針刺對腦缺血后細胞凋亡相關(guān)基因Bcl-2Bax調(diào)節(jié)作用的研究

針刺對腦缺血后細胞凋亡相關(guān)基因Bcl-2Bax調(diào)節(jié)作用的研究

趙小文,董勤*,沈梅紅

(南京中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，南京 210046)

摘要：目的總結(jié)針刺對腦缺血后細胞凋亡相關(guān)基因Bcl-2、Bax的調(diào)節(jié)作用，探討其效應(yīng)特點。方法基于近10年的現(xiàn)代實驗研究文獻,簡述Bcl-2、Bax基因與腦缺血后細胞凋亡的相關(guān)性，著重從整體特征、時效特點及不同針刺治療方案的作用比較等三方面,就針刺對腦缺血后細胞凋亡相關(guān)基因Bcl-2、Bax的調(diào)節(jié)作用進行總結(jié)評述。結(jié)果針刺對Bcl-2、Bax基因的作用具有整體、雙向性的調(diào)衡特征,能促進抗細胞凋亡基因Bcl-2蛋白的表達，抑制促細胞凋亡基因Bax蛋白的表達，增大Bcl-2/Bax比值,達到抗細胞凋亡的作用。結(jié)論針刺對Bcl-2、Bax基因的調(diào)節(jié)作用具有一定的時效特點,起效快，維持時間較長，介入治療的最佳時機應(yīng)在腦缺血早期。在總體效應(yīng)基本趨同的基礎(chǔ)上，不同的選穴組方或針刺方法，其調(diào)節(jié)作用又存在優(yōu)劣程度的區(qū)別。

關(guān)鍵詞：針刺；腦缺血；細胞凋亡；Bcl-2基因；Bax基因

DOI::10.13463/j.cnki.jlzyy.2015.07.025

中圖分類號：R246文獻標志碼： A

文章編號：1003-5699(2015)07-0730-03

基金項目:國家自然科學(xué)

作者簡介:趙小文(1986-)，男，碩士研究生，主要從事電針對腦缺血再灌注損傷神經(jīng)保護作用的凋亡機制研究。

收稿日期:(責(zé)任編輯：張瑞彬2014-11-03)

*通信作者:董勤,電話-13913913237,電子信箱-ling6112@126.com

Study of acupuncture on cerebral ischemia after apoptosis-related

genes Bcl-2,Bax regulatory role

ZHAO Xiaowen,DONG Qin*,SHEN Meihong

(The Second Clinical Medicine College,Nanjing University of Chinese Medicine,Nanjing 210046,China)

Abstract:ObjectiveTo summarize acupuncture Bcl-2,Bax regulation of apoptosis-related genes after cerebral ischemia,and to investigate its effect characteristics.MethodsBased on the modern experimental research literature for nearly 10 years,briefly Bcl-2,Bax gene after cerebral ischemia and apoptosis relevance,focusing on the overall characteristics,aging characteristics and comparative effects of different treatment options such as acupuncture three respect,the acupuncture Bcl-2,Bax regulation of apoptosis-related genes after cerebral ischemia summarize.ResultsAcupuncture Bcl-2,Bax genes of having a whole tone scale bi-sexual characteristics,can promote gene expression of anti-apoptotic Bcl-2 protein inhibits the expression of pro-apoptotic gene Bax protein increased Bcl-2/Bax ratio,reaching anti-apoptotic effect.ConclusionAcupuncture regulate Bcl-2,Bax gene for a certain aging characteristics,rapid onset,last longer,the best time of interventional therapy Early in cerebral ischemia should be.In the overall effect of the basic convergence,based on a different set of square or acupuncture point selection method,its regulatory role and the extent of the difference between the pros and cons exist.

Keywords:acupuncture;cerebral ischemia;apoptosis;Bcl-2 gene;Bax gene

在針刺治療缺血性腦血管病的臨床研究深入開展基礎(chǔ)上，對其作用機制的研究近年來亦取得了顯著成果，在研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)細胞凋亡是缺血性腦卒中神經(jīng)細胞損害的重要機制后，凋亡相關(guān)基因的研究也日趨深入,其中Bcl-2和Bax基因在調(diào)控細胞凋亡過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。眾多研究顯示,針刺對Bcl-2、Bax基因具有良好的調(diào)節(jié)效應(yīng)，本文就相關(guān)研究概況總結(jié)如下。

1Bcl-2、Bax基因與腦缺血后細胞凋亡

神經(jīng)細胞凋亡是目前公認的遲發(fā)性神經(jīng)細胞死亡的主要形式，是缺血再灌注損傷的重要病理生理機制之一。美國匹茲堡大學(xué)的Simon教授研究室[1]在全腦缺血試驗動物模型上觀察到，缺血后導(dǎo)致海馬CAI區(qū)的神經(jīng)元凋亡，而海馬CA3區(qū)和齒狀回的神經(jīng)元仍然存活。在該模型中凋亡抑制基因Bcl-2僅僅在海馬CA3區(qū)和齒狀回的神經(jīng)元上表達,而凋亡誘導(dǎo)基因Bax則在海馬CAI區(qū)的神經(jīng)元上表達,即Bcl-2僅表達在存活的神經(jīng)元上，而Bax凋亡基因則表達在注定要死亡的神經(jīng)元上。楊云華等[2]研究發(fā)現(xiàn)，傷后的大腦中,Bcl-2、Bax基因處于矛盾的交爭中，當(dāng)Bax誘導(dǎo)腦細胞調(diào)亡時，大腦的自我修復(fù)系統(tǒng)同時啟動Bcl-2抑制細胞凋亡途徑，最大可能減輕腦神經(jīng)元的損害。

研究發(fā)現(xiàn),Bax和Bc1-2表達比率是決定細胞是否會發(fā)生凋亡的重要因素。韓英等[3]在實驗中觀察到，Bax在腦缺血損傷再灌注時表達增加，與Bcl-2形成同源二聚體促進細胞凋亡,同時在鄰近半暗帶生存神經(jīng)元Bcl-2表達的上調(diào)反映了一種保護作用，但缺血再灌注組Bcl-2/Bax比值降低，終致凋亡細胞增加?？梢?，二者表達的相對水平高低與凋亡調(diào)控直接相關(guān)。

總而言之，在腦缺血后神經(jīng)細胞凋亡過程中,Bcl-2是重要的細胞凋亡抑制基因，而Bax蛋白具有促進細胞調(diào)亡的作用，二者表達的平衡結(jié)果決定細胞存活或死亡，當(dāng)Bcl-2表達升高時，可有效抑制細胞凋亡，而當(dāng)Bax 表達升高時，則凋亡細胞數(shù)增加。

2針刺對Bcl-2與Bax基因的調(diào)節(jié)作用

2.1針刺調(diào)節(jié)作用的整體特征諸多的研究結(jié)果顯示，針刺可以促進具有抗細胞凋亡作用的Bcl-2蛋白表達，而抑制具有促細胞凋亡作用的Bax蛋白表達,從而增大Bcl-2/Bax的比值，達到抗細胞凋亡的作用。

張曉明等[4]在缺血再灌注2 h后對大鼠模型開始電針刺激百會、水溝、足三里穴，72 h后進行檢測，結(jié)果電針組大鼠腦組織神經(jīng)細胞凋亡數(shù)較模型組明顯減少，促凋亡蛋白Bax表達降低、抗凋亡蛋白Bcl-2表達增高,表明電針刺激可通過調(diào)節(jié)Bcl-2/Bax的比值來實現(xiàn)對缺血性神經(jīng)元的保護作用。何娜等[5]針刺足三里、外關(guān)穴,觀察大鼠急性腦梗死后細胞凋亡蛋白Bcl-2與Bax在腦細胞內(nèi)的變化，結(jié)果針刺組Bcl-2、Bcl-2/Bax的表達均明顯高于假手術(shù)組和缺血組,Bax的表達顯著低于缺血組，與假手術(shù)組基本相似。陶靜等[6]于腦缺血再灌注2 h后開始電針患側(cè)“曲池”“足三里”穴，24 h后檢測表明，電針能雙向調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2和Bax的表達，Bcl-2表達增高，Bax表達下降，對抗腦缺血再灌注損傷所致的細胞凋亡，達到加速神經(jīng)功能恢復(fù)的目的。

又有研究發(fā)現(xiàn)，針刺對Bcl-2和Bax的調(diào)節(jié)作用并非均為Bcl-2提高和Bax的下降，也有僅一項有變化，或兩者皆上升的現(xiàn)象。如沈梅紅等[7]的實驗觀察結(jié)果發(fā)現(xiàn)，腦缺血再灌注損傷后BaxmRNA及Bcl-2mRNA的表達均升高，但Bax的增加更加明顯，使Bcl-2/Bax比值顯著下降。電針百會、大椎穴后，Bax mRNA表達降低，Bcl-2mRNA的變化無統(tǒng)計學(xué)意義，但Bcl-2/Bax比值顯著上升，形成以Bcl-2占優(yōu)勢的Bcl-2/Bax二聚體，從而降低缺血再灌注區(qū)的細胞凋亡,促進細胞的存活。研究認為針刺不是簡單的升高或降低Bcl-2或Bax的絕對值，關(guān)鍵在于提升Bcl-2/Bax比值，從而抑制腦神經(jīng)細胞凋亡，挽救缺血半暗帶向正常腦組織轉(zhuǎn)化,發(fā)揮腦組織的保護作用。

綜上，針刺對Bcl-2和Bax蛋白的作用具有整體、雙向性的調(diào)衡特點。Bcl-2和Bax是相互對立又互為聯(lián)系的兩個方面，在正常生理狀態(tài)下它們維持于動態(tài)平衡，當(dāng)腦缺血再灌注時打亂了促凋亡基因和抑制凋亡基因之間的平衡狀態(tài)，Bcl-2/Bax比值下降，可視為陰陽失調(diào)，促凋亡基因占據(jù)優(yōu)勢，故使細胞凋亡加速。施以針刺干預(yù)后，則補不足而瀉有余，調(diào)陰和陽。

2.2針刺調(diào)節(jié)作用的時效特點

2.2.1針刺后不同時間點的動態(tài)觀察近年來有學(xué)者在針刺后不同時間點對Bcl-2、Bax蛋白表達的影響進行了動態(tài)觀察，如孫世曉等[8]分別于腦缺血6、24、48、72 h，7 d時間點觀察了電針對局灶性腦缺血大鼠半暗帶神經(jīng)細胞凋亡及凋亡相關(guān)基因Bcl-2、Bax蛋白表達的動態(tài)變化，結(jié)果針刺組6、24、48、72 h時間點Bcl-2蛋白表達增多，6、24、48 h時間點Bax蛋白表達減少,與模型組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)合具體數(shù)值分析可見，針刺后6 h即可產(chǎn)生調(diào)節(jié)效應(yīng)，至24、48 h達到效應(yīng)峰值，72 h后逐漸減弱。張臻年等[9]將急性腦梗死模型大鼠按發(fā)病時間不同分為<1.5 h、1.5～2 h、2～3 h 3個組，分別在治療前及治療后6、24、72 h進行大鼠神經(jīng)功能缺損評分,并進行Bcl-2蛋白表達檢測，研究表明，在<2 h時間窗內(nèi)，針刺組與溶栓組在降低神經(jīng)行為學(xué)評分、提高Bcl-2蛋白表達有相同的療效，在2～3 h時間窗內(nèi)，通腦活絡(luò)針刺組的療效優(yōu)于溶栓組，說明針刺法較溶栓治療延長了治療時間窗。

上述研究表明，針刺對Bcl-2、Bax蛋白的表達6 h即可產(chǎn)生調(diào)節(jié)效應(yīng)，一般至24～48 h達到效應(yīng)峰值，其后效應(yīng)持續(xù)時間較長，可達72～96 h，有效延長了急性腦缺血病的治療時間窗，對臨床治療頗具價值。

2.2.2不同針刺介入時間的效應(yīng)差異劉丹等[10]分別在造模后6、12、24 h針刺,觀察了不同時間開始針刺對局灶性腦缺血再灌注大鼠Bcl-2、Bax蛋白表達的影響。結(jié)果顯示，在缺血再灌注6 h后Bcl-2、Bax都開始表達, 隨著時間延長表達逐漸增加，而Bcl-2與Bax比值逐漸降低；不同時間開始針刺的治療組與相應(yīng)時段的模型組相比,Bcl-2均明顯升高，而Bax無顯著變化，Bcl-2/Bax的比值相應(yīng)升高；針刺各組之間,隨著介入時間的延長，Bcl-2表達及Bcl-2/Bax比值呈逐漸降低趨勢，表明針刺介入的最佳時機應(yīng)在腦缺血的早期，實驗結(jié)果具有重要的臨床指導(dǎo)意義。

2.3不同針刺治療方案的作用比較。

2.3.2針刺方法不同范郁山等[12]根據(jù)針刺深淺不同分為淺刺針法組和常規(guī)針刺組，均取內(nèi)關(guān)、公孫穴，分別于2，7，14 d對腦梗死大鼠進行觀察，結(jié)果：各時間點與模型組比較，2個針刺組大鼠腦組織Bax蛋白表達均明顯降低，而Bcl-2則顯著升高，且隨著時間的延長其降低或升高的幅度日趨加大，經(jīng)組間比較，淺刺針法的作用優(yōu)于常規(guī)針刺組。武登華等[13]將治療組分為針刺組(大椎、百會)、亞低溫組、聯(lián)合組(針刺結(jié)合亞低溫)，觀察并比較各組對局灶性腦缺血再灌注大鼠Bcl-2、Bax表達的影響，結(jié)果：與模型組比較，3個治療組Bcl-2表達顯著升高，Bax表達顯著下降,其中聯(lián)合組優(yōu)于其他2個治療組，亞低溫組與針刺組的效果無明顯差異。

3小結(jié)

綜上認為,針刺對Bcl-2、Bax基因的作用具有整體、雙向性的調(diào)衡特征，能促進抗細胞凋亡基因Bcl-2蛋白的表達，而抑制促細胞凋亡基因Bax蛋白的表達,增大Bcl-2/Bax的比值，達到抗細胞凋亡的作用。針刺對Bcl-2、Bax基因的調(diào)節(jié)作用具有一定的時效特點,起效快，維持時間較長，介入治療的最佳時機應(yīng)在腦缺血早期。在總體效應(yīng)基本趨同的基礎(chǔ)上，不同的選穴組方或針刺方法，對其調(diào)節(jié)作用的發(fā)揮有一定的影響。

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