针灸在急性缺血性中风延迟溶栓治疗期间对脑损伤的神经保护机制

《Journal of Integrative Medicine》:Neuroprotective mechanism of acupuncture against brain injury during delayed thrombolysis for acute ischemic stroke

【字体: 时间:2026年04月04日 来源:Journal of Integrative Medicine 4.2

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  本研究探讨延迟溶栓治疗急性缺血性脑卒中(AIS)的脑损伤铁依赖性机制及针灸保护作用。通过多组学分析、临床回顾及动物实验,发现铁代谢失衡引发脂质过氧化及血脑屏障破坏,针灸通过上调SLC7A11/GPX4抑制铁依赖性细胞死亡,改善线粒体功能和神经预后,与脂氧合酶抑制剂协同增效。

  
郑 黄|刘 新宇|高 俊峰|张 海涛|黄 雲|吴 容|陈 一英|张 志辉|徐 秀萍|张 新昌|倪 光霞
南京中医药大学针灸推拿学院,中国江苏省南京市 210023

摘要

目的

本研究旨在探讨急性缺血性中风(AIS)延迟溶栓治疗过程中脑损伤与铁死亡(ferroptosis)的相关机制,并阐明针灸的神经保护作用。

方法

本研究结合了转录组学和蛋白质组学分析、临床回顾性研究以及动物实验。通过对血栓栓塞性中风大鼠的脑组织进行多组学分析(包括高通量转录组测序和基于液相色谱-串联质谱的蛋白质组学分析),以识别差异表达的基因和蛋白质、共表达分子以及与铁死亡相关的富集通路。临床回顾性研究共纳入110名参与者(30名健康志愿者和80名AIS患者,按溶栓时间窗口分为<3小时组和4.5–6小时组),评估其神经功能结局和铁代谢指标。实验中使用Sprague–Dawley大鼠模型,在建模后6小时给予重组组织型纤溶酶原激活剂(rt-PA)进行延迟静脉溶栓治疗,随后加入铁死亡调节剂(liproxstatin-1和铁葡聚糖)并实施针灸干预。检测了与铁死亡相关的标志物,如溶质载体家族7成员11(SLC7A11)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(ACSL4)、铁沉积、丙二醛(MDA)和谷胱甘肽(GSH)。此外,还进行了线粒体形态和神经功能的评估。

结果

多组学分析显示,与铁死亡相关的通路(包括谷氨酸代谢和脂质过氧化)显著富集,同时检测到与氧化应激和血脑屏障(BBB)损伤相关的异常分子表达。回顾性研究发现,AIS患者的血清铁和转铁蛋白水平降低,总铁结合能力也下降。血清铁水平与美国国立卫生研究院中风评分呈负相关(r = –0.709,P < 0.01),且在三种铁代谢指标中,血清铁水平对症状性脑出血的预测能力最强(曲线下面积值为0.803),表明延迟溶栓可引发铁死亡。体内实验表明,针灸能够上调抗铁死亡蛋白SLC7A11和GPX4的表达,下调促铁死亡蛋白ACSL4的表达,通过减少铁沉积和MDA含量以及增加GSH水平来缓解铁死亡相关的病理变化。此外,针灸还能改善线粒体结构和神经功能,并保护BBB免受损伤。与liproxstatin-1联合使用时,针灸对铁死亡和脑损伤具有协同作用。

结论

延迟溶栓治疗AIS会引发铁死亡,伴随脂质过氧化和BBB损伤。针灸通过调节铁死亡、改善铁代谢和保护BBB完整性发挥神经保护作用,是一种有前景的非药物策略,有助于提高AIS患者接受延迟rt-PA溶栓治疗的安全性。
请引用本文为:Huang Z, Liu XY, Gao JF, Zhang HT, Huang Y, Wu R, Cheng YY, Zhang ZH, Xu XP, Zhang XC, Ni GX. 针灸在急性缺血性中风延迟溶栓治疗中对脑损伤的神经保护机制。《整合医学杂志》2026;在线发表。

引言

急性缺血性中风(AIS)占所有中风病例的85%,是一种由脑动脉突然阻塞引起的急性脑血管疾病,导致局部缺血、缺氧和随后的神经元坏死[1]、[2]。静脉溶栓是AIS的标准治疗方法。作为一线溶栓药物,重组组织型纤溶酶原激活剂(rt-PA)在规定的治疗时间窗内使用具有疗效和安全性。然而,其严格的时间限制(症状出现后≤4.5小时)使其仅适用于少数患者[3]、[4]、[5]、[6]。在中国,仅有40%的符合条件的AIS患者接受了溶栓治疗[7]。目前AIS的临床管理中,抗血小板和抗凝药物(如阿司匹林)可以防止血栓形成和扩展,但部分患者对这些药物反应不佳[8]。不同抗血小板药物或抗血小板药物与抗凝药物的联合使用可增强抗血栓效果,但也可能增加出血风险[9]。因此,人们正在积极探索辅助疗法,以减轻再灌注损伤、延长标准时间窗(4.5小时)并降低延迟溶栓的出血风险。这些探索旨在克服传统治疗方法的局限性,从而改善AIS患者的整体临床预后。
延迟溶栓不仅无法挽救缺血半影区,还会引发血脑屏障(BBB)损伤等病理过程,加剧脑损伤[10]、[11]、[12]。BBB完整性的丧失会导致血浆渗漏和炎症细胞浸润,进而引发脑水肿和出血性转化[13]。值得注意的是,铁死亡(一种依赖铁的脂质过氧化细胞死亡形式)在延迟再灌注后的BBB损伤中起关键作用[15]。溶质载体家族7成员11(SLC7A11)形成半胱氨酸/谷氨酸反向转运系统Xc以维持细胞内谷胱甘肽(GSH)的合成,而谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)直接抑制脂质过氧化,这两种物质都是重要的铁死亡抑制因子[16]、[17];相反,酰基辅酶A(acyl-CoA)合成酶长链家族成员4(ACSL4)作为促铁死亡分子,催化花生四烯酸(AA)代谢,促进脂质过氧化[18]。
铁死亡的机制涉及铁代谢失衡,缺血区域的Fe2+过度积累通过Fenton反应或脂氧合酶介导的多不饱和脂肪酸氧化途径催化脂质过氧化,导致GSH耗竭、GPX4失活,最终引发氧化性细胞死亡[19]。在AIS进展过程中,缺血区域的Fe2+过载会诱导神经元和血管内皮细胞的铁死亡[20],进而导致BBB紧密连接蛋白下调[21]。尽管已有这些认识,但在延迟溶栓背景下对铁死亡的理解仍存在不足,例如rt-PA如何调节铁代谢以激活铁死亡、铁死亡如何通过紧密连接蛋白与BBB损伤相互作用,以及这些病理级联如何共同加剧脑损伤。
针灸是一种有前景的传统中医辅助疗法,可用于治疗AIS。其特点是起效迅速、具有明确的神经保护作用和高安全性[22]。由施学敏院士开发的醒脑开窍(XNKQ)针灸是一种专门针对脑血管疾病的针灸疗法,与传统针灸相比,它侧重于特定穴位(如内关(PC6)和水沟(GV26)以针对中风的核心病理机制[23]、[24]。临床试验和实验室实验已证明该疗法在改善急性脑血管疾病(包括AIS)患者的神经功能和减轻脑损伤方面有效,且安全性高[25]。它不仅能改善患者的肢体运动功能和日常生活能力,还能通过调节铁代谢、减少炎症反应和氧化应激发挥神经保护作用[26]、[27]。因此,它被视为一种更具针对性的AIS辅助治疗手段,具有良好的安全性。尽管其疗效机制和与延迟rt-PA溶栓联合应用的协同作用仍有待进一步探索。
证据表明,针灸可以调节铁离子转运相关蛋白的表达并减少缺血区域的异常铁积累[28]、[29]。目前,将铁代谢指标与AIS患者的神经预后和出血性转化联系起来的临床证据仍有限[30]、[31]。虽然已确定针灸调节铁死亡或BBB完整性的几个分子靶点,但其介导铁死亡与BBB损伤之间相互作用的机制仍不完全清楚[26]、[32]。这些知识空白和有限的临床证据阻碍了延迟rt-PA溶栓与XNKQ针灸联合治疗的临床应用。此外,针灸对AIS的协同神经保护作用仍有待阐明,包括它是否可以通过抑制铁死亡来延长溶栓时间窗口,以及是否可以通过保护BBB完整性同时提高疗效并降低出血风险。明确这些机制对于推进这种联合干预在AIS治疗中的临床应用至关重要。
因此,本研究通过临床观察和体内实验验证,探讨了延迟rt-PA溶栓与XNKQ针灸联合治疗的可行性和潜在机制,旨在为扩大AIS患者的溶栓适应症范围和优化综合治疗策略提供支持。

部分摘要

参与者分配

本研究基于2024年4月至2025年4月在海安县人民医院招募的110名参与者数据进行分析,包括30名接受常规体检的健康志愿者和80名AIS患者。该研究获得了海安县人民医院伦理委员会的批准(伦理批准编号:2025-L025-01),并严格遵循《赫尔辛基宣言》中的伦理原则进行[33]。

延迟rt-PA溶栓治疗AIS模型中的转录组学和蛋白质组学分析

为了表征AIS及rt-PA干预后的分子调控特征,我们进行了整合转录组学和蛋白质组学分析。与假对照组相比,模型组表现出广泛的转录和翻译失调,共有2267个差异表达基因(1730个上调,537个下调,图2A)和128个差异表达蛋白(60个上调,68个下调,图2B)。在转录水平上,血红素加氧酶1(HMOX1)和超氧化物...

讨论

本研究结合了多组学分析、临床回顾性研究和体内实验,探讨了延迟溶栓治疗AIS引起的脑损伤的病理机制以及XNKQ针灸的神经保护作用。主要发现表明,XNKQ针灸通过抑制铁死亡(一种由铁代谢失衡驱动并伴随BBB损伤的病理过程)减轻了延迟溶栓引起的脑损伤。

结论

本研究通过多组学研究、回顾性分析和体内实验,阐明了延迟溶栓引起AIS脑损伤的核心机制,并验证了XNKQ针灸的神经保护效果。结果表明,铁死亡是延迟溶栓引起脑损伤的关键中介机制,而XNKQ针灸是一种有前景的非药物干预措施,可提高rt-PA延迟溶栓治疗的安全性。

资助

本研究由中国国家自然科学基金(项目编号82205238和82274639)和江苏省自然科学基金(项目编号BK20210689)资助。
数据可用性
转录组数据已存储在国家生物技术信息中心,并可通过BioProject数据库获取(访问号:PRJNA1284568)。质谱蛋白质组学数据已通过iProX合作伙伴仓库上传至ProteomeXchange数据集(标识符:

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

作者感谢上海Bioprofile Biotechnology有限公司在质谱分析方面的协助。
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