本文综述针刺对中枢神经系统结构与功能的影响。针刺治疗脑瘫能有效改善其运动功能和学习记忆能力，作用机制非常复杂，涉及脑血流量、病理形态学、能量代谢、自由基代谢、细胞凋亡、突触联系、神经营养因子表达等方面。

脑性瘫痪；针刺；动物实验；综述

[本文著录格式] 徐冬晨，杨江，韩新民.针刺治疗脑性瘫痪动物实验研究进展[J].中国康复理论与实践,2014,20(4):331-333.

脑瘫是自受孕开始至婴儿期非进行性脑损伤和发育缺陷所导致的综合征，主要表现为运动障碍及姿势异常，可并发智力障碍、癫痫、感知觉障碍、交流障碍、行为异常及其他异常[1]。脑瘫是一种常见的儿科疾患，属于中医“痿证”“五软”“五迟”“五硬”“痴呆”等病症范畴。脑瘫后的功能障碍不同程度地影响其独立生存能力、生活质量和未来的职业能力，给家庭、社会造成不同程度的负担。针刺作为中国传统康复治疗手段之一，是脑瘫治疗的常用方法，有效、经济、不良反应少。目前，很多学者借助现代科学技术，不断探索着可能的疗效及其机制，其中脑瘫建模常常以缺血缺氧性脑损伤为主。本文主要综述2003年以来国内外有关针刺治疗脑瘫动物的研究，为针刺疗法在脑瘫中更合理地应用及相关深入研究提供参考。

1 对运动功能和学习记忆能力的影响

脑缺血缺氧或宫内感染致脑损伤幼鼠站立不稳，多种运动功能评估包括触觉刺激试验[2-4]、悬吊实验[5-7]、斜坡实验[5-6]、Morris水迷宫[8]和Y迷宫测试[5,9]等，显示其神经功能明显下降，随着针刺时程增加，神经功能改善明显，协调性增强，早期介入[2-3]或结合其他疗法[5,9-10]后效果更佳。总之针刺治疗，尤其是早期介入或联合其他疗法的应用，可显著促进缺血缺氧性脑瘫幼鼠运动功能和学习记忆能力的改善。

2 对脑血流量的影响

幼鼠脑缺血缺氧后脑部血流量显著下降，脑缺血缺氧后2～4 d血流量升高，仍低于正常血流量，脑组织水肿加重，至第4天恢复正常[11]。应用激光多普勒血流测定仪测定，发现经针刺治疗后其血流量较基础状态明显升高，运动功能改善[6,10,12]，2周后脑血流增长率较首次针刺后有所下降，针刺同时也能减轻脑组织水肿[6,12]，证明针刺能有效改善缺血缺氧性脑瘫幼鼠大脑微循环。

3 对病理形态学的影响

幼鼠脑缺血缺氧后部分细胞变性、坏死，出现典型的凋亡，胞浆中作为神经细胞机能状态标志的尼氏体大量减少甚至消失，树突减少或消失，血管闭塞，脑软化灶形成，小胶质细胞增生改变，随着时间的延长逐渐加重，以72 h左右最为明显。结扎侧脑半球呈程度不等的萎缩，经针刺治疗，细胞变性坏死、凋亡[5,13]及尼氏体脱失有减轻的趋势，脑部形态结构逐渐恢复[2,5,14-17]，脑萎缩减轻，重量较治疗前明显增加[2-4,18]，尤其是早期针刺介入的幼鼠[2-3,18]，运动功能也会相应改善[2-4]。

4 对能量代谢的影响

脑组织能量代谢障碍是缺血缺氧性脑损伤病理生理过程中发生的首要环节。幼鼠脑缺血缺氧后ATP酶活性、ATP酶分解活性、ATP生成率均明显下降，并伴随血糖的下降，神经细胞变性坏死；经针刺的幼鼠ATP酶活性高于自然恢复的幼鼠，同时病理改变减轻，学习和记忆能力得到明显提高[9]，提示能量代谢变化可能是针刺治疗脑瘫的重要机制之一。

5 对自由基代谢的影响

脑缺血缺氧后，自由基的产生与清除失去平衡，可引发脑组织生成大量的自由基，如一氧化氮(NO)，它能与超氧阴离子O2⋅-结合，引起细胞膜、细胞器发生脂质过氧化，加重脑损伤，而脂质过氧化的主要降解物为丙二醛(MDA)[19-20]。有实验显示，接受针刺的幼鼠，脑组织中NO和MDA水平下降，较自然恢复的幼鼠明显，同时脑水肿相应减轻，提示针刺治疗可以有效抑制缺血缺氧后NO的产生，减轻NO和氧自由基对脑组织的损伤作用[12]。

6 对细胞凋亡的影响

脑缺血缺氧后，幼鼠大脑皮层、海马等脑部组织会发生细胞凋亡，是神经细胞损伤的重要形式之一，有学者观察到细胞凋亡在脑缺血缺氧后2～3 d达高峰[17,21]。参与细胞凋亡调控的主要有Bcl-2家族和Caspase家族。Bcl-2家族的成员包括抑制细胞凋亡成员(如Bcl-2、Bcl-xL等)、促进细胞凋亡成员(如Bax、Bak等)和BH3-only死亡蛋白。近年来对于前两类的研究较多，并已表明，Bcl-2和Bax的比例关系是决定对细胞凋亡抑制作用强弱的关键因素。研究显示，脑缺血缺氧后Bax表达明显增多，且比Bcl-2显著[22]，针刺可以提高Bcl-2的表达，同时降低Bax的表达，细胞凋亡数显著减少[13]，且干预越早越明显[18]，说明针刺能有效减少脑缺血缺氧后的细胞凋亡。

7 对突触联系的影响

神经细胞间的突触包括化学性突触和电突触，信息传递的媒介物分别是神经递质和局部电流。突触的结构和信息传递效能影响着神经系统的功能。

7.1 对突触结构的影响

目前针刺研究主要集中在对微管相关蛋白-2(MAP-2)、突触素p38等的影响。

MAP-2主要存在于中枢神经系统神经细胞胞体、树突和树突棘等，参与构成细胞骨架，调节突触可塑性。刘波在实验中发现，给予脑缺血缺氧幼鼠头穴丛刺，海马CA1区MAP-2表达随着时程增加，增高幅度明显下降，结合环境刺激法后疗效相应地进一步提高。实验中还观察到学习记忆能力变化与MAP-2表达变化相一致，表明海马CA1区MAP-2表达增加是头穴丛刺或头穴丛刺结合环境刺激法能有效促进脑缺血缺氧幼鼠学习记忆能力改善的机制之一[8,23]。

突触素p38广泛存在于神经细胞的突触前囊泡中，参与神经发育、分化、再生与修复。有研究显示，幼鼠脑缺血后，突触素表达增加，经过头穴丛刺后突触素的表达更高，提示头穴丛刺可增强突触可塑性，研究还表明联合环境刺激法后作用更大[23-24]。

7.2 对神经递质的影响

李晓捷等发现，幼年实验动物因缺血缺氧或高胆红素致脑瘫后脑内单胺类神经递质含量下降，针刺患侧和督脉穴位时能明显升高脑内5-羟色胺(5-HT)含量、脑干去甲肾上腺素(NE)含量和基底核多巴胺(DA)[25-26]。但也有学者发现，该法对脑内和脊髓内的NE含量均无明显影响[27]。这些说明针刺对脑瘫模型脑内单胺类神经递质含量有一定的调控作用。但两项实验结果存在明显的差异，可能与脑瘫模型不同、电针刺激方案不同、脑组织取材部位不完全相同等因素有关，有待深入研究。

兴奋性氨基酸类神经递质谷氨酸(Glu)含量的升高是缺血缺氧性脑病发病过程中的重要环节，降低脑中Glu含量是关键[17]。杨进廉等研究发现，单纯针刺患侧穴位能明显升高脑内抑制性氨基酸类神经递质甘氨酸(Gly)和γ-氨基丁酸(GABA)含量；针刺患侧穴位加上督脉穴位则能明显降低脑内和脊髓内Glu含量，升高脊髓内GABA含量，对其他神经递质含量的影响与针刺患侧穴位效果相同或更强[27]。这些研究结果提示针刺对脑和脊髓内兴奋性与抑制性氨基酸类神经递质的调控具有广泛性、复杂性，而同时选用患侧和督脉具有协同作用。

另外，乙酰胆碱(Ach)作为中枢胆碱能神经系统的重要递质之一，参与学习、记忆等重要的生理活动。但由于目前尚无直接显示Ach的组织化学方法，而胆碱乙酰转移酶(ChAT)为细胞内Ach合成的关键酶，一般以此代表胆碱能神经细胞的功能状态。李宛青等的研究发现，针刺治疗能有效促进脑缺血缺氧幼鼠海马结构CA1区内ChAT表达增多、增强，逐渐接近正常幼鼠，从而催化Ach合成增多，促进功能恢复[15,28]。

8 对神经营养因子表达的影响

神经营养因子已越来越多地用于脑损伤的研究与干预中，但大多限于成熟的脑组织，对在发育期脑损伤的应用较少。

有实验发现，幼鼠脑缺血缺氧后，抗氧化防御系统中的超氧化物岐化酶(SOD)的活力、谷光甘肽的含量均明显下降[20,28]。此时结扎侧大脑半球的脑源性神经营养因子(BDNF)、神经生长因子(NGF)表达明显增多，逐渐达到高峰，但时程短，增加的水平有限，随着生长发育其水平又逐渐降低，并维持在较低水平。针刺后能持续上调BDNF、NGF表达水平，在各时间点数量和强度上均显著高于自然恢复的幼鼠[2,15,23,29]，还进一步发现在刺激和维持NGF表达上，早期针刺效果更明显[2,30]。也有学者应用宫内感染致早产模型进行研究[31]，在BDNF表达变化显示出与以上一致的结果。BDNF大量增加后，可以调节自由基代谢，增加SOD和谷光甘肽过氧化物酶等在神经细胞中的活性，使自由基积聚减少，还可以对抗代谢性和兴奋性氨基酸毒性损伤，调节细胞内Ca2+的水平，稳定细胞内环境，对NO介导的谷氨酸神经毒性也有抵抗作用，从而保护脑组织免受进一步损伤。NGF、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)在调节抗氧化防御系统的作用方面有着与BDNF类似的作用。有实验显示，脑缺血缺氧或宫内感染致脑损伤幼鼠的受损脑组织和邻近区域bFGF表达增加，经针刺治疗bFGF表达较自然恢复增加，并可延长强阳性表达，前肢功能恢复明显，而且早期介入对于bFGF的表达和前肢功能有着更为显著的影响[3,32]。说明针刺能改善神经功能，调节bFGF表达可能是其机制之一。

9 其他

脑组织生长相关蛋白-43(growth associated protein,GAP-43)是神经细胞轴突再生的分子标志。黄雄昂等研究表明，针刺治疗促进脑组织各部位(尤其是运动皮质)GAP-43的表达，并使其表达在一定时间内维持在较高水平，从而有利于神经组织再生和突触重建[14]。目前，GAP-43表达的调控机制尚不完全清楚。

胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)是中枢神经系统中星形胶质细胞特异性蛋白。王琴玉等应用SABC (Strept Avidin-Biotin Complex)法检测脑组织GFAP表达，发现经针刺后GFAP表达增加，前肢功能相应改善[4,7]，提示针刺能促进GFAP表达，可能是其治疗脑瘫在细胞层面的重要机制之一。

10 展望

有关针刺治疗脑瘫作用机制的研究是多层次、多方面的，涉及脑血流量、病理形态学、能量代谢、自由基代谢、细胞凋亡、突触联系、神经营养因子表达等，还有很多不为所知的机制需要进一步的探索。目前的实验设计存在一些问题，如动物模型、针刺方案不统一，选穴标准不同，针刺常常与电刺激结合，刺激量、强度、持续时程不一等，导致很多实验结果之间无法进行比较和利用。另外，有学者研究针刺的早期介入，但能早到什么程度，什么时候介入最适合，尚缺乏专门的实验及临床研究，这些都是针刺治疗脑瘫进一步研究的切入点，应加强研究，为深入的基础研究和临床疗效的提高、治疗标准化的完善等提供依据和参考。

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Advance in Animal Experiment of Acupuncture for Cerebral Palsy(review)

XU Dong-chen,YANG Jiang,HAN Xin-min.Department of Rehabilitation Science,Nanjing Technical College of Special Education,Nanjing 210000,Jiangsu,China

This article reviewed the effects of acupuncture on structure and function of central nervous system(CNS).Acupuncture is effective on motor function and ability of learning and memory.The mechanism is complex,including cerebral blood flow,pathomorphism, energy metabolism,free radicals metabolism,cell apoptosis,synaptic connections,and expression of neurotrophic factor,etc.

cerebral palsy;acupuncture;animal experiment;review

10.3969/j.issn.1006-9771.2014.04.007

R742.3

A

1006-9771(2014)04-0331-03

2013-06-13

2013-09-26)

1.南京中医药大学中医儿科学重点学科开放课题资助项目(No.EZK2012011)；2.江苏高校“青蓝工程”资助项目。

1.南京特殊教育职业技术学院康复科学系，江苏南京市210000；2.南京中医药大学附属医院儿科，江苏南京市210000；3.南京中医药大学第一临床医学院，江苏南京市210000。作者简介：徐冬晨(1977-)，男，汉族，江苏江阴市人，硕士，副教授，主要研究方向：儿童康复。通讯作者：韩新民。