艾灸预处理对胃黏膜细胞调控作用的研究进展

2014-04-15 10:45谢宇锋陈赟冯军杨宗保王晨光刘琼
江西中医药 2014年9期
关键词:信号转导艾灸线粒体

★ 谢宇锋 陈赟 冯军 杨宗保 王晨光 刘琼

(1.深圳市福田区中医院 广东 深圳 518000;2.江西中医药大学2012级硕士研究生 江西 南昌 330006;3.广州中医药大学2012级硕士研究生 广东 广州 510000;4.厦门大学医学院中医系 福建 厦门 361005)

灸法主要是借灸火的热力给人体以温热性刺激,通过经络腧穴的作用,以达到防治疾病目的的一种方法[1]。灸法具有独特的疗效,在中医学中起着重要的作用,《医学入门·针灸》言:“药之不及,针之不到,必须灸之。”《灵枢·官能》载:“针所不为,灸之所宜。”由此可见,灸法具有针药所不能及的独特功效。而《名医别录》更言:“艾味苦,微温,无毒,主灸百病。”由此可见艾灸作为主要的灸法,具有广泛的适应范围。自古以来,艾灸更是被广泛应用于预防保健领域,也就是所谓的“逆灸法”。《诸病源候论·小儿杂病诸疾》记载:“河洛间土地多寒,儿喜疾惊。其俗生儿三日,喜逆灸以防之,又灸以防噤。”明高武《针灸聚英》解释:“无病而先针灸曰逆,逆,未至而迎之也。”使用逆灸的方法温补、预防可以取得很好的效果。《医说·针灸》也说:“若要安,三里莫要干。”由此可见,灸法作用为一种预防保健方法,具有悠久的历史;而艾灸足三里更是预防保健“逆灸法”的典型代表。也正是基于艾灸足三里具有良好预防保健作用的临床实践基础,国内学者通过大量的实验研究证实了艾灸对胃黏膜损伤具有良好的预保护作用,并从不同的角度阐述了其可能的作用机制。笔者通过查阅文献发现目前国内学者主要从艾灸调控胃黏膜细胞的增殖与凋亡的相关作用机制探讨了艾灸对胃黏膜损伤预保护机制,现将其归纳如下。

1 艾灸预处理调控胃黏膜细胞增殖的相关作用机制

胃黏膜损伤的修复主要是通过损伤后的早期重建(上皮移行)及细胞增生来实现[2,3]。胃黏膜深度损伤和慢性损伤的基本修复方式则为细胞增殖,而适应性细胞保护是一种细胞增殖的过程,其是通过细胞的有丝分裂来补充已损伤或坏死的黏膜细胞,这便是胃黏膜损伤后的重要修复功能。适应性细胞保护的细胞增殖起始于胃腺小凹的底部和颈部的增殖区,其修复过程包括炎症反应、细胞分裂和分化以及新生的细胞迁移到损伤病灶的周围,使损伤的黏膜组织恢复正常的形态和功能[4,5]。在这一胃黏膜损伤修复的过程中,存在多种物质如生长因子和细胞因子等参与调节胃黏膜损后的细胞增殖修复作用。目前国内学者关于艾灸调控胃黏膜细胞增殖的作用机制主要包括以下两个方面。

1.1 ERK信号转导通络启动的细胞增殖 ERK途径,是Ras/Raf/MEK/ERK途径的简称,该途径主要是依靠特异性的细胞因子或生长因子与相应的特异性受体结合启动,在核内,ERK依次激活一系列靶蛋白,ERK激酶在细胞质中的主要催化底物为90kD核糖体蛋白S6激酶,该激酶再通过激活一系列的核转录因子如核因子-kB等,调节细胞增殖相关基因的转录。李健玲等[6]研究表明TGF-α不仅可以显著上调AP-1的活性,而且可以明显激活MEK和ERK1/2,且该作用可以被EGFR特异性抑制剂PD153035或MEK特异性抑制剂PD98059能完全阻断。由此可见,TGF-α诱导的胃黏膜细胞增殖与分化,主要是通过大鼠胃黏膜细胞EGFR介导的ERK1/2信号途径激活AP-1转录因子来实现的。易受乡等[7,8]研究发生艾灸预处理可以通过增加胃黏膜血流量,促进TGF-α合成、增强HSP70与PCNA的表达,促进损伤胃黏膜周围的细胞增殖,从而达到对抗应激性胃黏膜损伤的作用;刘密等[9]研究发现艾灸足三里等穴位预处理可以明显减轻因束缚水浸而造成的应激性胃黏膜损伤,并上调血清及胃黏膜细胞中EGF、TGF-α水平,促进胃黏膜细胞中TFF1和PCNA的表达水平,提示艾灸穴位预处理对胃黏膜损伤后增殖修复相关因子有较好的调控作用:艾灸足三里等穴所诱发的经气可刺激机体合成和分泌内源性保护因子(EGF、TGF-α),启动黏膜修复的相关机制,诱导TFF1与EGF、TGF-α协同作用,加强胃黏膜细胞增殖能力,对抗应激性损伤,促进损伤黏膜周围的细胞增殖。刘密等[10]的研究还发艾灸预处理可以使束缚水浸应激大鼠的胃粘膜内的EGFR、ERK1/2磷酸化、AP-1表达较单纯束缚水浸应激大鼠明显增高,并提出艾灸调控细胞增殖对应激性胃黏膜损伤的预保护作用机制可能是通过上调应激大鼠血清和胃黏膜组织内的EGF、TGF-α等水平,高水平的EGF和TGF-α与胃黏膜细胞膜上的特异性受体EGFR结合后,启动ERK信号转导通路,促使胃黏膜细胞内ERK磷酸化和AP-1核转录因子表达增强,调节与生长有关的基因转导,从而促进胃黏膜细胞的增殖。综上所述,艾灸启动ERK信号转导通路,调控胃黏膜细胞的增殖可能是其对胃黏膜损伤发挥预保护作用可能是机制之一。

1.2 神经通路传导途径调节胃肠激素启动的胃黏膜细胞增殖 以俞穴刺激为基础的针灸治疗作用机理研究均证实:神经与体液等的综合调节是其发挥作用的重要基础。而以俞穴为刺激部位的艾灸对胃黏膜损伤的预保护作用也不例外,且神经通络传导途径在调节胃肠激素水平,影响细胞增殖,发挥胃黏膜损伤预保护中起着重要的作用。文琼[11]研究发现艾灸足三里穴预处理对胃黏膜损伤大鼠的胃黏膜组织形态具有良好的改善作用,该作用可能与艾灸预处理上调应激性胃黏膜损伤大鼠血清IL-2的含量、下调应激性胃黏膜损伤大鼠血清IL-1 P的含量,从而促进细胞增殖和组织修复;而该调节作用在切断迷走神经后明显降低,初步证实了迷走神经通路可能是艾灸预处理对胃黏膜损伤与保护因子表达的重要途径之一。彭亮等[12]研究发现艾灸足三里穴预处理对大鼠胃黏膜损伤的组织形态学具有较好的改善作用,该作用与上调胃黏膜细胞是中EGF和下调生长抑制素(SS)有关。有研究表明,当胃肠道出现损伤时,在治疗后体液中EGF含量明显增高,尤其是损伤部位,说明EGF刺激了胃黏膜损伤部位细胞的代谢,加速了胃黏膜损伤部位上皮细胞的修复[13]。生长抑制素(生长激素释放抑制激素)(SS)经由内分泌D细胞分泌产生,为抑制性功能的胃肠激素之一。生长抑制素可以明显抑制胃黏膜细胞在动态修复过程中的自我增殖,阻碍黏膜的修复过程。由此可见,艾灸预处理对EGF与SS的调节作用,可以促进胃黏膜损伤部位上皮细胞的自我增殖,促进胃黏膜的修复作用。但在脊髓横断损毁、孤束核损毁、迷走神经损毁、腓总神经切断后艾灸预处理对降低胃黏膜损伤指数具有明显的干扰作用,因此推断脊髓、孤束核、迷走神经、腓总神经可能是艾灸预处理对胃黏膜损伤发挥预保护作用的神经途径之一。综上所述,艾预处理对胃黏膜损伤的预保护作用可能是通过脊髓、孤束核、迷走神经、腓总神经等神经途径调节胃肠道激素水平,从而实现了对胃黏膜细胞增殖的调节。

2 艾灸预处理调控胃黏膜细胞凋亡的相关作用机制

细胞凋亡是指多细胞有机体为调控机体发育,维护内环境的稳定,由基因控制的细胞主动死亡过程。正常胃黏膜细胞存在程序性死亡,即细胞凋亡,籍以清除衰老的细胞,维持胃黏膜生理平稳和完整性。人体各组织细胞数目的维持是由细胞增殖与凋亡之间平衡来实现的,任何原因所致细胞凋亡加快或减慢,均可使机体内环境稳定发生变化,机体结构和功能受损,产生各种疾病。急性胃黏膜损伤的初起阶段,如果过多的大量的细胞发生凋亡则会导致胃黏膜损伤机制与保护机制的平衡失调,胃黏膜组织结构遭到破坏,造成继发性的、不可逆性的损害。细胞凋亡的两条主要通路分别是死亡受体介导的凋亡途径或外在途径和线粒体凋亡途径或内在途径。目前,国内学者主要从线粒体凋亡通路的不同靶点探讨了艾灸预处理对胃黏膜损伤保护作用的可能机制。

2.1 线粒体信号通路介导的细胞凋亡 线粒体凋亡途径作为调控细胞凋亡的重要途径之一,其可以被胞外刺激或胞内刺激而启动,主要包括氧化作用和细胞毒性药物刺激。线粒体凋亡途径是细胞凋亡进程中关键的一步,不同的促凋亡信号转导通路和损伤通路汇集于线粒体,使其结构和功能发生显者的改变,特别是线粒体膜通透性改变,从而加速核凋亡特征的出现[14,15]。因此,线粒体在细胞凋亡中起着重要的调控作用,在某种意义上说,它是凋亡的执行者,直接决定着细胞的生死存亡[16,17]。基于线粒体凋亡途径在调控细胞凋亡的重要意义,国内学者则不同的角度探讨了艾灸对胃黏膜损伤预保护作用的在细胞凋亡调节上的可能机制,具体如下:常小荣[18]研究团队在明确艾灸预处理可以对胃黏膜损伤发挥良好的保护作用基础上,进一步研究发现其预保护作用可能与增强HSP70蛋白和基因的表达有关。而有研究表明HSP70mRNA及蛋白是细胞凋亡的指征之一[19]。HSP70合成增加能减轻细胞凋亡,阻止细胞开自杀途径,而HSP70抑制剂能促使细胞凋亡,且其调节细胞凋亡作用可能与其保护线粒体、抑制氧自由基生成、抑制凋亡激活基因的表达、抑制凋亡信号转导中Caspase等有关。易受乡等[20]研究发现艾灸预处理可以使应激性胃黏膜损伤大鼠的胃黏膜细胞中的细胞色素-C (Cyt-C)、凋亡活化因子1(Apaf-1)、Caspase-9和Caspase-3的表达明显降低,由此推断,艾灸预处理对应激性胃黏膜损伤的保护作用可能是通过调胃黏膜细胞的HSP70,并作用于相关细粒体凋亡途径的相关靶点,从而启动抑制胃黏膜细胞的凋亡,以达到预保护的作用。郁洁[21]在其导师易受乡的研究基础上,使用HSP70合成的特异性阻断剂与艾灸同时给予预处理,则研究发现艾灸预处理对胃黏膜损伤的保护作用被取消,再一次证明艾灸对胃黏膜损伤的预保护作用与上调HSP70的表达有关。此外,彭宏[22]还研究发现,艾预预处理可以通过抑制Smac基因表达,从而抑制细胞凋亡,达到拮抗胃黏膜损伤的作用。细粒促凋亡蛋白(Smac/Diablo)2000年发现的一种由线粒体释放的促凋亡蛋白,参与细胞凋亡线粒体通路下游反应,当其受到凋亡刺激时,Smac/Diablo的线粒体定位信号肽会被切断,能够从信粒体中释放至胞质,与凋亡抑制蛋白(IAP)分子特异性结合,解除其对caspase的阻碍作用,激活各级caspase引起级联反应,从而促进细胞凋亡。综上所述,艾灸预处理可以通过调节线粒体信号途径的不同靶点来调控细胞凋亡,从而发挥对胃黏膜损伤的保护作用。

3 评述

以穴位为基础的艾灸预处理对胃黏膜损伤的保护作用,不仅与胃黏膜细胞的增殖有关,而且与胃黏膜细胞的凋亡相关;而艾灸预处理对黏膜细胞增殖与凋亡的调节作用,是ERK信号通路、神经通路及线粒体信号通路等多通路协同调节的结果。但目前国内外学者对艾灸对胃黏膜损伤相关疾病的预保护作用研究,仅仅停留在于急性胃黏膜损伤的研究,因此,尽快开展以胃黏膜损伤为基础的慢性萎缩性胃炎、胃癌等相关疾病的艾灸预保护研究对拓展艾灸的应用范围,充分体现“逆针灸”在防治重大疾病中的作用具有深远的意义。

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