中医对不同疾病模型内源性神经干细胞活化的影响

齐兆双，樊小农 ，赵海英，张智杰，麻聪聪，樊同涛

(1.天津中医药大学研究生，天津 300193； 2.天津市针灸研究所 天津市针灸学重点实验室，天津 300193；3.天津中医药大学第一附属医院，天津 300193)

神经系统的某些疾病很大程度都在寄希望于内源性神经干细胞的活化，但并非神经干细胞活化就是有益无害，比如癫痫。中药、针刺等中医手段既可促进又可抑制神经干细胞的活化，显示了中药、针刺干预的优势。神经干细胞从增殖到分化为神经元是一个动态过程，有其最佳增殖时间及最大增殖时限，整个过程需要约2个月。因此,在其增殖的时限内给予中医干预手段，可维持增殖时限、数量最大化并诱导其增殖、迁移、分化，促进疾病的康复。

1 脑缺血模型及针刺、中药干预可活化内源性神经干细胞

研究表明，脑缺血能促进成年动物脑内神经干细胞的增殖、迁移和分化，分化的新生神经元可以部分地去替代和修复受损伤的神经元，从而在一定程度上改善神经功能缺损[1]，而且有一定的时限性。刘俊华等[2]观察MCAO大鼠脑缺血后3、7、14、21、28 d SGZ区和SVZ区BrdU阳性细胞数量， 发现SVZ区在7 d时达到高峰，而SGZ区是在14 d时达到高峰， 但28 d时2个脑区均高于正常水平；另外观察BrdU/NeuN(0.98%)或BrdU/GFAP(12.56%)双标阳性的细胞，只有SVZ区在14 d后出现，SGZ区始终未见双标细胞，研究提示局灶性脑缺血可激活并促进老年大鼠室管膜下区和颗粒下层的神经干细胞增殖，同时室管膜下区部分增殖的细胞可分化为神经元或神经胶质。中药、针刺为重要治疗手段促进脑损伤康复方面具有可靠的临床疗效。针刺对海马齿状回神经发生的促进作用已经在脑缺血沙鼠以及抑郁症大鼠等病理模型上得到证实[ 3-4]。刘柏炎等[5]将补阳还五汤作用于脑缺血模型大鼠，模型组、补阳还五汤组均在脑缺血后12 h NSCs增殖以皮质、缺血周围区为主，5 d达到高峰；补阳还五汤组高峰期则出现在第7天。李红艳等[6]探讨甾体皂苷TSA可促进脑缺血损伤大鼠神经发生，结果显示：模型组SVZ区Brdu阳性细胞数和梗死周围区Nestin的表达于术后第3天开始增加，7 d时达到高峰，14 d有所下降; TSA组在7、14 d时表达明显增多。王少杰等[7]选用健脑方作用于脑缺血大鼠模型，模型组和治疗组于缺血后第7天海马齿状回BrdU阳性细胞数达到最高峰；而治疗组在缺血后7、14、20、28 d BrdU阳性细胞数明显多于模型组。

2 新生鼠缺血缺氧(HIE)模型本身可激发内源性神经干细胞

骆健明等[8]发现HIE后3 d时皮层及海马的Brdu阳性细胞数已达相当水平，7～14 d达到高峰，28 d后明显减少，与对照组比较，差别有统计学意义。庄明华等[9]针刺 HIE模型任脉、督脉及膀胱经，3、7、14、28 d进行BrdU阳性细胞数对比，结果显示：针刺治疗第14天及第28天时针刺组动物皮层及海马的BrdU阳性细胞数目明显比对照组多。周秀丽等[10]则报道电针刺激HIE“百会”和“大椎”2穴，24 d后发现电针组海马CA1区Nestin免疫阳性细胞数高于正常组及脑缺氧缺血组。

3 癫痫模型本身可促进内源性神经干细胞的活化

研究[11-13]显示，成年海马齿状回的神经发生在癫痫发作的病理机制中起着重要的作用，癫痫发作可显著增强齿状回颗粒细胞的神经发生已在各种边缘系统性癫痫模型中得到广泛的证实，癫痫后神经再生是机体的代偿作用，从而替换海马已变性、坏死、缺失的神经元，以补充并维持其正常的生理功能。石秀玉等[14]制作癫痫模型，发现癫痫发作后 14 d和 45 d海马齿状回BrdU阳性细胞数高于相应日龄对照组 ，而发作后 14 d差异无统计学意义。

基于所查阅的文献来看病理模型本身以及干预手段对神经干细胞的激发作用显而易见，但还是有很多疾病模型没有笔者需要的中医干预手段；或有干预手段而没有单纯疾病模型对内源性神经干细胞活化的报道，但其追踪神经干细胞均在增殖时限内，这为进一步研究提供了空间，也是现阶段研究不足之处。如陈静等[15]研究证明， BrdU注射后1 d，重度癫痫组大鼠海马BrdU阳性细胞增加数目优于轻度癫痫组；BrdU注射后28 d，与正常对照组和轻度癫痫组相比，重度癫痫组新生细胞分化为神经元的比率明显下降，且明显的增加了变性神经元的数量。在癫痫状态下神经干细胞增殖的时限内，针刺干预手段可下调神经干细胞的增殖，刘健华等[16]电针治疗癫痫模型大鼠百会、人中穴，电针组治疗第3周，BrdU免疫阳性细胞数目较对照组明显减少，且有统计学意义，第4周细胞数目与模型组、空白组相当。可见，针刺治疗疾病有其独特的优势。

4 帕金森模型(PD)及针刺干预手段活化内源性神经干细胞

王磊等[17]发现PD大鼠模型成功后的第3、 5、7天，PD大鼠损伤侧脑区Brdu +细胞、 Nestin +细胞和Brdu +/ Nestin +细胞数明显增加 ，14 d后逐渐减少 ，28 d后恢复到正常水平，同对照组比较有统计学意义。尹海燕等[18]电针帕金森小鼠模型“合谷”“太冲”穴，在模型成功后7 d，模型组黑质致密部Nestin阳性细胞计数和积分光密度较空白组、NS组多；3个疗程(21 d)后电针组较模型组明显增多。

5 阿尔茨海默病(AD)模型及中药干预活化内源性神经干细胞

AD临床表现为不可逆进行性发展的记忆减退、 认知下降、语言与人格障碍等。其特征性病理学改变为大脑皮层和海马细胞内神经元纤维缠结(NFT)、 细胞外大量老年斑(SP)形成及神经元缺失[19]。AD重要的病理特征之一是神经元的丢失，因此促进内源性神经发生来替代治疗AD是重要的临床策略之一。阿尔茨海默病本身能够一定程度诱导内源性NSCs的活化，以实现机体功能的代偿恢复，而中药具有整体调节和多环节综合治疗的优势，利用中药的这种优势已有研究证实补肾中药治疗AD与内源性神经干细胞活化有关[20-21]；又有学者[22]研究远志对AD模型小鼠神经发生的影响，给予远志灌胃连续6周，结果显示：海马齿状回(DG)内的BrdU阳性细胞数显著多于AD模型组(P<0.01)。

6 快速老化小鼠(SAMP8)模型及针灸干预活化内源性神经干细胞

乔秀兰等[23]选用针刺、艾灸快速老化小鼠“百会”进行治疗，治疗21 d后检测皮层存在神经干细胞(NSC)增殖、分化，揭示无论是正常老年生理状况还是病理(快速老化)均存在NSC增殖，但SAMP8小鼠NSC阳性细胞数少于SAMR1，提示病理状态下皮层NSC的增殖能力下降。研究还揭示针刺和艾灸在促进NSC分化方向上存在差异，即针刺可促进向神经元(成熟神经元、未成熟神经元)分化，抑制向胶质细胞(星形胶质细胞、少突胶质细胞)分化;艾灸主要是促进向未成熟神经元分化、抑制向成熟胶质细胞和少突胶质细胞分化。郭新宾等[24]自制大鼠液压打击脑创伤模型,在脑损伤后第3、7、14天齿状回BrdU+细胞较假手术组明显增加,且以损伤侧齿状回变化最显著。刘乡等[25]用靳三针(针刺百会、颞颌针、曲池、内关、足三里、涌泉)治疗脑瘫大鼠,14 d后取海马部位并将细胞进行体外培养，体外培养的细胞球 Nestin 与 Brdu均呈阳性，细胞培养1、3、5 d后NF、GFAP染色均呈阳性，表明海马区NSCs已分化为神经元细胞和星形胶质细胞。郝文宇等[26]报道栀子的抗抑郁作用与促进海马区神经元发生有关，其实验对慢性轻度应激模型小鼠口服给予栀子粗提物，治疗 8 周后 ，NeuN阳性表达升高的面数密度亦显著增加。也有学者[27]报道脑卒中后抑郁与海马体积缩小有关,阐述了神经营养因子、单胺递质以及信号传导3个干预海马神经发生的途径对脑卒中后抑郁的治疗，以期对脑卒中后抑郁的治疗提供新的思路。吴巧凤[28]报道艾灸老年学习记忆减退大鼠百会和命门2穴2个月，在海马部位检测到BrdU阳性和BrdU与Nestin双阳性的细胞，艾灸能增加老年学习记忆减退大鼠海马BrdU阳性细胞的数量，提高BrdU和Nestin双阳性细胞的表达，与对照组比较有统计学意义。

7 展望

不同疾病状态下机体自身可激活内源性的神经干细胞，并诱导其增殖、迁移、分化。由于神经干细胞增殖有自身的时限性以及数量上的不足，因此有必要进一步弄清神经干细胞增殖、迁移和分化的机制及调控因素，利用一些手段如中药、针灸扩大内源性神经干细胞的作用，促进其增殖并向神经缺损灶迁移，诱导分化为神经元，将使疾病状态后神经缺损的修复成为可能。

[1]Nakatomi H,Kuriu T,Okabe S,et al.Regeneration of hippocampal pyramidal neurons after ischemic brain injury by recruitment of endogenous neural progenitors[J].Cell,2002,110(4):429-441.

[2]刘俊华,晋光荣,李云涛,等.局灶性脑缺血后老年大鼠室管膜下区和颗粒下层细胞增殖与分化的实验研究[J].解剖学报,2006(2):140-144.

[3]Kim EH,Kim YJ,Lee HJ,et al.Acupuncture increases cell proliferation in dentate gyrus after transient global is chemia in gerbils[J].Neurosci Lettv,2001,279:21-24.

[4]Park HJ,Lim S,Lee HS,et al.Acupuncture enhances cell proliferation in dentate gyrus of maternally-separated rats[J].Neurosci Lett,2002,319(3):153-156.

[5]刘柏炎,蔡光先,陈雪梅,等.补阳还五汤对局灶性脑缺血大鼠神经元再生的影响[J].中华神经医学杂志,2007(1):48-50.

[6]李红艳,孙建宁,马百平,等.甾体皂苷TSA对局灶性脑缺血大鼠神经发生的影响[J].中医研究,2009,22(3):15-18.

[7]王少杰,白文,王春玲,等.健脑方对SHRsp大鼠卒中后脑神细胞凋亡的防治作用[J].中医杂志,2005(1):69-70.

[8]骆健明,庄明华,刘明发,等.缺血缺氧可促进新生鼠神经干细胞的增殖[J].中国神经精神疾病杂志,2005(5):379-413.

[9]庄明华,骆健明,刘明发,等.针刺任脉、督脉及膀胱经促进新生儿缺血缺氧性脑病鼠模型脑内神经干细胞增殖[J].中华神经医学杂志,2006(7):686-688.

[10]周秀丽,范为民.电针对脑缺氧缺血新生大鼠海马结构Nestin与Brdu表达的影响[J].中国医药导报,2008(27):9-11.

[11]Parent JM,Yu TW,Leibowitz RT,et al.Dentate granule cell neurogenesis is increased by seizures and contributes to aberrant network reorganization in the adult rat hippocampus[J].J Neurosci,1997,17(10):3727-3738.

[12]Gray WP,Sundstrom LE.Kainic acid increases the proliferation of granule cell progenitors in the dentate gyrus of the adult rat[J].Brain Res,1998,790(1-2):52-59.

[13]Nakagawa E,Aimi Y,Yasuhara O,et al.Enhancement of progenitor cell division in the dentate gyrus triggered by initial limbic seizures in rat models of epilepsy[J].Epilepsia,2000,41(1):10-18.

[14]石秀玉,王纪文,李兴霞,等.新生期大鼠反复痫性发作模型的建立[J].山东大学学报(医学版),2007(4):380-383,388.

[15]陈静,权青云,张君毅,等.匹罗卡品诱导大鼠癫痫发作对海马神经发生的影响[J].科学技术与工程,2009,9(14):3983-3987.

[16]刘健华,符文彬,徐振华,等.电针对癫痫大鼠海马神经发生的作用研究[J].新中医,2010,42(8):117-119,183.

[17]王磊,曾水林,李涛,等.帕金森病大鼠模型激发自体脑内神经干细胞增殖的实验研究[J].现代医学,2004(6):356-359.

[18]尹海燕,唐勇,陈瑾,等.电针促进MPTP帕金森模型小鼠黑质致密部nestin表达的研究[J].成都中医药大学学报,2008(2):21-23,26.

[19]Selkoe DS,Annu Rev Genomics Hum[J].Gen et al,2002(10):6799.

[20]侯燕,郭家奎.补肾中药激活内源性神经干细胞与阿尔茨海默病的治疗[J].吉林中医药,2011,31(8):753-754.

[21]毛蕾,张玉莲.补肾填精中药治疗老年性痴呆[J].吉林中医药,2010,30(5):394-396.

[22]温静,杨伯宁,薛昌强,等.远志促进AD模型小鼠神经发生的研究[J].神经解剖学杂志,2010,26(2):145-149.

[23]乔秀兰,卢圣锋,尹海燕,等.针灸对SAMP8小鼠皮层神经干细胞增殖分化的影响[J].中国老年学杂志,2010,30(1):38-41.

[24]郭新宾,张建宁,崔维音员,等.创伤性脑损伤对大鼠齿状回神经细胞新生的影响[J].天津医科大学学报,2009,15(1):4-6.

[25]刘乡,柴铁劬,孙娟,等.靳三针疗法对窒息脑瘫幼鼠神经干细胞增殖与分化的实验研究[J].广州中医药大学学报,2010,27(3):231-235,315.

[26]郝文宇,杨楠,高云周,等.栀子粗提物对抑郁模型小鼠行为学及海马神经发生的影响[J].中国比较医学杂志,2009,19(10):11-14,31,84.

[27]李小黎,侯秀娟,唐启盛.脑卒中后抑郁与海马神经发生[J].中华中医药学刊,2009,27(7):1382-1384.

[28]吴巧凤,尹海燕,曾芳,等.艾灸补髓促进老年学习记忆减退大鼠海马神经发生[J].中国老年学杂志,2008(21):2081-2083.