[摘要] 细胞自噬在分子生物学领域的研究中应用越来越广泛，本文查阅近年来阿尔兹海默病、脑缺血再灌注、周围神经再生、脊髓损伤等不同疾病细胞自噬方面的相关实验研究类文献，探求电针对疾病进程中细胞自噬的影响，归纳其可能的作用机制及途径，为临床电针治疗疾病寻找新的理论依据。
[关键词] 电针；细胞自噬；阿尔兹海默病；脑缺血再灌注；周围神经损伤；脊髓损伤
[中图分类号] R245 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2017）12（b）-0025-04
[Abstract] Cell autophagy is widely used in the field of molecular biology recently， the related experimental studies of Alzheimer′s disease， cerebral ischemia reperfusion， peripheral nerve regeneration and spinal cord injury were reviewed in this paper. The purpose of this paper is to explore the effect of the electroacupuncture on autophagy in the disease process and induces its possible mechanism and way， to find new theoretical basis for clinical electroacupuncture treatment.
[Key words] Electroacupuncture； Autophagy； Alzheimer′s disease； Cerebral ischemia reperfusion； Peripheral nerve injury； Spinal cord injury
在生命科学领域的研究中，细胞自噬已逐渐取代细胞凋亡而成为研究的热点，细胞自噬是一种存在于真核细胞的程序性降解机制，溶酶体对自身细胞器分解后，将产生的大分子物质重新回收利用，从而为细胞提供能量，满足正常的细胞代谢以及维持细胞内环境的稳定[1]。该现象在1962年首次发现[2]。研究发现，自噬水平的异常变化往往存在于众多疾病的发生过程中，如癌症、神经变性疾病、衰老等[3-5]。近年来中医针灸因其操作简便，副作用少，疗效确切，费用相对较低而得到医疗工作者的青睐。本文搜索了近年来电针疗法对细胞自噬影响的实验性相关研究文献，归纳其可能作用机制及途径，有助于为临床电针治疗疾病寻找新的理论依据。
1 阿尔兹海默病
阿尔茨海默病（Alzheimer"s disease，AD）是以缓慢进展的记忆及认知功能障碍为表现的神经退行性疾病，主要病理学特征包括老年斑、神经原纤维缠结、神经元及其突触的缺失[6]。AD不仅给患者的健康和生活造成极大的危害，同时也为家庭带来巨大的困扰和负担。随着对自噬研究的不断加深，越来越多的研究表明，自噬功能与神经退行性疾病有着密切的联系，细胞自噬在AD病理机制中有着极其重要的作用[7-10]，但细胞自噬在AD中扮演的角色仍充满争议。电针治疗AD有着较好的临床疗效，朱青春、王丰等[11-12]以不同方法制备动物阿尔兹海默病模型，对假手术组、模型组以及电针组大鼠治疗后，认为电针“百会”“涌泉”穴治疗AD的机制可能是通过电针治疗后，提高了Beclin-1蛋白的表达，增强了自噬活性以及对抗β-淀粉样蛋白诱导的神经元凋亡，从而改善了患病大鼠海马的组织学形态。易显富等[13]对模型大鼠进行电针治疗后，电针组Beclin-1蛋白较AD组降低了41.38%，提示AD大鼠海马区细胞凋亡与Beclin-1蛋白的高表达有密切关系。高杨等[14]通过研究电针疗法对APP/PS1转基因小鼠自噬相关蛋白LC3Ⅱ及P62的作用机制，对比后发现，APP/PS1转基因小鼠在神经元自噬途径方面功能亢进，电针可降低LC3Ⅱ表达，增强P62表达，认为电针可抑制自噬水平进而改善学习和记忆能力。
Beclin-1和LC3-Ⅱ的表达含量常作为检测自噬的指标和标志物。LC3-Ⅱ的水平可以反映自噬体和自噬泡的数量。Beclin-1是酵母ATG6的同系物，是自噬相关的特异性基因，直接参与自噬体的形成，在自噬形成初期的核化阶段发挥调控作用，通过与其上下游的调节蛋白相互作用，组成多条信号通路，其表达活性与自噬活性呈正相关。尽管阿尔兹海默病的早期发病机制尚不清楚，且十分复杂，涉及因素繁多。但越来越多的证据表明，自噬在阿尔兹海默病的早期起到了保护作用，但在该病晚期可能促进疾病的进展[15]。因此，电针如何减缓阿尔兹海默病的症状以及细胞自噬在这一过程中的作用机制尚需进一步研究。
2 脑缺血再灌注
近年来，随着康复领域的深入研究，细胞自噬在脑缺血后治疗中的作用得到了广泛的研究及论述。脑卒中后常见功能障碍包括肢体运动障碍、语言障碍、认知障碍、吞咽障碍等。大量研究者通过复制大鼠脑缺血再灌注模型，从不同机制的角度证明针刺对减轻大鼠脑缺血再灌注损伤有明显疗效[16-18]。冯晓东等[19]为探讨电针对脑缺血再灌注认知障碍模型大鼠脑组织中Beclin-1的影响以及康复机制，设立假手术组、模型组及电针组进行对比分析。电针组选用“神庭”“百会”穴进行治療，每次治疗时间30 min，每日1次，从大鼠术后的第1天至第10天依次处死动物。研究结果显示，电针组在改善脑缺血再灌注大鼠学习记忆能力方面明显优于模型组，且能够上调脑组织中Beclin-1蛋白水平。归纳其可能的机制是通过电针诱导模型大鼠脑损伤再灌注区域部分的自噬表达，提高自噬系统的表达水平，保护神经元免受缺血缺氧损伤。
何坚等[20]以传统理论为依据，根据阳明经“多气多血”，以疏密波治疗大脑中动脉阻塞（MCAO）缺血再灌注大鼠，选取患侧“曲池”“足三里”二穴，以疏通经络气血为基本原则。电针治疗3 d后的结果显示，电针治疗抑制了LC3BⅠ向LC3BⅡ的转化，并激活PI3K-mTOR信号分子通路，从而减少模型大鼠脑缺血面积。柳维林等[21]发现在亚急性期，缺血性再灌注能够激活模型大鼠脑部缺血周围纹状体区的神经细胞自噬，其溶酶体和自噬溶酶体数量均有增加。电针“曲池”“足三里”二穴可降低LC3BⅡ/LC3BⅠ的含量，缓解缺血区细胞自噬现象，抑制溶酶体和自噬溶酶体的过度释放，从而减少脑缺血区的梗死体积，减缓临床症状。
李春明等[22]以线栓法复制大鼠局灶性脑缺血再灌注模型，电针组采用连续波治疗，负极接大鼠“水沟”穴，正极接左侧耳根，每日治疗1次，每次30 min。实验结果显示，电针督脉“水沟穴”能改善大鼠神经功能缺损症状，抑制自噬功能的过度激活，可能通过拮抗自噬相关蛋白P62的表达，从而对大脑缺血再灌注损伤的大鼠神经起到保护作用。
自噬是把“双刃剑”，有文献报道称自噬在多种动物疾病模型中，能够诱导细胞死亡，说明过度激活的自噬则可导致细胞的大量死亡[23-26]。然而在一定范围内，细胞自噬的适当激活，对细胞的损伤起到保护作用，能减少细胞死亡[27-28]。关于电针改善大鼠脑缺血再灌注损伤是否通过影响神经细胞的自噬途径而起到保护作用及其具体干预机制研究尚处于起步阶段。
3 周围神经再生
周围神经在解剖和功能上有其特殊性，神经的再生与修复是医学界的难题之一，临床多以药物及手术治疗为主。现电针治疗周围神经再生的临床疗效确切[29]，其实验性研究多集中于电针对周围神经再生的形态、功能、分子机制等方面的影响，如神经营养因子、自由基、相关代谢分子等，而电针对于周围神经损伤的修復与细胞自噬相关的研究较少。赵伟等[30-31]以大鼠实验性坐骨神经钳夹伤模型为研究对象，电针组治疗于损伤神经干的肢体两端选取“环跳穴”“足三里穴”，断续波，电针频率为5 Hz，电流强度以肌肉出现轻微抽动为准，每次15 min，每日1次，1周治疗6次，共治疗4周。对比正常组、模型组以及电针联合自噬抑制剂三甲基腺嘌呤（3-MA）组后，认为电针治疗在坐骨神经功能的长期恢复中发挥了较大作用，其通过促进细胞自噬来改善坐骨神经功能及腓肠肌组织形态，延缓坐骨神经损伤后的腓肠肌萎缩，并保持腓肠肌组织形态的相对完整性。且相同电针情况下，在抑制自噬对坐骨神经功能恢复和形态改善及维持腓肠肌的正常形态方面均造成一定的负面影响。
4 脊髓损伤
脊髓损伤（spinal cord injury，SCI）是中枢神经系统损伤性疾病，因其致残率高，病程长并且可逆性较差，近年来成为医学界的难题。脊髓损伤后发生的原发性损伤是外力作用于脊髓所造成的不可逆损伤，目前尚无有效的治疗方法。随后发生的继发性病理损伤是一系列复杂的病理生理变化，是存在于细胞分子水平的主动调节过程，属于可控性病理损伤。目前的研究方向也主要集中在继发性病理损伤方面。电针治疗脊髓损伤已经有诸多方面实验以及临床报道[32]，俨然已经成为治疗脊髓损伤中不可或缺的方法之一，杨波等[33]采用改良的Allen′s打击装置（50 g/cm）复制大鼠T10-T11中度脊髓损伤模型，电针组选取“大椎”“命门”穴每日一次，每次30 min进行治疗，对照组选用甲泼尼龙治疗，分别于脊髓损伤后6 h、1 d及7 d取损伤局部脊髓组织，经透射电镜及Western Blot检测脊髓组织中LC3Ⅱ、BNIP3表达。结果显示，电针可降低脊髓损伤大鼠脊髓组织中LC3Ⅱ、BNIP3表达，抑制细胞自噬，减缓脊髓损伤后的病理损害，其作用机制与甲泼尼龙相仿。
脊髓损伤后的治疗目标主要是改善和促进患者运动功能的恢复，目前现代医学对于脊髓损伤的治疗策略大体上可分为两大类：一是针对神经保护的治疗，包括维持脊髓灌注压、高压氧疗、药物治疗（例如：甲基强的松龙、米诺环素、神经节苷酯、纳洛酮、促红细胞升成素、促甲状腺激素释放激素）等；二是针对促进神经组织修复再生的治疗，包括细胞移植（多功能干细胞、嗅鞘细胞）、电流刺激神经生长因子、神经再生抑制因子等。
中医认为外伤后导致督脉受损，血液运行受阻，瘀血阻滞，气血运行不畅。督脉为一身阳气之主，督脉受损后其功能减退，导致脏腑、经络、气血等功能的失常。因此，选用督脉上的穴位对脊髓损伤进行治疗，可以直达病所，调节督脉经气，使阳气通达，经气顺畅，筋脉得以濡养，从而改善肢体运动功能障碍。电针融传统中医针刺手法与现代脉冲电疗于一体，具有针刺和电刺激的双重治疗作用，优势互补，多角度、多靶点治疗截瘫，疗效确切，其临床和基础研究已取得了一定成果。
目前认为至少有三种细胞死亡的方式参与了神经组织损伤：细胞凋亡、细胞自噬、细胞坏死。而脊髓损伤后神经元死亡的形式，主要包括细胞凋亡及细胞自噬。细胞凋亡又称为程序性细胞死亡，其主要依赖一系列的蛋白水解，细胞的残余部分最终被巨噬细胞所清除。细胞自噬又称为Ⅱ型细胞死亡，区别于细胞凋亡的是，其不依赖蛋白的水解，以独特的自噬体结构的出现为特征，将产生的大分子物质重新回收利用，并存在于真核细胞的降解过程中。近期有文献报道称，在脑外伤以及脊髓损伤后，自噬相关蛋白Beclin-1、LC3均可增高[34]，在脊髓损伤后3 d，可通过电镜观测到自噬小体，并通过免疫荧光等技术在脊髓损伤4 h后检测到LC3，并在损伤后3 d达到高峰。
自噬和凋亡在细胞的生存、发育和分化中都起着重要的作用，二者是程序性细胞死亡的两种不同亚型。自噬是真核细胞通过降解自身的细胞质和细胞器实行“自我吞噬”的一系列生化过程，与细胞凋亡在生化代谢途径和形态学方面均有显著区别。近年研究发现，二者可相互作用，细胞自噬可能通过内在的调控机制与凋亡相互协调转化，从而共同促进细胞死亡。检测细胞自噬的的常用指标为Beclin-1及LC3，其表达的强度与细胞自噬程度密切相关。细胞自噬在疾病中的作用机制较为复杂，在不同的疾病中有不同的病理生理作用。电针是一种针刺结合生物电的微量电流波为主的治疗方法，具有能够调整人体功能，加强止痛、镇痛、促进气血循环等作用，近年来在神经系统疾病的临床治疗中得到广泛应用且疗效确切，对其机制的研究覆盖了多种分子生物学机制，但电针干预疾病及疾病动物模型中对细胞自噬影响的实验研究、细胞自噬与凋亡相互作用关系的实验研究，相关文献报道尚少，其机制也有待于进一步研究。
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（收稿日期：2017-09-07 本文编辑：王 娟）