基于多组学方法探讨针灸治疗卒中后抑郁的研究进展

陈可菁1, 张卫2

【作者机构】 1福建中医药大学针灸推拿学院; 2福建中医药大学附属厦门中医院针灸科一区
【分 类 号】 R277.7
【基    金】 福建省厦门市自然科学基金项目(3502Z202 27363)。
全文 参考文献 出版信息
基于多组学方法探讨针灸治疗卒中后抑郁的研究进展

基于多组学方法探讨针灸治疗卒中后抑郁的研究进展

陈可菁1 张 卫2

1.福建中医药大学针灸推拿学院,福建福州 350122;2.福建中医药大学附属厦门中医院针灸科一区,福建厦门 361000

[摘要] 卒中后抑郁(PSD)是脑卒中最常见的并发症之一,严重影响患者的康复进程和生活质量。针灸对PSD具有显著的效果,虽然目前部分学者对针灸干预PSD做出一定程度的研究,但其具体机制尚未完全阐明。本文综述针灸治疗PSD相关多组学研究,归纳近年来国内外关于基因组学、蛋白质组学、代谢组学、微生物组学的成果,阐述针灸通过调节神经递质、炎症反应、神经可塑性、肠道菌群等多种途径治疗PSD的作用机制,以期为PSD治疗的临床应用提供理论基础。

[关键词] 卒中后抑郁;针灸;多组学;神经可塑性;肠道菌群

卒中后抑郁(post-stroke depression,PSD)是脑卒中常见且严重的精神障碍,影响患者的生活质量和功能恢复。PSD的发病机制复杂,主要由神经递质异常、炎症反应、下丘脑-垂体-肾上腺轴功能紊乱等病理学变化共同参与[1-2]。传统抗抑郁药物的效果有限且副作用较大,因此越来越多的人开始寻找更安全和有效的治疗方式。

针灸作为一种非药物干预疗法近年来备受关注,其可调节多系统的功能缓解PSD症状,但作用机制尚未清楚[3]。研究显示,针灸能通过调节神经递质水平和下丘脑-垂体-肾上腺轴,改善患者抑郁状态,其可能是针灸调节PSD的一个重要机制[2,4]

随着多组学技术快速发展,既往研究无法深入分子水平全面认识针灸治疗PSD状态的科学机制已然发生改变。利用多组学技术可发现不同生物系统间存在错综复杂的相互作用关系,为研究者勾勒针灸作用于PSD的网络及精准筛选出靶点生物标志物,也为临床治疗提供有力依据[5-6]。本文旨在总结多组学方法应用于PSD的针灸治疗研究,为其临床应用及未来研究提供理论依据,并为针灸通过调节神经递质、炎症反应、下丘脑-垂体-肾上腺轴改善PSD症状,提出未来研究方向。

1 基因组学视角下的针灸机制

1.1 基因表达谱分析

探究针灸对PSD的影响方面,基因表达谱有助于进一步从生物学角度了解针灸的作用机制。针灸可通过调控几类基因的表达水平起治疗PSD的效果,如PSD的2个主要靶点基因:脑源性神经营养因子和选择性5-羟色胺转运体。

脑源性神经营养因子在神经可塑性、学习与记忆过程中发挥重要作用,其表达下调可导致抑郁症发生。针灸可通过提高脑源性神经营养因子水平增加神经元的生长和存活,并改善抑郁症状。丁志敏等[7]研究显示,针刺印堂、百会、合谷、太冲,每次30 min,每隔15 min捻转1次,每日1次,连续干预14 d,可上调PSD模型大鼠前额叶皮质脑源性神经营养因子表达,并下调选择性5-羟色胺转运体表达,与抑郁状态好转有关。此外,选择性5-羟色胺转运体是调节5-羟色胺递质水平的关键转运体,其表达上调提示抑郁症加重。电针刺激百会和印堂能通过激活miRNA-16抑制选择性5-羟色胺转运体蛋白表达,降低5-羟色胺的再吸收[8]。研究人员由此使用RNA测序技术,分析PSD患者血浆中基因表达的变化,发现针灸治疗后与抑郁相关基因表达发生显著变化,且这些基因与神经元传递、炎症反应及神经保护密切相关。提示针灸可能通过不同方式干预和调控基因表达,从而有利于PSD患者症状的改善[9]

1.2 表观遗传学修饰

针灸可经由表观遗传学修饰对抑郁症起有效作用。表观遗传学主要是指调控基因表达而不改变DNA序列的调控机制,如DNA甲基化、组蛋白修饰及非编码RNA的调控等。

在PSD的针灸治疗方面,其可通过调节与抑郁相关基因,发挥相应功能。丁志敏等[7]研究显示,脑卒中大鼠模型采用针灸治疗发现,针灸组磷酸化AMP活化的蛋白质激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)/AMPK显著高于对照组,同时Beclin1和LC3-Ⅱ/Ⅰ的表达显著上调,以上指标与抑郁症状呈正相关。Syafrita等[10]研究显示,抑郁症患者体内某些DNA甲基化改变程度与病情严重程度相关。Hong等[11]研究显示,针灸可影响与抑郁相关的非编码RNA,该类RNA负责参与和调控基因表达过程,而针灸可通过调节非编码RNA达到恢复正常基因的表达,达到预防和治疗抑郁症的目的。

综上所述,针灸通过多种机制调节相关基因的表达,相关机制进一步探索不仅可清晰明了地解释针灸如何发挥作用,而且有望发现新的生物标志物或治疗靶点,以期为临床提供有效的治疗方案。

2 蛋白质组学揭示的针灸靶点

2.1 炎症相关蛋白网络

近年来临床研究显示,针灸对PSD患者有一定的治疗作用,其机制可能与针灸调节炎症相关蛋白相关[12]。炎症反应也是抑郁症的发病机制之一,针灸可调节体内的炎症反应,使机体达到一个平衡状态,从而改善抑郁症状。研究显示,针灸治疗的PSD动物模型体内白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α 水平下降,白细胞介素-10水平上升[13];从一定程度上说明针灸可通过下调白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α 等促炎性细胞因子抑制炎症反应,并通过上调白细胞介素-10抗炎性细胞因子提高抗炎能力,进而发挥治疗抑郁症的作用。

此外,针灸通过激活AMPK参与自噬产生神经保护作用,并以此为基础加强抗抑郁的作用。能量信号蛋白分子AMPK被激活时可减少促炎性细胞因子和促进自噬,抑制神经元死亡及改善抑郁的作用。因此该途径下调节炎症相关蛋白的表达,有助于改善体内炎症状态,达到调节抑郁的作用[9]

2.2 神经可塑性相关蛋白

PSD的发生与神经可塑性有关,针灸通过调节神经可塑性的相关蛋白表达以发挥抗抑郁作用,突触可塑性关键蛋白突触后致密区蛋白95和突触素-1是针灸调节神经可塑性的重要线索[14-15]

在使用慢性不可预知温和应激联合大脑中动脉阻塞方法制备的大鼠PSD模型发现,舒肝调神针灸可提高大鼠前额叶皮质AMPK及与自噬相关蛋白的表达,与抑郁样行为改善呈负相关[7]。此外,苏木精-伊红染色显示针灸治疗组前额叶皮质神经元数目增多且结构较完整,提示针灸可提高突触可塑性,起到保护神经元的作用。Bay等[16]从探讨神经可塑性相关蛋白的角度分析,神经可塑性相关的下降是导致抑郁发作的原因之一,并发现抑郁症患者脑源性神经营养因子等重要蛋白表达下调,针灸可提升该类与神经可塑性相关蛋白水平。

综上所述,除能提高PSD相关与神经可塑性相关蛋白水平,提高脑卒中后神经修复、再生作用外,针灸还可通过调整神经代谢及减轻炎症反应缓解PSD症状。

3 代谢组学与针灸调控的代谢通路

3.1 能量代谢重编程

针灸可改善PSD患者的能量代谢,对线粒体功能障碍及三羧酸循环紊乱有较好的调节作用。研究显示,针灸通过AMPK信号通路激活自噬达到修复线粒体功能的目的,对术后存在不良情绪患者有一定的意义[7]

首先,线粒体是细胞能量代谢的重要场所,在神经元中具有重要作用。当缺血或再灌注导致能量代谢紊乱时,线粒体的功能可受到严重影响,从而使神经元的功能异常,甚至死亡。针灸通过激活AMPK信号通路改善线粒体功能,增加腺苷三磷酸生成,并供给神经元细胞能量,缓解抑郁症状[9]

其次,三羧酸循环是细胞产生能量的主要方式,三羧酸循环发生的功能异常直接导致PSD产生,在PSD动物模型上可观察到三羧酸循环活性明显下降,针灸治疗能促进三羧酸循环的正常化,改善能量代谢状态[17]。通过稳定同位素标记的代谢组学观察显示,针灸后三羧酸循环相关代谢物有显著变化,提示针灸可改善能量代谢[7]

最后,针灸能调节炎症反应间接影响能量代谢。脑卒中后炎症反应可导致能量代谢发生紊乱,但针灸可下调促炎性细胞因子的表达及上调抗炎性细胞因子的表达以减少炎症抑制代谢,因此通过这种方式能达到改善抑郁、促进神经恢复的目的[9,18]

综上所述,针灸可重新编程能量代谢,即通过促进线粒体功能恢复、三羧酸循环恢复正常,使PSD患者得到良好的效果。

3.2 代谢组学临床应用

在多组学中,血清代谢组学和粪便宏基因组学的分析是目前临床研究中的常用方法。与基因组和蛋白质组变化比较,代谢变化可直接在细胞状态中观察到,因此可用作有前途的标志物。Chen等[19]开发出一组肠道微生物组相关血清代谢物,可通过血清代谢组学和粪便宏基因组学的联合分析,准确预测正常健康群体的结肠直肠腺瘤。

针刺治疗可显著调节与情绪和认知功能相关的神经递质,尤其是谷氨酸和γ-氨基丁酸的平衡。谷氨酸是一种主要的兴奋性神经递质,γ-氨基丁酸则是主要的抑制性神经递质,两者间的平衡在维持正常的神经功能和情绪稳定中起重要作用[20]。针刺不仅对中枢神经系统中谷氨酸和γ-氨基丁酸的平衡产生影响,还可通过调节肠道菌群及其相关代谢通路间接影响这些神经递质的代谢。针刺能改善肠道微生物的组成,促进短链脂肪酸的合成,这些代谢产物又能影响脑内神经递质的平衡[21]

血清代谢组学和粪便宏基因组学的联合分析,可能对探索针灸治疗PSD的生物学基础具有重要意义,开拓研究新思路。

4 微生物组学与针灸的肠脑互动

4.1 肠道菌群多样性分析

除代谢组学外,微生物组学发现肠道菌群在PSD中起重要作用。研究显示,肠道菌群组成的多样性及组成情况可能与抑郁症的发病和疾病的发展有一定相关性[22]。针灸作为一种非药物治疗手段,能有效缓解PSD患者的症状,并可能通过调节肠道菌群实现其治疗效果[23]

Jiang等[17]研究显示,针灸可影响PSD患者的肠道菌群组成变化,其主要体现在拟杆菌门和厚壁菌门比例发生转变。对未经针灸的PSD患者而言,厚壁菌门比例小于正常群体的厚壁菌门比例,而拟杆菌门高于正常群体,肠道菌群的该种状态可加剧抑郁症状,针灸治疗后,厚壁菌门数量增多,拟杆菌门数量减少,提示针灸通过调节肠道菌群的失衡以改善抑郁症状。Gao等[24]研究显示,针灸可调节肠道菌群结构,并通过调节短链脂肪酸以改善神经系统功能;短链脂肪酸是由肠道菌群代谢纤维素及其他碳水化合物产生的产物,主要包括醋酸、丙酸及丁酸等,而丁酸是抑郁症恢复的重要物质之一[25]。Liu等[26]研究显示,PSD患者体内的短链脂肪酸水平较正常对照组低,针灸可通过提升短链脂肪酸的代谢物水平发挥作用。

此外,肠道菌群多样性与抑郁症状存在一定的关联,表现在抑郁患者相比于健康群体肠道菌群多样性明显降低,且肠道微生物α 多样性的大小与抑郁症状的严重程度呈负相关,即肠道菌群多样性越少,抑郁症状越重,因此通过增加饮食摄取益生菌或保护菌类有助于抑郁症状的改善,从而有望为治疗抑郁症开拓出更多的可能[27-28]

综上所述,针灸能改善PSD患者的肠道菌群多样性,作为治疗的可能性;其可能通过对肠道菌群结构和功能的调节,进一步改善患者抑郁情绪,还可能与肠道菌群-脑的互相作用有关;目前临床上已有其他病种将短链脂肪酸作为生物标志物,指导患者药物选择和剂量调整,从而提高免疫治疗的效果和安全性[29]。后续可开展更多关于肠道菌群与抑郁症的机制研究,寻找可能的相关性,从而后期在临床上可取得更好的效果。

4.2 菌群代谢与神经炎症的关联

脑卒中后神经炎症可促进抑郁症的发展,炎症介导的细胞因子可能是产生抑郁的主要原因。肠道炎症状态间接影响脑功能和情绪,针灸可通过调节肠道菌群结构,促进有益微生物的代谢,从而改善脑功能和情绪等[30]

一些特殊的菌群如普雷沃菌属,有助于调节宿主免疫与炎症反应,是针灸发挥抗炎作用的关键机制之一[31]。普雷沃属的增多可释放抗炎性细胞因子等机制,抑制神经炎症的发生,从而降低发生抑郁症的风险[32]。Lee等[33]研究显示,肠道菌群的变化可通过短链脂肪酸等代谢产物改变神经功能,推测普雷沃菌属代谢通过短链脂肪酸调节神经炎症,进而影响抑郁症的发生和发展。针灸治疗PSD患者,可减少体内肠球菌、小梭菌数量,增加乳酸杆菌、双歧杆菌,降低血清促炎性细胞因子水平,提示针灸是一种可有效改善PSD患者肠道菌群紊乱的新型治疗方式[34]

综上所述,菌群代谢-神经炎症可能是针灸治疗PSD的依据,在临床治疗中调节菌群,改变其丰度及菌群代谢物等可能成为治疗抑郁症的新靶点,不仅可阐明肠道微生物-宿主的关系,还能从另一个角度找到新的临床干预途径。

5 多组学联合分析针灸多靶点协作改善PSD的机制

基于多组学的联合分析,针灸通过基因组-蛋白质组-代谢组网络调控,多靶点协同作用治疗PSD,影响神经递质的释放、调节炎症反应,进而促进神经再生,从神经可塑性和内分泌平衡两方面实现PSD康复。

首先,神经可塑性是指神经系统在经历损伤或变化后,能重新组织和适应的能力。研究显示,针灸通过上调基因组脑源性神经营养因子及其原肌球蛋白受体激酶的表达,改善海马区的神经可塑性,促进神经元再生和突触效率,在多方面调节神经可塑性,从而逆转由脑卒中引起的脑萎缩现象[35-36]

其次,内分泌平衡在调节情绪和压力反应中起重要的作用。针灸调节下丘脑-垂体-肾上腺轴活性,降低血浆皮质醇水平,减轻应激反应。机制涉及下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素和垂体释放促肾上腺皮质激素的抑制,恢复下丘脑-垂体-肾上腺轴负反馈,从而缓解抑郁症状。研究显示,针灸治疗后,PSD患者皮质醇昼夜节律趋于正常,针刺百会、神庭、双侧足三里等穴位能抑制下丘脑-垂体-肾上腺轴的过度活跃,进而降低炎症相关蛋白网络,如白细胞介素-1β 和白细胞介素-18,菌群-肠-脑轴可能是针刺治疗PSD的有效靶点通路[34]

最后,针灸还能通过改善肠道微生物群的组成影响内分泌平衡。针灸能上调有益细菌的丰度,并下调有害细菌的相对丰度,从而优化肠道微生物群的平衡。

综上所述,多组学联合分析针灸多靶点作用,可进一步揭示针灸在PSD治疗中的具体机制,并为临床应用提供更为坚实的理论基础。

6 讨论与小结

近年来,多组学的研究为探讨针灸在精神疾病特别是PSD方面的治疗作用提供一个新窗口,利用多种组学的联合分析,综上研究结果显示,针灸可缓解情绪、抑制神经炎症、提高突触可塑性及有可能通过调整肠道菌群结构改善微生态等,对理解针灸的治疗机制有很大帮助,且提示针灸这个古老的疗法拥有广阔前景。在腧穴选择方面,常选用头面部穴位进行治疗,常用穴位为百会、四神聪、印堂、神门、太冲、内关、三阴交等,其中百会-四神聪配伍使用最多[37]

然而,现有研究存在一定的局限性:①样本量少、多以动物实验为主,临床群体多组学研究不足,缺乏以粪菌移植等实验作为中介验证的因果关系;②对已有组学数据融合不足,缺少对从遗传、分子、细胞到行为等方面多层面和多角度的信息挖掘整合,难以揭示针灸作用PSD的内在机制,不利于提高其临床应用价值。

未来应向整合新科技的方向探索,通过应用单细胞测序、空间转录组等技术从微观角度研究针灸作用机制,利用多组学技术建立针灸治疗PSD的多组学分子网络,给出针灸治疗PSD靶向干预的具体措施。

综上所述,针灸在PSD方面的应用前景较好,未来可通过多组学研究及跨中心临床验证探寻其潜在的作用机制,为其在抑郁症患者方面提供更好的治疗方法。

利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。

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Research progress on acupuncture and moxibustion in the treatment of post-stroke depression based on multi omics methods

CHEN Kejing1 ZHANG Wei2

1.College of Acupuncture and Massage,Fujian University of Traditional Chinese Medicine,Fujian Province,Fuzhou 350122,China;2.the First Department of Acupuncture and Moxibustion,Xiamen Traditional Chinese Medicine Hospital Affiliated to Fujian University of Traditional Chinese Medicine,Fujian Province,Fuzhou 361000,China

[Abstract] Post-stroke depression (PSD)is one of the most common complications in stroke,seriously affects rehabilitation process and quality of life in patients.Acupuncture and moxibustion has a significant effect on PSD,although some scholars have made some research on acupuncture and moxibustion in the intervention of PSD,specific mechanism has not yet been fully clarified.This article reviews research on acupuncture and moxibustion in the treatment of PSD related to multi omics,summarizes achievements of genomics,proteomics,metabolomics,and microbiomics at home and abroad in recent years,describes action mechanism of acupuncture and moxibustion in the treatment of PSD by regulating neurotransmitter,inflammatory reaction,neural plasticity,intestinal flora and other ways,aims to provide additional theoretical foundations for clinical application of PSD treatment.

[Key words] Post-stroke depression;Acupuncture and moxibustion;Multi omics;Neural plasticity;Intestinal flora

[中图分类号] R277.7

[文献标识码] A

[文章编号] 1673-7210(2026)01(a)-0178-05

DOI:10.20047/j.issn1673-7210.25071172

[基金项目] 福建省厦门市自然科学基金项目(3502Z202 27363)。

[作者简介] 陈可菁(1999.10-),女,福建中医药大学针灸推拿学院2023级针灸推拿学专业在读硕士研究生;研究方向:针灸治疗神经和运动系统疾病。

[通讯作者] 张卫(1970.10-),男,博士,主任医师,硕士生导师,福建中医药大学附属厦门中医院针灸科一区主任;研究方向:针灸治疗神经和运动系统疾病。

(收稿日期:2025-07-15)

(修回日期:2025-09-24)

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