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针灸的基因表达调控效应研究进展
来源:安徽中医药学报 | 作者/编辑:李飞 等 | 发布时间: 2004-06-01 | 2348 次浏览 | 分享到:
  生命科学是 21 世纪的前沿学科, 而基因组学与分子生物学又是生命科学的前沿。 在此形式下, 针灸学在现代研究的过程中充分利用现代科学技术手段, 大胆借鉴生命学科的新思维、新方法、新技术, 在针刺镇痛、抗炎、抗损伤、抗衰老等领域已取得初步的成就, 其中针灸与镇痛、神经内分泌免疫复杂网络系统相关性研究成果已被医学界所认可。 现将近十年的研究进展综述如下。
1 针刺镇痛机制与基因表达
  国内最先将针灸与基因技术结合的研究是对针刺镇痛机制的研究。 大部分学者认为痛觉的调节机制与 c-fos 密切相关, 当机体受到外源性刺激感到疼痛时或针刺镇痛时有c-fos 基因的不同程度的表达。 大量的研究表明, 伤害性刺激传入信号抵抗中枢神经在相应的感受区激活原癌基因, c-fos 表达生成F os 蛋白, 后者可作为伤害性感受神经元激活的标记物。 疼痛作为一种伤害性刺激可诱发 c-fos 在中枢神经系统内的表达[ 1] 。 阮怀珍等[ 2] 在观察电针抑制 P 物质的痛反应和髓 c-fos 表达的实验中发现, 无论是高频还是低频的电针均能使大鼠脊髓内 C-fos 样蛋白免疫反映细胞数明显少于 P 物质致痛的大鼠。 阮氏[ 3] 用急性佐剂关节炎大鼠作为病理性疼痛的模型观察鞘内注射生长抑素及电针“ 夹脊” 穴对病理性疼痛情况下大鼠脊髓 c-fos 原癌基因蛋白表达的影响, 结果提示关节炎引起的伤害性信息持续作用于脊髓相应的感受部位。 激活其中的痛觉感受神经元, 表现为大量C-fos 蛋白的生成, 当电针“ 夹脊” 穴时, 该传入冲动抵达脊髓, 以某种方式压抑了该区痛感受神经元的兴奋性功能活动, 从而使 c-fos 表达减少, 而王升旭等[ 4] 也发现了电针“ 夹脊” 穴可抑制佐剂诱发的脊髓 C-fos 蛋白的表达, 并对与伤害性信息传导有关的脊髓神经元的激活有压制作用。 王瑞辉[ 5] 以急性佐剂关节炎(AA)大鼠为研究对象 , 采用 ABC  法检测 C-fo s 蛋白作为原癌基因 c-fos 表达的指标, 结果提示电针缓解佐剂关节炎病理性疼痛的作用与抑制伤害性传入冲 动诱发脊髓原癌基因 c-fos 的表达有关。 同时该实验还显示, 电针抑制 AA 大鼠诱发脊髓原癌基因 c-fos 的表达与电针引起内源性 B-EP 的释放有关。 王升旭等[ 6] 运用原位杂交组织化学方法观察电针“ 夹脊” 穴对佐剂关节炎大鼠脊髓前强啡肽元 m RN A 表达时发现, 弗氏佐剂介导的急性关节炎在模型复制后第 4 d 同侧脊髓腰膨大背角Ⅰ ~ Ⅱ 层、Ⅴ-Ⅵ层前强啡肽元 mRNA 明显增加, 表明强啡肽基因与转录加速, 电针“ 夹脊” 穴后强啡肽元 mRN A 表达进一步加强。 除Ⅰ ~ Ⅱ 层、Ⅴ ~ Ⅵ 层外, Ⅲ ~ Ⅳ层前强啡肽元 mRNA 表达也进一步增强, 表明炎性刺激和电针激活了强啡肽能抗损害系统在脊髓水平对炎性刺激和痛觉过敏进行调制。 姬广原等[ 7] 采用原位杂交技术, 观察脚掌注射角叉菜胶 3  h 后大鼠中脑导水管周围灰质(PAG)部位 I L-1R Ⅰ m RN A 表达的变化及针刺对其的影响, 结果显示炎症痛可引起大鼠 PAG 部位的 I L-1R Ⅰ mRNA 表达增强, 而电针镇痛则抑制炎症痛引起的大鼠 PAG 部位 I L-1R Ⅰ m RN A 表达。 Vitko vic 等[ 8]研究发现 IL-1β 有两种受体, IL-1R Ⅰ 和 I L-1R Ⅱ 。IL-1R Ⅱ 被认为是一种伪受体, 不具有信号传导功能。IL-1β 可通过与 PAG 部位的 IL-1R Ⅰ 结合参与痛觉调制作用。外周致炎后PAG 部位的 IL-1R Ⅰ 表达显著增加, 这支持了国内某些学者[ 7] 的研究。还进一步验证了 Swaitzer 等人报道的 IL-1β 与慢性痛发生和发展有关的结果[ 9 , 10] 。王成夭等[ 11] 采用 RNA 斑点杂交技术观察电针大鼠足三里穴位和甲醛致痛时脑内c-fos mRNA 表达, 发现两者均可诱发 c-fos m RN A 表达增强, 还有一些学者[ 12 , 13] 分别采用不同基因技术证实不同的致痛因素及电针镇痛可引起不同中枢 N S 中的 c-fos 表达。
  崔霞[ 14] 研究发现 c-fos mRNA 先 于 前 脑啡 肽 m RN A 的表达, 并认为 C-fo s 蛋白和 Tun 蛋白形成的二聚体通过与阿片肽前体基因 AP-11 结合位点相结合, 可加速阿片肽前体基因的切割和转录, 调节阿片肽前体基因表达。 张均韵等[ 15] 也认为针刺可立即诱导 c-fos 和前脑啡肽的表达, 且两基因的表达均参与针刺效应。 万有等[ 16] 研究发现, β 内啡肽基因敲除小鼠对 2 Hz 电针镇痛的效果显著降低。
2针刺抗炎和免疫内分泌调节机制与基因表达
  姬氏[ 7] 观察到炎症痛可引起大鼠中脑导水管周围灰质部位的 IL-1R Ⅰ m RN A 表达增加。 另有研究[ 17] , 应用大鼠腹腔注射细菌脂多糖(LP S)以模拟老年性痴呆脑内的炎症状态, 并使用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)技术观察针刺大鼠脑与垂体的白细胞介素-1β(I L-1β)与白细胞介素 6 (I L-6)mRNA 的影响。 结果显示 I L-1β 与 IL-6  m RN A 在老年大鼠皮质小脑、垂体显著高于 4 月龄大鼠, 针刺后其表达减少, 表明针刺能抑制老年大鼠脑与垂体细胞因子的基因表达, 可能为治疗老年性痴呆的机制。 宣丽华等[ 18] 经研究发现用温经膏穴位贴敷能诱导肿瘤细胞凋亡, 可能有恢复抑癌基因 p53 功能的作用。 还有人[ 19] 提出艾针及结合免疫调节剂可明显降低 C-erbB-2M RNA 的表达水平, 从而抑制肿瘤细胞增殖。 李耀功等[ 20] 应用 RNA 斑点杂交技术研究电针对雌性大鼠垂体组织雌激素受体 mRNA(ER-mRNA)及血中雌二醇(E2)水平的影响, 结果显示电针通过提高去卵巢大鼠体内 E2 水平, 影响垂体雌激素 ER 的基因表达。 这可能是电针调整下丘脑-垂体-卵巢轴异常功能的机制之一。 吴焕淦等[ 21] 通过研究发现电针及隔物灸使溃疡性结肠炎大鼠中 IL-1β , I L-6 m RNA 表达显著下降。 认为针灸可抑制模型大鼠脾脏及结肠黏膜炎性细胞因子的基因表达, 纠正异常的免疫功能, 降低免疫细胞对炎症的反应性, 有利于炎症清除, 组织的恢复。
3针刺抗损伤机制与基因表达
  董劲松等[ 22] 对即早表达基因 c-fos  在电针抗局灶性脑缺血损伤中的作用进行研究后发现, 局灶性脑缺血可引起c-fos 在缺血侧皮质的大量表达;电针能部分抑制脑内 c-fos 的过度表达, 发挥其抗局灶性脑缺血损伤的作用。 马岩王番等[ 23] 采用分子杂交技术,  观察了实验性脑梗死大鼠缺血区 脑组织热休克蛋白(HSP)mRNA 的传导水平,  并观察了醒脑开窍针刺法对缺血区脑组织 HSP m RN A 表达的干预作用, 结果发现针刺可增加梗死区皮质、 纹状体、 海马 HSP 基因的表达, 从而在缺血状态下保护脑细胞。 此外, 王祥瑞等[ 24] 证实了针刺可在缺血低氧的状态下, 使心肌细胞的 HSP mRNA 表达趋于增强。 HSP 具有在应激状态下, 维护机体或细胞不变或少受伤害, 从而提高细胞对应激的耐受性, 在缺血状态下维护心肌细胞。 罗勇等[ 25] 运用免疫法观察到电针“ 合谷” 穴可下调大脑皮质促凋亡基因 bax 的表达, 这可能与电针抗局灶性脑缺血及再灌注时脑细胞凋亡有关。许贞峰等[ 26] 采用线栓法制备 SD 大鼠局灶性大脑中动脉阻 塞缺血再灌注(M CA O)模型 , 并应用 R T-PCR 方法进行观察, 结果显示 M CAO 大鼠缺血侧大脑皮质在再灌注的 12 h 和 24 h I L-1RαmRNA 表达增加, 在缺血侧纹状体再灌注后12 h IL-1RαmRNA 表达明显增加, 但再灌注后 24 h 表达明显降低,  电针可使 IL-1RαmRNA 表达明显增加,  从而使 I L-1Rα表达增加, 对脑缺血起保护作用, 这也是 EA 抗缺血损伤的机制之一。
4针刺延缓衰老与基因表达
  陆明霞等[ 27] 以快速老化模型鼠(SAM )为对象, 应用 mRNA-AF LP 技术进行 m RN A 指纹检测, 寻找衰老相关性差异表达的基因片段, 并观察到针刺 SMA 的不同腧穴, 可使异常的低表达的基因表达水平不同程度的上调, 使异常高表达的基因表达水平不同程度地下调。 即针刺对于衰老机体脑组织中衰老相关基因的差异表达可发挥整体调节作用。兴奋或者激活那些衰老过程中表达受抑制的基因 , 而抑制那些衰老过程中表达受到异常激动的基因, 使紊乱的分子网络趋向于恢复原来的协调平衡状态, 从而延缓衰老进程。 李珉等[ 28] 用 D-半乳糖注射法复制大鼠衰老模型, 经电针“ 涌泉”穴后, 用 RT-PCR 技术进行检测, 结果显示电针能明显改善患鼠症状, D-半乳糖造模引起 p 53 基因表达上调, 经电针涌泉穴后又可使其下调, bcl-2  基因的表达不受 D-半乳糖造模和电针的影响。 所以, 针刺涌泉穴对衰老大鼠的 p53 基因表达有抑制作用, 从而抑制细胞凋亡, 延缓衰老。
5小结
  尽管针灸运用基因技术在镇痛、抗炎、抗损伤 、延缓衰老以及免疫调节等研究领域中取得一定的进展, 但是也有一些问题值得认真思考。 首先, 目前应用基因技术开展针灸研究还是初步的, 很多研究还仅处于探索阶段, 尚需要找出更规范更有建设性的契合点。 其次, 在针灸的研究中, 应注意结合对针灸作用机制研究常采用的生理、病理、组化等方面的技术, 要用发展的眼光去看待基因技术, 拓展新思路, 开创新视野, 重视对基因技术在针灸研究中的应用研究成果的评价。 第三, 自 1990 年人类基因组计划实施以来, 不仅给针灸学的发展带来前所未有的机遇, 也为其走向现代化带来了新的契机。 国内一些学者已注意到在“ 功能基因组”与“ 疾病基因组” 的调控方面, 针灸具有巨大的潜力, 并认为如果能在该方面有突破的话, 将使我国在即将来临的“ 后基因时代”处于国际领先地位[ 29] 。 如国家自然科学基金项目(30371810)和国家科技部重大基础前期研究项目(2002CCD02500)的资助, 已为经脉脏腑相关研究开辟了新领域、新途径和新篇章。通过利用基因芯片技术, 全面描绘基因表达谱, 以及寻求各基因间的关系及信号转导通路, 可能发现一些针刺特异性基因, 甚至新基因, 而且随着表达序列标签(expressed  sequence tags, EST)、SNP 等数据库的不断扩大, 通过生物信息学的分析, 能够发现大量可利用的信息, 寻找或揭示一组与经脉脏腑相关特异性基因群, 了解经脉脏腑相关和脑联系的相对特异性的物质基础。 此外, 通过基因芯片的研究, 可能建立起不同针刺条件下, 对不同疾病的基因表达图谱, 有助于从基因组水平分析和筛选不同经脉相对特异性的基因, 优化临床选穴标准, 从分子水平初步规范针灸临床治疗学标准, 为针刺的基础和临床研究提供必要的、科学的规范, 使针刺研究同国际化接轨, 以指导临床, 提高疗效。
  总之, 针灸学只有采用先进的科学技术, 将针灸与基因技术密切结合, 密切联系中医针灸的经典理论, 就有可能得到新的、量化的、规范化的、客观化的经络体系, 以及可以用现代医学诠释中医针灸诊疗机制。 有理由相信, 如果将针灸学的特色充分融入到生命科学的研究领域, 将宏观与微观、整体与局部的研究紧密结合起来, 那么针灸学将会插上腾飞的翅膀, 在 21 世纪迅速发展的生命科学的时代里呈现质的飞跃。


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