基于MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的電針治療相關(guān)疾病研究進展*

杜偉斌 胡華輝 鮑關(guān)愛 張江松 陳榮良 全仁夫

（1.浙江中醫(yī)藥大學附屬江南醫(yī)院，浙江省杭州市蕭山區(qū)中醫(yī)院，浙江 杭州 311201；2.浙江省腫瘤醫(yī)院，浙江 杭州 310022；3.浙江中醫(yī)藥大學，浙江 杭州 310053）

絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）屬于絲蛋白/蘇氨酸激酶家族。其位于胞漿，一旦被活化便可進入核內(nèi)，激活對應(yīng)靶器官。MAPK相關(guān)信號通路已被證實在細胞的增殖分化、誘導(dǎo)凋亡過程中發(fā)揮著重要作用［1-2］。在MAPK家族諸多亞族組成的通路中，p38絲裂原活化蛋白激酶（p38MAPK）、細胞外信號調(diào)節(jié)激酶（ERK-1/2）和 c-Jun 末端激酶（JNK）3 個途徑被研究最廣泛［3-4］。其中p38MAPK和JNK信號通路主要在應(yīng)激條件下被激活，起到生長抑制、炎癥反應(yīng)及前凋亡信號作用，而ERK信號通路主要發(fā)揮細胞增殖、發(fā)育、誘導(dǎo)分化等優(yōu)勢［5-6］。電針是中醫(yī)學中針刺結(jié)合電刺激的新興療法。廣大學者選用不同電針波型、頻率、刺激時間等，將治療機制不斷深入到細胞、分子、蛋白、基因水平。近年來，從MAPK相關(guān)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路調(diào)控角度探討電針的作用機制研究越來越多。目前電針調(diào)控作用與MAPK相關(guān)信號通路的相關(guān)性主要集中在抗炎鎮(zhèn)痛作用、損傷保護作用、胃腸道功能調(diào)節(jié)、心腦血管疾病、皮膚疾病、膝關(guān)節(jié)疾病等防治領(lǐng)域。因此筆者通過檢索近10年的相關(guān)文獻，對MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路下的電針治療相關(guān)疾病作用及機制進行歸納總結(jié)。

1 抗炎鎮(zhèn)痛作用

1.1 抗炎性痛 傷害性感受器不斷接受刺激所產(chǎn)生的疼痛主要是炎性痛。以往的研究發(fā)現(xiàn)，電針治療炎性痛可從外周（內(nèi)源性阿片肽、COX-2、5-羥色胺、神經(jīng)生長因子、緩激肽）、中樞（脊髓相關(guān)通路、中樞下行抑制系統(tǒng)）兩套作用機制闡明。目前，從MAPK信號研究電針抗炎鎮(zhèn)痛作用機制主要集中在p38MAPK通路。絕大部分以經(jīng)典的完全福氏佐劑（CFA）所致炎性痛大鼠為模型進行研究論證。杜俊英等論述了p38MAPK通路參與炎性痛及電針干預(yù)的可能性，認為p38MAPK信號的啟動對炎癥痛敏的產(chǎn)生和維持發(fā)揮著重要作用，可豐富電針干預(yù)機制［7］。該課題組進一步探索，發(fā)現(xiàn)電針可以下調(diào)p-p38MAPK和p-ATF-2的蛋白表達，減少CFA大鼠脊髓背角細胞中p-p38 MAPK-IR和p-ATF-2-IR數(shù)量，抑制VR-1蛋白和基因表達［8］。表明抑制脊髓p38 MAPK/ATF-2/VR-1通路的激活可能是CFA大鼠抗炎鎮(zhèn)痛過程中中樞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的主要機制之一。華中農(nóng)業(yè)大學研究小組深入揭示電針抗炎鎮(zhèn)痛機理，闡述電針能夠抑制中樞神經(jīng)下行通路PAG-RVM-SCDH p38MAPK水平及中腦邊緣回路PAG-ACB-AMY-Hb p-p38MAPK水平降低炎性痛大鼠觸痛敏反應(yīng)［9-10］。

1.2 抗神經(jīng)病理性痛 神經(jīng)可塑性的一種表達方式便是神經(jīng)病理性疼痛。神經(jīng)損傷產(chǎn)生的持續(xù)傷害性刺激傳入導(dǎo)致中樞敏化，此敏化反應(yīng)是活動-依賴性的功能可塑性變化。MAPK級聯(lián)相關(guān)信號通路被認為是痛覺中樞敏化過程中細胞內(nèi)多條信號通路調(diào)節(jié)的總閥門。楊歡等利用電針刺激干預(yù)糖尿病神經(jīng)病理性疼痛大鼠的痛閾，發(fā)現(xiàn)電針不僅能提高DNP大鼠的痛閾，降低血糖，更闡明其機制可能與抑制脊髓p38MAPK的表達有關(guān)［11］。這一結(jié)論機制與蔡振華課題組［12］相似，也是選用足三里這一穴位，經(jīng)過電針刺激抑制了大鼠背根神經(jīng)節(jié)中p38MAPK的表達，達到了減輕神經(jīng)病理性疼痛大鼠的熱痛和機械痛，改善受累后肢的運動功能評分的目的。而慢性神經(jīng)性疼痛中，多次電針可以上調(diào)Ras/Raf/ERK信號通路的活性及p38MAPK的表達，說明電針的累積效應(yīng)可能是通過Ras/Raf/ERK信號通路及p38MAPK的表達變化來達到鎮(zhèn)痛效應(yīng)［13］。

1.3 抗分娩痛 分娩痛包括內(nèi)臟痛（內(nèi)臟神經(jīng)系統(tǒng)傳至脊髓神經(jīng)）和軀體痛（壓迫盆腔局部神經(jīng)纖維），疼痛指數(shù)僅次于燒傷灼痛。目前還沒有任何報道表明電針在分娩鎮(zhèn)痛中會產(chǎn)生副作用。雖然有研究發(fā)現(xiàn)β-內(nèi)啡肽分泌可能是電針抗分娩痛的因素，但是現(xiàn)階段的作用機制尚不清晰［14］。 國內(nèi)王美麗［15］和覃瑩瑩［16］分別從MAPK/ERK、MAPK/p38兩條信號通路闡述了電針可調(diào)控其下游信號分子在脊髓中的表達而發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用。因此，電針緩解分娩痛的作用機制尚需進一步深入研究，為臨床運用打下堅實基礎(chǔ)。

2 電針對損傷保護作用

MAPK級聯(lián)相關(guān)信號通路下的電針組織保護作用上的研究尚淺，國內(nèi)外較少篇幅涉及了急性肺損傷及創(chuàng)傷后免疫抑制的保護機制。內(nèi)毒素休克是極易受累肺臟，可在短時間演變?yōu)榧毙院粑狡染C合征，甚至多器官功能衰竭綜合征，最終導(dǎo)致死亡。天津醫(yī)科大學［17-18］分別發(fā)現(xiàn)了PKCa和p38MAPK通路參與電針介導(dǎo)的兔內(nèi)毒素休克急性肺損傷時HO-1表達的上調(diào)。Keap 1-Nrf2/ARE通路在電針刺減輕兔內(nèi)毒素休克誘導(dǎo)肺損傷中的保護作用與p38MAPK使Nrf2蛋白磷酸化進而促進其核轉(zhuǎn)位有關(guān)系。意味著p38MAPK信號在肺損傷保護作用中有著至關(guān)重要的作用。我國學者［19］進一步建立大鼠肺損傷模型，研究電針在體外循環(huán)引起的急性肺損傷中的保護機制，深入發(fā)現(xiàn)了電針可逆轉(zhuǎn)肺部炎癥、氧化損傷和細胞凋亡；這一機制可能與Caspase-3活性，降低p38磷酸化有直接關(guān)系。而李靜通過電針足三里穴創(chuàng)造性提出了通過抑制大腦皮層磷酸化ERKS和ERK1/2信號通路改善創(chuàng)傷應(yīng)激引起的免疫抑制，填補了國內(nèi)外電針損傷保護方向的空白［20］。

3 電針促進胃腸道功能

雖然已有大量研究總結(jié)，神經(jīng)-免疫-內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)核團、神經(jīng)遞質(zhì)、體液和胃腸激素等都參與了針刺調(diào)節(jié)胃腸功能的效益。但是涉及MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控的角度探討電針調(diào)節(jié)胃腸功能作用機制并不多見。楊琦等通過電針大鼠“足三里”穴發(fā)現(xiàn)胃電頻率、波幅增高，最后提示電針促進胃運動的機制可能是通過ICCs信號轉(zhuǎn)導(dǎo)MAPK途徑下的ERK通路實現(xiàn)，在之后的研究中似乎沒有再做進一步機制的探索［21］。近年來，Yang Q等豐富了這一作用機制，認為電針大鼠足三里基于不同頻率強度可產(chǎn)生雙重效應(yīng)［22］。胃運動提升可能與MAPK6（ERK3）上調(diào)及 IL1R2下調(diào)相關(guān)，胃運動抑制可能與上調(diào) FOS，CXCL9（MIG），NOS2A（iNOS）及下調(diào)MMP9相關(guān)?？偟膩碇v，PKC、MAPK通路可能是參與電針調(diào)控胃腸功能的兩個相關(guān)信號通路。

4 電針對心腦血管疾病影響

近年來國內(nèi)外利用電針治療多種心腦血管疾病及作用機制的研究已越來深入和多元化。在腦血管疾病中主要涉及對腦缺血再灌注損傷、阿爾茨海默病、心肌病、帕金森、血管性癡呆等探討，在心血管疾病中主要研究心肌缺血再灌注和心肌肥厚的作用機理。

4.1 干預(yù)腦缺血再灌注損傷 腦血管疾病的發(fā)病率呈現(xiàn)上升趨勢，約占所有類別腦血管病的80%左右。目前研究報道顯示，針灸治療腦缺血再灌注損傷療效確切，在改善微循環(huán)、改善腦電活動、抑制氧自由基等中發(fā)揮了重要作用，從而較大程度減輕了神經(jīng)損傷［23-24］。MAPK家族信號通路作為細胞增殖、分化、凋亡等的細胞質(zhì)和細胞核樞紐，在本病的研究探討中有了一定的發(fā)展深度。楊忠華等發(fā)現(xiàn)電針可以調(diào)控MAPK/ERK信號通路，降低p-ERK腦缺血早期的表達，最終干預(yù)對神經(jīng)元可能產(chǎn)生的毒性作用，對大腦起到保護功效［25］。 Lan X 課題小組［26］在前期研究的基礎(chǔ)上，觀察電針刺激“尺澤、合谷”和“足三里、三陰交”兩組穴位對腦缺血再灌注大鼠的神經(jīng)功能缺損評分、腦組織形態(tài)、細胞凋亡及磷酸化p38MAPK的影響。研究發(fā)現(xiàn)了“電針刺激-啟動p38MAPK信號調(diào)控-拮抗細胞凋亡”是可能作用機制之一，而腦缺血再灌注第3天可能是促進腦缺血神經(jīng)修復(fù)的較好治療時間窗。顯然，MAPK家族信號通路p38、ERK是近年來研究重點，在電針效應(yīng)下可減少腦缺血再灌注后的神經(jīng)損傷，可為腦血管疾病防治提供新的靶點。

4.2 干預(yù)阿爾茨海默病 阿爾茨海默病患者一般腦內(nèi)存在強烈的局灶性炎性反應(yīng)，在老年斑周圍可產(chǎn)生大量被激活的神經(jīng)膠質(zhì)細胞及炎性反應(yīng)物質(zhì)。而p38MAPK信號通路在炎性反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。方劍喬等取“百會”“太溪”“足三里”電針，每次治療15 min，每天1次，6次，1個療程，間隔1 d后再治療1個療程。研究發(fā)現(xiàn)電針對阿爾茨海默病模型大鼠p38MAPK磷酸化存在調(diào)節(jié)作用，從而阻斷其介導(dǎo)的炎性反應(yīng)。同時提出電針本身的調(diào)節(jié)作用尚有限，還需擴大樣本、增加治療療程來進一步探討［27］。張敏等取百會穴和雙側(cè)腎俞電針。Morris水迷宮下檢測大鼠記憶能力、免疫組化、大鼠海馬內(nèi)p-p38MAPK和p-tau Thr181蛋白表達情況。研究表明電針可通過調(diào)控p38MAPK通路，降低阿爾茨海默病大鼠海馬p-tau蛋白表達，改善學習記憶能力［28］。以上發(fā)現(xiàn)都是對電針防治阿爾茨海默病作用機制的不小貢獻。

4.3 干預(yù)心肌相關(guān)疾病 中國每年死于急性心肌梗死的人數(shù)已經(jīng)突破100萬，且發(fā)病率和致死率仍在上升。而心肌缺血再灌注損傷發(fā)生機制涵蓋氧化性應(yīng)激、炎癥反應(yīng)、線粒體損傷、鈣超載、能量失衡和細胞凋亡等多方面并相互影響［29-30］。p38MAPK采用三級酶促級聯(lián)反應(yīng)來進行信號傳遞，可被多種應(yīng)激刺激（如高滲、缺血再灌注等）激活。而磷酸化p38MAPK能進一步活化下游底物，啟動炎癥細胞，釋放腫瘤壞死因子和白介素等致炎因子，直至細胞凋亡。其在改善心肌缺血再灌注損傷時心肌細胞的活性中作用至關(guān)重要。陳松課題組［31］采用電針“內(nèi)關(guān)”預(yù)處理，得到電針后能改善心肌細胞活性，降低心肌梗死面積，保護線粒體完整性?？擅黠@抑制I/R中MKK3/6、p38MAPK蛋白的表達，抑制p38MAPK的磷酸化，提示這可能是電針干預(yù)I/R，發(fā)揮抗心肌缺血的作用機制之一。我國學者繼續(xù)選用電針內(nèi)關(guān)穴對心肌缺血再灌注損傷深入研究，從全基因表達特征出發(fā)，發(fā)現(xiàn)其725個基因上調(diào)，861個基因下調(diào)，并能逆轉(zhuǎn)某些基因表達水平，并揭示電針能有效保護心肌細胞，其機制與調(diào)節(jié)受損心肌組織中MAPK信號通路密切相關(guān)［32］。而對內(nèi)關(guān)穴采用連續(xù)波，頻率2 Hz，強度1 mA，通電20 min處理14 d后，心肌肥厚癥大鼠p38MAPK磷酸化被明顯抑制，作用機制可能是通過抑制TNF-α、IL-1β等炎性因子的表達，最終實現(xiàn)對 p38MAPK 信號通路調(diào)節(jié)［33］。

4.4 干預(yù)其他腦部疾病 電針治療帕金森、血管性癡呆的效果及作用機制已被一些學者探討，但目前來看，MAPK家族信號通路相關(guān)的分子機制較少涉及，且不明確。研究顯示電針可以通過調(diào)節(jié)帕金森病模型大鼠體內(nèi)MAPK/ERK1/2、MAPK/JNK通路，降低p-ERK1/2、p-c-Jun在黑質(zhì)區(qū)的表達，減少TNF-α、IL-1β等蛋白表達，而對帕金森病的發(fā)生發(fā)展起到一定的調(diào)節(jié)作用［34-35］。在血管性癡呆方面，p38MAPK通路的調(diào)控作用還是引起了學者們的興趣。兩位學者不同穴位電針，均從海馬區(qū)神經(jīng)細胞修復(fù)來說明血管性癡呆后的認知改善。2/100 Hz頻率電針刺激“大椎”“百會”“后三里”“膈俞”可改善大鼠認知障礙。其機制可能是影響大鼠海馬神經(jīng)細 p38MAPK、Bcl-2、Bax、Caspase-3 介導(dǎo)的凋亡通路。而電針井穴能抑制p38MAPK的表達，提示可能是通過抑制p38MAPK信號通道。兩者均減輕了繼發(fā)性神經(jīng)損傷，最后促進受損神經(jīng)元修復(fù)達到干預(yù)目的［36-37］。

5 對其他疾病影響

國內(nèi)外基于MAPK家族信號通路下的電針治療皮膚、膝關(guān)節(jié)等疾病鮮有報道。仇立波等初步發(fā)現(xiàn)電針傍刺在促進壓瘡大鼠皮膚損傷的愈合的機制，可能與調(diào)節(jié)大鼠皮膚組織中p38MAPKmRNA和蛋白的表達水平有關(guān)［38］。Wang Z等首次提出電針足三里穴可以通過調(diào)節(jié)IL-10的生產(chǎn)和抑制p38 MAPK活化，來改善大鼠過敏性接觸性皮炎相關(guān)的炎癥，這為過敏性接觸性皮炎的治療提供了一種替代和有前景的療法［39］。目前對膝關(guān)節(jié)軟骨細胞的研究中，電針抑制凋亡基因p38、Fas mRNA，降低MAPK信號通路的表達；及降低軟骨細胞中ASIC1蛋白和p38MAPK磷酸化水平，抑制凋亡因子p53表達，最終共同減少軟骨細胞的凋亡是可能的兩種分子機制［40-41］。

6 結(jié)語及展望

電針刺激療法是在針刺的基礎(chǔ)上外加電刺激，以增強療效的治療手段，具有針刺及電刺激的雙重效益。過去電針對周身多系統(tǒng)的雙向調(diào)節(jié)作用機制研究，多停留在神經(jīng)-體液層面。當前，從分子生物學層面，信號通路基礎(chǔ)上研究電針治療對于全身生理和病理狀態(tài)的調(diào)節(jié)已是熱點。上述近10年的最新研究表明MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路下的電針治療相關(guān)疾病作用 （抗炎鎮(zhèn)痛作用、損傷保護作用、胃腸道功能調(diào)節(jié)、干預(yù)心腦血管疾病、干預(yù)皮膚疾病、干預(yù)膝關(guān)節(jié)疾?。┘白饔脵C制得到了有效驗證和可靠闡述，這將為電針治療臨床多發(fā)病、常見病提供堅實的理論依據(jù)。

但是目前的研究尚存在一些問題亟待解決：1）大多課題組深入的橫向研究內(nèi)容有待完善，多角度研究電針效應(yīng)與MAPK家族信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路調(diào)控的相關(guān)性有待進一步開發(fā)。2）雖然現(xiàn)階段的報道涉及p38MAPK、ERK-1/2和c-JunJNK 3個途徑，但集中表現(xiàn)在p38MAPK相關(guān)蛋白和基因的變化，缺乏對p38MAPK下游因子變化的系統(tǒng)研究。也多限于單一的MAPK信號通路的成員進行觀察，而缺乏多靶點、深層次的交互作用探討。3）上述幾乎所有的研究成果都基于動物模型實驗得出結(jié)論，缺乏臨床回歸及驗證。也無系統(tǒng)性回顧分析及多中心、多組別、大樣本、分層對照等臨床研究方式進行進一步研究報道，其真正的中遠期療效對比還有待探究。（4）電針波形、頻率、刺激強度，選穴組穴方面存在一定差異，缺乏同一性。

總的來說，電針對全身系統(tǒng)疾病中的防治研究做出了巨大貢獻。相信隨著醫(yī)療技術(shù)的改善，蛋白組學、代謝組學、細胞焦亡等研究方式的不斷更新，MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路介導(dǎo)的電針信號的傳遞途徑，電針效應(yīng)的產(chǎn)生機制會越來越深入和明確，對臨床電針療效的提高意義重大。