基于细胞增殖与分化探究针灸治疗缺血性脑卒中的研究进展

于海银1, 张阳阳2, 李晓宁3

【作者机构】 1黑龙江中医药大学第二临床医学院; 2黑龙江中医药大学第一临床医学院; 3黑龙江中医药大学附属第二医院针灸四科
【分 类 号】 R743.3
【基    金】 国家中医药管理局高水平中医药重点学科建设项目(14061230010)。
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基于细胞增殖与分化探究针灸治疗缺血性脑卒中的研究进展

基于细胞增殖与分化探究针灸治疗缺血性脑卒中的研究进展

于海银1 张阳阳2 李晓宁3

1.黑龙江中医药大学第二临床医学院,黑龙江哈尔滨 150040;2.黑龙江中医药大学第一临床医学院,黑龙江哈尔滨 150040;3.黑龙江中医药大学附属第二医院针灸四科,黑龙江哈尔滨 150001

[摘要] 缺血性脑卒(IS)中神经缺损的有效修复仍是临床治疗难题。干细胞与再生医学发展背景下,IS常用细胞治疗策略涵盖内源性干细胞分化诱导、神经干细胞移植等,但各类细胞治疗均存在固有局限。针灸联合治疗可调控内源性神经干细胞增殖分化,促进外源性移植细胞存活向损伤局部迁移,加速轴突再生并修复损伤微环境。后续需聚焦参数标准化、再生精准化及方案制度化,推动该联合疗法在IS诊疗中的临床转化。

[关键词] 缺血性脑卒中;针灸;细胞增殖

缺血性脑卒中(ischemic stroke,IS)是脑部血液灌注不足导致局部脑组织缺血缺氧、神经功能缺损的临床综合征,占全部脑卒中的70%以上,是中国成年人致死、致残的首要原因[1-2]。当前临床以血管再通和神经保护为核心,采用溶栓、抗血小板、神经保护等药物治疗,但受治疗时间窗狭窄、出血风险高、再通率不足、多数神经保护剂缺乏临床循证支持等限制,多数患者难以获得理想的功能恢复,亟须探索安全有效的新型疗法。

细胞移植作为再生医学治疗IS的潜力方向,神经干细胞、间充质干细胞、诱导多能干细胞等移植在基础研究中已证实有效,可通过细胞替代、旁分泌等机制修复受损脑组织,但存在移植细胞脑内存活率低、归巢受限、神经再生不足等问题,严重制约临床转化[3]。

中医将IS归为“中风”范畴,核心病机为本虚标实,以气虚、肝肾阴虚为本,痰浊、瘀血阻滞脑脉为标。针灸作为中医特色疗法治疗IS的效果确切,作用与调控内、外源性细胞增殖分化密切相关。本文系统梳理两者治疗IS的作用机制,探讨协同治疗效应,为后续研究提供参考。

1 针灸对不同细胞增殖与分化的影响

1.1 内源性神经干细胞

内源性神经干细胞主要集中于侧脑室室管膜下区和海马齿状回颗粒下区。在生理状态下,这些神经干细胞增殖非常缓慢,甚至呈静止状态,称为静止神经干细胞,并在干细胞池中维持动态平衡,以保障神经网络的稳态[4]。IS发生后,基质细胞衍生因子1、血管内皮生长因子及单核细胞趋化蛋白1等因子将激活侧脑室室管膜下区、海马齿状回颗粒下区的神经干细胞增殖、分化,新增的神经前体细胞形成“神经纤维链”,沿血管基底膜向缺血核心区迁移并分化为功能性神经细胞[5]。巢蛋白是一种具有特殊异二聚体结构的神经干细胞标志物,在细胞中间丝的组装和分解、细胞骨架的重塑过程中发挥重要作用[6]。巢蛋白在IS发生后即可快速上调并参与细胞周期调控,因此目前被广泛认为是标记内源性神经干细胞激活与增殖状态的特异性标志物[7]。神经元核抗原(RBFOX3/Fox3)是后分裂神经元特有的核蛋白,随神经元成熟启动并通过调控成熟神经元特有的可变剪接维持功能;其表达在活化、存活及早期退化过程中呈动态变化,使其在免疫组织化学中成为反映神经元成熟、存活和功能状态的最敏感、最特异的标记[8]。

杨丽芳等[9]观察电针大鼠风池及第2、4、6颈椎双侧横突尖对脑缺血大鼠神经、血管新生的影响,证实电针治疗IS的潜在机制,结果显示,假手术组大鼠右侧纹状体内巢蛋白、神经元核抗原表达下调,而颈椎横突尖电项针组大鼠右侧纹状体巢蛋白、神经元核抗原阳性表达上调,提示电针能在调控内源性神经干细胞的增殖和分化,其潜在机制可能是电针升高血管内皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子等促血管生成因子水平,为神经干细胞的增殖、存活、分化和迁移提供必要的血管网络[10]。Zhang等[11]观察电针对IS大鼠内源性神经干细胞增殖分化的影响及其作用机制,结果显示,电针干预大脑中动脉闭塞大鼠曲池、足三里,大鼠缺血半球围缺血纹状体和侧脑室室管膜下区中神经元核抗原+/BrdU+阳性细胞数量显著增加,同时在中动脉闭塞大鼠+电针+miR-146b抑制剂组观察到神经元核抗原+/BrdU+阳性细胞数量显著减少,提示电针能促进IS后内源性神经干细胞向神经细胞增殖和分化,其作用机制可能是miR-146b通过电针诱导的外泌体递送抑制Notch1,解除对NeuroD1的抑制,使侧脑室室管膜下区与缺血半球纹状体的内源性神经干细胞从增殖状态转向NeuroD1驱动的神经元分化,显著增加神经元核抗原+/BrdU+新生神经元并改善功能缺损。

1.2 外源性神经干细胞

神经干细胞能分化为包括神经细胞、少突胶质细胞和星形胶质细胞等多种细胞类型,且能无限增殖和自我更新,然而内源性神经干细胞的自我修复能力尚不足以实现对受损及坏死神经组织的有效修复与替代,因此部分研究者将研究方向转向外源性神经干细胞移植方面。其能通过保护神经组织、调节炎症和免疫反应等多层面促进IS的恢复,因此目前被认为是治疗IS的一种最具潜力的实验性疗法[12]。关于外源性神经干细胞移植治疗IS的作用机制,目前已展开较多研究,其能促进神经功能恢复的主要机制包括以下3种:①移植到体内的神经干细胞,能分化形成成熟的神经元以填补缺血区细胞缺失,形成功能性突触网络,与宿主回路实现电生理耦合,从而恢复神经传导功能[13]。②移植的神经干细胞能通过细胞分化、直接的细胞相互作用产生“旁观者效应”,触发其分泌脑源性神经营养因子、血管内皮生长因子、神经生长因子、胰岛素样生长因子-1、胶质细胞源性神经营养因子等神经营养因子,促进神经元存活、轴突生长和血管新生[14]。③跨血-脑屏障的外泌体/细胞外囊泡能通过热激蛋白70和Wnt-3等蛋白质抑制程序性细胞凋亡以促进血管生成与神经修复、调节小胶质细胞的M1/M2极化以减轻炎症、通过circRNA(如circDLGAP4)以维持血-脑屏障完整性等多机制减轻神经损伤,促进IS后功能恢复[15]。

郑妍研[16]观察头穴透刺是否能改善移植到中动脉闭塞大鼠侧脑室神经干细胞的存活与迁移,并探讨其潜在机制,结果显示,经头穴透刺百会、太阳后大鼠侧脑室、侧脑室下区、齿状回区域内BrdU阳性细胞、巢蛋白阳性细胞数量增加且分布范围更广泛;大鼠脑内胶质纤维酸性蛋白阳性细胞、神经元特异性烯化醇阳性细胞增多,提示头穴透刺能促进移植的神经干细胞分化为新的神经元与星形胶质细胞,改善缺血区的微环境;头穴透刺能显著上调大鼠脑内神经营养因子如脑源性神经营养因子、碱性成纤维细胞生长因子的表达,降低脑缺血损伤时谷氨酸水平、稳定细胞内微环境、促进神经干细胞增殖分化的作用可能是针灸提高神经干细胞移植效率的可能机制之一。Li等[17]比较电针联合干细胞移植和单独干细胞移植治疗对双侧颈总动脉闭塞大鼠认知功能障碍与脑缺血后血管生成及炎症抑制的影响,结果显示,脑缺血损伤后炎症因子包括肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-6的表达显著上调,而电针百会、大椎能下调其表达,同时提升血管内皮生长因子蛋白的表达和血管密度,在移植区还可观察到HuNu+阳性细胞数量增多,提示电针能通过促进血管生成和减轻炎症反应促进移植的细胞存活,并增强移植治疗的效果。

1.3 间充质干细胞

间充质干细胞由于易获得、易分离与培养、高免疫耐受性和较少并发症等特点,近年来成为治疗IS细胞移植常用的细胞类型,在临床和动物实验研究中证实具有促进IS发病后神经功能恢复的作用[18]。间充质干细胞移植治疗IS的作用机制较复杂,可能包括调节免疫微环境、调节脑细胞的功能和命运、促进血管生成和神经发生等方面[19]。在调节免疫微环境方面,间充质干细胞被证实可通过细胞间接触和可溶性因子的释放发挥,促进小胶质细胞极化,抑制促炎性细胞因子的表达,并促进抗炎性细胞因子的释放,间充质干细胞也被发现能上调大脑中白细胞介素-10的mRNA表达,同时下调肿瘤坏死因子-α的表达,最终形成有利于组织修复的免疫微环境[20]。在调节脑细胞的功能和命运方面,间充质干细胞被证实能通过分泌神经营养因子、转移自身线粒体至受损细胞等多途径提高缺血区域细胞存活率,上调趋化因子与多唾液酸化酶的表达以促进内源性神经细胞前体细胞的增殖、迁移和分化,并被发现能通过与不同细胞融合减轻细胞损伤,修复受损的血-脑屏障,促进脑组织修复[21]。此外,在促进血管生成和神经发生方面,间充质干细胞被证明可分泌血管内皮生长因子、基质金属蛋白酶、表皮生长因子等各种生长因子促进新生血管形成,并改善局部血液供应,提高血管生成的效率,为缺血脑组织的修复提供必要的环境和条件[22]。

Sun等[23]观察电针联合骨髓间充质干细胞移植治疗IS的协同作用及其作用机制,结果显示,缺血性损伤发生后,模型大鼠纹状体内神经元特异性烯醇化酶表达显著上调,而电针刺激百会和大椎联合骨髓间充质干细胞移植治疗能下调其表达,同时观察到骨髓间充质干细胞从注射部位向病灶侧皮层迁移,提示联合治疗能有效修复神经元损伤。Kim等[24]探讨电针是否能改善移植到小鼠脑室下区(侧脑室室管膜下区)和纹状体周围区域内的间充质干细胞细胞的存活与迁移,以及潜在的机制,结果显示,间充质干细胞移植加电针治疗后,与间充质干细胞移植组或单独治疗电针组比较,间充质干细胞+电针组的成熟脑源性神经营养因子、神经营养因子-4、血管内皮生长因子表达均显著上调,同时能观察到间充质干细胞+电针可显著改善中动脉闭塞大鼠小鼠双爪感觉运动功能,减轻缺血所致的纹状体萎缩,并可促进室管膜下区、纹状体和海马区的神经细胞增殖。Ahn等[25]使用原肌球蛋白受体激酶B(tropomyosin receptor kinase B,TrkB)基因转染的间充质干细胞并将其移植到缺血半暗带中,观察电针联合间充质干细胞治疗能否对移植的间充质干细胞产生影响,结果显示,与单独间充质干细胞+电针或TrkB-间充质干细胞相比,TrkB-间充质干细胞+电针组移植间充质干细胞数量更多,而行为测试表明TrkB-间充质干细胞+电针组大鼠的功能恢复更显著。电针治疗可能促进移植的间充质干细胞存活和分化,其机制可能与激活TrkB/CREB信号通路介导的神经营养因子-4表达有关。

1.4 诱导多能干细胞

诱导多能干细胞是指在非整合、可逆或可编辑的基因/表观遗传调控体系作用下,体细胞被重新编程成具备胚胎干细胞水平的自我更新与三胚层分化潜能的细胞群体,自2006年诱导多能干细胞技术问世以来,诱导多能干细胞因其自我更新和多向分化潜能、易于获取且很好地避免胚胎干细胞所面临的伦理和免疫排斥等问题,已成为脑血管疾病治疗中最有前景的干细胞来源之一,证实诱导多能干细胞移植具有促进IS后神经功能恢复的作用[26]。近年来,多项研究试图探究诱导多能干细胞移植治疗IS的潜在机制:Weber等[27]实验研究证实诱导多能干细胞能衍化为多种干细胞类型,在小鼠缺血模型中形成成熟突触,实现细胞替代与功能性神经网络重建;Spellicy[28]从神经系统受损导致的微环境恶化角度试图揭示诱导多能干细胞移植调节IS后的炎症调节机制,结果显示,诱导多能干细胞及其衍生细胞能降低促炎性细胞因子如肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1β和白细胞介素-6水平,减少局部免疫细胞如星形胶质细胞(胶质纤维酸性蛋白+)和小胶质细胞(Iba1+、CD11b+和ED1+)的激活和极化,并升高抗炎性细胞细胞因子如白细胞介素-10、白细胞介素-4水平,减轻灾难性的微环境促进神经修复。研究显示,IS发生后未接受诱导多能干细胞移植的大鼠梗死区域内大量神经细胞凋亡,神经元细胞病变范围扩散,而诱导多能干细胞移植后大鼠神经元存活率几乎与健康大鼠无异,显示诱导多能干细胞移植具有显著的神经保护效果,其作用机制可能与诱导多能干细胞能分泌BMP260、GDF11等多种细胞因子,并与Notch1信号串联从而发挥神经保护效应[29]。

Deng等[30]观察电针与诱导多能干细胞衍生的小细胞外囊泡联合治疗能否有效促进IS后神经功能恢复及其作用机制,结果显示,IS发生后给予小鼠电针联合诱导多能干细胞衍生的小细胞外囊泡移植能更显著地改善小鼠Clark评分、运动功能并能抑制神经元凋亡,电针+多能干细胞衍生的小细胞外囊泡还可显著减小小鼠脑内因缺血引发的梗死体积;进一步分子生物学结果显示,电针+多能干细胞衍生的小细胞外囊泡联合治疗能抑制IS发生后异常升高的辅助性T细胞亚群、促进星形胶质细胞中白细胞介素-33/ST2的激活、抑制小胶质细胞的激活与增殖以调节神经炎症反应。电针联合多能干细胞衍生的小细胞外囊泡联合治疗后神经功能的恢复与重建可能具有多途径、多靶点机制。进一步肠道微生物群研究显示,大脑中动脉闭塞小鼠脑缺血后肠道微生物菌群丰度增加,而电针联合多能干细胞衍生的小细胞外囊泡治疗能显著减少其数量、增加有益菌丰度,并保护肠道上皮细胞和黏液层的完整性,从而发挥炎症抑制作用[31]。

2 讨论

IS是脑局部血液循环障碍引发脑组织缺血缺氧性神经功能缺损的综合征,具有高发病率、高致残率、高病死率特征,是全球主要疾病负担之一[32]。2010—2021年IS患病率持续升高,给患者、家庭及社会带来沉重的医疗与经济负担[33]。当前IS临床治疗以急性期血管再通、全周期复发防控、远期神经康复为核心,但受治疗时间窗、医疗资源、个体差异限制,且需平衡疗效与出血、脏器损伤等风险,缺血后神经功能缺损的有效修复仍是临床治疗的核心瓶颈[34]。近年来,随着IS病理生理研究的深入与再生医学的发展,为该病的神经修复治疗提供全新方向[35]。

中医学将IS归属于“中风”“脑卒中”范畴,以猝然昏仆、不省人事、口眼㖞斜、半身不遂为核心临床表现。该病病位在脑,脑为元神之府,脑脉瘀阻、神机失用为核心病机;发病与心、肝、脾、肾功能失调相关,终致阴阳失调、气血逆乱、痰瘀互结、上蒙清窍、脑脉痹阻而发病。临床以醒脑开窍、疏通经络、调和气血、启闭固脱为基本治则,核心目标为恢复脑神、通利脉络、平调阴阳。现代医学研究显示,IS发病可打破成年中枢神经系统稳态,激活脑室下区、海马齿状回颗粒下区等神经源性龛区的内源性神经发生,其核心是驱动神经干细胞/神经前体细胞的增殖、定向分化、迁移与成熟整合,通过重塑神经结构、重建神经环路实现缺血性脑损伤修复[36]。然而研究显示,缺血后新生神经元难以有效整合至梗死周围神经环路,其神经修复效能仍存争议[37]。干细胞的核心生物学特性为自我更新与多向分化潜能,功能核心正是细胞增殖与定向分化。针灸作为中医特色外治法,基础与临床研究已证实其可有效促进IS后神经修复、缩小梗死体积、改善神经功能缺损[38];其效应核心为靶向调控神经干细胞的存活、增殖、迁移与分化,可促进新生神经元整合入功能性神经网络,同时优化缺血区神经再生微环境,为其联合外源性干细胞移植治疗IS奠定核心理论基础[39]。研究显示,针灸可调控IS后神经细胞、血管内皮细胞等多种细胞的增殖分化,为移植干细胞营造适宜的生存微环境,通过调控干细胞迁移、归巢、存活、增殖与分化全过程提升其利用效率,是突破IS神经修复治疗瓶颈的重要方向[40]。

3 小结与展望

尽管干细胞移植为IS的神经修复提供重要策略,但其临床转化仍存在一定的局限性:①现有研究多局限于基础实验,动物模型与临床患者的病理状态差异显著,制约转化进程;②移植干细胞的定向迁移、功能性分化尚缺乏成熟的精准调控体系,同时存在静脉输注“首过效应”所致的递送效率低下、异体干细胞免疫排斥、潜在致瘤性等核心有效性与安全性问题[41-42];③常用的间充质干细胞存在长期扩增所致的基因组不稳定性、归巢效率低、来源相关表型异质性等局限,诱导多能干细胞虽具低免疫原性、无伦理争议的应用优势,但其临床安全性仍缺乏充足循证医学证据支持[43-44]。针对上述瓶颈,笔者综述近年来研究进展认为,未来针灸联合细胞移植治疗IS的临床突破,核心在于依托多学科交叉技术,将针灸的微环境调控优势与细胞移植的神经修复潜力精准对接,破解细胞移植存活效率低、归巢精准性差、分化可控性不足、机制监测缺失等核心难题:①在细胞存活与递送环节,可探索针灸联合新型生物材料递送系统,以电针预处理改善缺血脑区微环境、上调神经营养因子表达,结合可注射多孔微凝胶支架为移植细胞提供物理庇护,协同提升细胞存活效率;②在归巢与分化调控层面,需明确针灸介导干细胞定向迁移的“导航”分子通路,优化针灸干预参数,推动移植细胞向功能性神经元定向分化、减少胶质瘢痕形成;③在机制与疗效监测方面,应建立全流程监测体系,借助基因工程技术实现移植细胞增殖分化、神经环路整合的可视化追踪,为疗效评估提供客观量化依据;④在临床转化层面,需开展大样本量真实世界研究,明确不同脑卒中分期、细胞类型与针灸方案的最佳适配模式,制订标准化治疗流程与安全性评估规范,推动该中西医结合疗法落地临床,为IS患者提供更精准高效的治疗选择。

利益冲突声明: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 ischemic stroke based on exploration of cell proliferation and differentiation

YU Haiyin1 ZHANG Yangyang2 LI Xiaoning3

1.The Second Clinical Medical School, Heilongjiang University of Chinese Medicine, Heilongjiang Province, Harbin 150040, China; 2.the First Clinical Medical School, Heilongjiang University of Chinese Medicine, Heilongjiang Province, Harbin 150040, China; 3.the Fourth Department of Acupuncture and Moxibustion, the Second Affiliated Hospital of Heilongjiang University of Chinese Medicine, Heilongjiang Province, Harbin 150001, China

[Abstract] Effective repair of neurological deficits caused by ischemic stroke (IS) remains a major challenge in clinical treatment. Against backdrop of the development of stem cell and regenerative medicine, the commonly adopted cell therapy strategies for IS include induction of endogenous stem cell differentiation and neural stem cell transplantation,yet all types of cell therapies have their inherent limitations. Combined treatment with acupuncture and moxibustion can regulate proliferation and differentiation of endogenous neural stem cells, promote survival of exogenous transplanted cells and their local migration to injured area, accelerate axonal regeneration and repair damaged microenvironment.Future research should focus on standardization of parameters, precision of regeneration and institutionalization of protocols, so as to facilitate clinical translation of this combined therapy in diagnosis and treatment of IS.

[Key words] Ischemic stroke; Acupuncture and moxibustion; Cell proliferation

[中图分类号] R743.3

[文献标识码] A

[文章编号] 1673-7210(2026)08(c)-0181-06

DOI:10.20047/j.issn1673-7210.26012155

[基金项目] 国家中医药管理局高水平中医药重点学科建设项目(14061230010)。

[作者简介] 于海银(1999-),男,黑龙江中医药大学第二临床医学院2025级针灸推拿学专业在读博士研究生,主要从事针灸防治中风病的研究工作。

[通信作者] 李晓宁(1969-),女,博士,主任医师,教授,博士生导师,主要从事针灸防治中风病的研究工作。

(收稿日期:2026-01-29)

(修回日期:2026-03-12)

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