韓栩珂,邱現(xiàn)良,朱 嬋,陳一丁,陳慧臻,龍 聰,陳 秋**
(1.陜西中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿學(xué)院 咸陽 712046;2.成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院 成都 610072;3.四川大學(xué)華西第二醫(yī)院 成都 610021)
隨著社會現(xiàn)代化的發(fā)展和人類飲食結(jié)構(gòu)的改變,糖尿病已經(jīng)成為威脅全人類健康的主要風(fēng)險因素之一。據(jù)統(tǒng)計,全球約有4.15億人患有糖尿病,占世界成年人口的1/11,預(yù)計到2040年,全球糖尿病患者將增至6.5億[1]。糖尿病的常規(guī)治療方案多以控制血糖和緩解臨床癥狀為主,但這種基礎(chǔ)治療并不能阻止并發(fā)癥的發(fā)生和發(fā)展[2]。糖尿病并發(fā)癥是由于機體組織和器官長期處于高血糖環(huán)境下而受損,進而產(chǎn)生的慢性病變,主要包括破壞性的大血管并發(fā)癥(心腦血管疾?。┖臀⒀懿l(fā)癥(糖尿病腎病、糖尿病視網(wǎng)膜病變和神經(jīng)病變)等,導(dǎo)致糖尿病患者死亡率增加、失明及腎功能衰竭風(fēng)險增高、總體生活質(zhì)量下降[3]。糖尿病神經(jīng)源性膀胱(Diabetic neurogenic bladder,DNB)是糖尿病常見的慢性并發(fā)癥之一,由于約80%的糖尿病患者有包括尿頻尿急、尿潴留和尿失禁在內(nèi)的尿路癥狀[4],若治療不當(dāng),可引起泌尿系感染和尿路梗阻,導(dǎo)致或加重腎功能不全,有引發(fā)敗血癥、腎功能衰竭的風(fēng)險[5]。因此,尋找新的治療靶點來干預(yù)糖尿病及其并發(fā)神經(jīng)源性膀胱顯得極為重要。PACAP作為生物學(xué)功能多樣的細胞保護肽[6],在機體中廣泛分布,不僅存在于中樞及周圍神經(jīng)系統(tǒng)中,而且在以胰腺為主的肝腎胃腸、脂肪肌肉、眼角膜等組織器官中也大量存在[7]。相關(guān)研究報道,PACAP及其衍生物不僅能改善糖尿病動物的胰島素抵抗并修復(fù)胰島β細胞功能,而且能夠在不引起腎上腺素分泌和糖原分解的前提下提高機體胰島素敏感性,極有可能成為治療糖尿病及其并發(fā)癥的新型候選藥物[8]。故本文從多角度對PACAP治療糖尿病及其并發(fā)癥神經(jīng)源性膀胱的機制進行綜述。
PACAP是于1989年發(fā)現(xiàn)的一種下丘腦神經(jīng)肽,在之后的30年中,大量研究證實了其具有包括抑制凋亡、抗炎、抗氧化和促進細胞可塑性在內(nèi)的數(shù)百種功能,PACAP被視為神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)營養(yǎng)及細胞保護因子、血管擴張和免疫抑制劑,可用于多種疾病的防治[9-13]。甚至有研究認為,PACAP作為一種天然存在的陽離子肽,可用于抗生素耐藥性感染藥物的研發(fā)[14]。簡而言之,PACAP是已知神經(jīng)肽列表中能夠?qū)Χ喾N組織損傷刺激提供內(nèi)源性控制的高效代表性細胞保護肽[15],可通過不同的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路或受體發(fā)揮相應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng)。PACAP被歸于促胰液素/生長激素釋放激素/血管活性腸肽家族,能夠調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、胃腸道、血管以及胰島的功能[12]。PACAP有PACAP38和PACAP27兩種形式,它們是由稱為Prepo-PACAP的PACAP前體通過替代加工生產(chǎn)的。在人體內(nèi),Prepo-PACAP含有176個氨基酸殘基,且人的PACAP基因定位于染色體18p11帶區(qū)[16]。其中PACAP38含有38個氨基酸殘基,而PACAP27則含有PACAP38 N端的1-27個氨基酸殘基(圖1)[17],并且在所有組織中PACAP38的表達明顯高于PACAP27。在巨大的生物進化壓力之下,PACAP依舊具有很高的保守性,在哺乳動物中保留了其關(guān)鍵的生物活性序列,在脊椎動物中PACAP38為主要存在形式[18],足以證明PACAP具有重要的生理功能。PACAP不僅在外周自主神經(jīng)和感覺神經(jīng)元中均有表達,還能夠根據(jù)靶組織中受體亞型的表達不同,而發(fā)揮相應(yīng)的下游效應(yīng)。PACAP在維持多種生理系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)方面起著關(guān)鍵作用,包括:生產(chǎn)和調(diào)控內(nèi)分泌激素、影響心血管反應(yīng)、糖代謝、胃腸運動、排尿、痛覺和生殖細胞發(fā)育。此外,PACAP可調(diào)節(jié)多種中樞功能,包括:進食/飽腹感、認知和學(xué)習(xí)/記憶及壓力相關(guān)行為[10]。
PACAP受體可分為兩大組,分別是PAC1-R和VPAC-R(VPAC1與VPAC2),均為G蛋白偶聯(lián)受體。由于PACAP和血管活性腸肽(Vascular intestinal peptide,VIP)的氨基酸序列高度同源,所以VPAC1-R和VPAC2-R對PACAP38、PACAP27和VIP具有相當(dāng)?shù)挠H和力,但PAC1-R對PACAP38和PACAP27的親和力至少是VIP的1000倍(圖2)[19]。故研究認為,雖然VPAC1-R與VPAC2-R對VIP也有高親和力,但PAC1-R是PACAP的特異性受體[17]??偟脕碚f,PACAP主要通過其特異性受體PAC1-R以及下游的蛋白激酶 A(Protein kinase A,PKA),蛋白激酶 C(Protein kinase C,PKC)和絲裂原活化蛋白激酶(Mitogen activated protein kinase,MAPK)激活多種保護途徑[20]。目前已知的PAC1受體剪接變體有8種,其受體的反式激活和非依賴性細胞攝取解釋了PACAP對不同器官組織的多樣性效用[13,21-22]。
而PACAP受體間主要有以下幾個區(qū)別:①來源不同:PAC1-R最初是從大鼠胰腺腺泡癌細胞中發(fā)現(xiàn)的,而VPAC1-R則是通過大鼠肺cDNA文庫與分泌素受體cDNA的交叉雜交克隆獲得,VPAC2-R是從大鼠垂體cDNA文庫得到[23]。②基因定位不同:PAC1-R基因定位于人染色體7p14.3帶區(qū),而VPAC1-R基因定位于人染色體的3p22.1帶區(qū),VPAC2-R基因則定位于人的染色體7q36.3帶區(qū)[17]。③分布不同:PAC1-R主要分布于垂體、胚胎神經(jīng)和外周組織(腎上腺及視網(wǎng)膜等)中,而VPAC1-R主要在于海馬、大腦皮質(zhì)、腸道、肺及腎上腺髓質(zhì)中表達,而VPAC2-R主要在存在于β胰島細胞、丘腦、脾臟和生殖系統(tǒng)的平滑肌[24-25]。④介導(dǎo)信號通路不同:PAC1-R主要介導(dǎo)Ca2+、磷脂酶C(Phospholipase C,PLC)以及腺苷酸環(huán)化酶(Adenylate cyclase,AC)等信號,而VPAC1-R主要參與PLC和AC的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo),VPAC2-R僅激活A(yù)C信號通路(表1)。
圖1 Prepo-PACAP與PACAP38、PACAP27的生物活性肽結(jié)構(gòu)關(guān)系
圖2 PACAP和VIP受體親和力的比較
表1 PACAP受體間的區(qū)別。
糖尿病神經(jīng)源性膀胱(Diabetic neurogenic bladder,DNB)是糖尿病性神經(jīng)病變在泌尿系統(tǒng)中的一種常見表現(xiàn),其主要病理原因是機體長期處于高血糖環(huán)境下,引起的周圍神經(jīng)節(jié)段性的脫髓鞘病變和自主神經(jīng)傳導(dǎo)障礙,進而導(dǎo)致的排尿反射異常、膀胱功能障礙,其主要臨床特征是膀胱感覺神經(jīng)受損、逼尿肌收縮力下降,殘余尿量和膀胱容量增加,主要臨床表現(xiàn)為尿頻尿急、尿失禁、尿潴留、尿淋漓不盡等排尿功能障礙[26-27]。據(jù)文獻資料顯示,糖尿病患者DNB的患病率為40%-80%,血糖水平調(diào)控理想的狀態(tài)下DNB的發(fā)生率仍為25%,在糖尿病進展10年后出現(xiàn)DNB相關(guān)癥狀的概率可高達50%[28-30]。近些年來,中國DNB的發(fā)病率已呈上升的趨勢,隨著DNB病程的進展不僅引起血糖波動,還有發(fā)生泌尿系感染、敗血癥、腎功能衰竭等嚴(yán)重全身性疾病的風(fēng)險?,F(xiàn)代西醫(yī)針對DNB的治療方案僅是在保守生活干預(yù)及控制血糖的基礎(chǔ)上,營養(yǎng)神經(jīng)抗氧化以期減少殘余尿量,預(yù)防上尿路損傷。但由于DNB患者通常在發(fā)現(xiàn)血糖升高的急性期后和早期出院,療程不足,缺乏對膀胱功能的恢復(fù)和重建的長期干預(yù)方案,可能引起包括腎損傷在內(nèi)的一系列并發(fā)癥,故而此類西醫(yī)基礎(chǔ)治療方案療效不盡人意[31],給患者生活質(zhì)量和社會經(jīng)濟都帶來了巨大的風(fēng)險和壓力。此外,有關(guān)DNB的自然史和生理病理學(xué)信息非常有限,實際上對DNB的研究明顯落后于糖尿病其它并發(fā)癥,從而阻礙了DNB最佳治療手段的研發(fā)[32]。因此,如何安全有效的治療DNB,最大程度地修復(fù)患者受損膀胱功能,減輕泌尿系臨床癥狀,延緩病情進展,改善患者生活質(zhì)量是臨床迫切需要解決的難題與醫(yī)學(xué)研究熱點,尋找一種對DNB行之有效的治療手段是目前迫切需要解決的醫(yī)療需求。
之前的研究表明,PACAP以自分泌或旁分泌方式對胰島β細胞產(chǎn)生營養(yǎng)作用,它刺激胰腺的主要內(nèi)分泌功能(胰島素的產(chǎn)生和釋放),維持β細胞對葡萄糖的反應(yīng),并調(diào)節(jié)細胞增殖和細胞活力[18,33-36]。目前研究認為PACAP及其受體能夠雙向調(diào)控能量內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定及代謝平衡,具體表現(xiàn)為:當(dāng)機體處于高血糖環(huán)境時,PACAP會促進胰島素分泌,并顯著提高胰島素受體的敏感性;而當(dāng)機體處于低血糖環(huán)境時,PACAP將加快胰腺淀粉酶和脂肪酶的分泌,同時加速肝糖原分解以升高血糖[37-38]。相關(guān)研究認為PACAP既是一種新型的外周營養(yǎng)素傳感器,又是一種潛在的食欲抑制劑和促食/厭食激素調(diào)節(jié)劑,它可通過PAC1-R調(diào)節(jié)機體食物攝入量和飽腹感。該研究發(fā)現(xiàn)與PAC1-/-小鼠相比,向體內(nèi)注射PACAP38/PACAP27明顯降低了WT小鼠攝食量。并且,無論是禁食還是餐后,PAC1-/-小鼠的血漿胰島素水平都顯著低于WT小鼠[39]。另一方面,雖然像PACAP這樣的分子通常被認為是營養(yǎng)因子,但由于其在脈管系統(tǒng)中的特殊生物學(xué)作用(受微環(huán)境和共存因子影響),因此PACAP也被定義為“血管生成的非典型內(nèi)源性調(diào)節(jié)因子”,與糖尿病內(nèi)皮功能障礙關(guān)系密切[13]。雖然PACAP既不能誘導(dǎo)微血管內(nèi)皮細胞增殖活性,也不能對此類細胞系的細胞活力產(chǎn)生內(nèi)在影響,但PACAP可能通過抑制活性氧自由基(Reactive oxygen species,ROS)誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激來防止高糖引起的細胞死亡[40]。因此,在高血糖條件下,PACAP可能發(fā)揮雙重調(diào)控作用:生長抑制/保護作用,阻止異常激活的新生血管形成,并防止ROS介導(dǎo)的細胞凋亡。
PACAP作為胰島G蛋白偶聯(lián)受體,能夠調(diào)節(jié)胰島功能,是治療2型糖尿病的潛在靶標(biāo)。因此,有研究使用基因工程技術(shù)制備了PACAP的衍生物MPL-2,發(fā)現(xiàn)MPL-2能夠明顯改善2型糖尿病小鼠的胰島素抵抗、葡萄糖耐量和血脂常數(shù),提高胰島素敏感性,顯著降低小鼠體質(zhì)量、空腹血糖,并且在修復(fù)胰島β細胞的基礎(chǔ)上不引起腎上腺素分泌和糖原分解[8]。進一步明確了PACAP治療2型糖尿病的生物學(xué)作用,為其治療糖尿病提供了更深入的藥理學(xué)研究基礎(chǔ)。
PACAP及其同源PAC1-R受體在下尿路分布中具有組織特異性,其在膀胱平滑肌、尿路下神經(jīng)叢和周圍血管內(nèi)的神經(jīng)纖維中廣泛表達[41-42]。在脊髓中,PACAP免疫反應(yīng)性在腰椎(L1-L2)節(jié)段以及參與排尿反射的下腰骶(L6-S1)脊髓區(qū)域顯著增加[43-44]。下尿路功能障礙(尿急、尿頻和尿失禁等)產(chǎn)生的基本原因,可能是中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)的膀胱反射通路中PACAP及其受體的表達失衡。排尿途徑中的PACAP/受體系統(tǒng)平衡可能是治療膀胱功能障礙的潛在靶點。研究發(fā)現(xiàn),在具有膀胱功能障礙某些臨床癥狀的轉(zhuǎn)基因小鼠模型中,阻斷PACAP/PAC1-R系統(tǒng)可降低排尿頻率,推測PACAP相關(guān)信號有助于刺激膀胱傳入神經(jīng)興奮性和激活尿路上皮中的Ca2+信號,這可能是影響膀胱功能的重要原因[45]。相關(guān)研究也報道,PACAP基因破壞導(dǎo)致膀胱形態(tài)和功能以及軀體和內(nèi)臟感覺的改變,研究發(fā)現(xiàn)[46]PACAP基因敲除小鼠膀胱重量增加,膀胱固有層和逼尿肌明顯增厚,小鼠表現(xiàn)出膀胱容量、排尿量和排尿收縮間期增加,逼尿肌收縮持續(xù)時間顯著延長,殘余尿量增加。在進行體細胞敏感性測試時,與對照組小鼠相比,PACAP基因敲除小鼠對后肢和骨盆刺激的敏感性較低。其它研究報道[47],PACAP27和PACAP38可激活尿路上皮細胞的PAC1受體釋放ATP,這可能會激活在尿路上皮下神經(jīng)叢中相鄰感覺神經(jīng)纖維以及其他組織(包括逼尿肌平滑肌和固有層間質(zhì)細胞)上表達的嘌呤能受體。而PAC1受體拮抗作用可阻斷ATP釋放,表明通過PAC1受體的PACAP信號傳導(dǎo)可以在尿路上皮水平調(diào)節(jié)排尿反射功能。使用PAC1受體拮抗劑的藥理學(xué)研究表明,PACAP及其受體可能在調(diào)節(jié)膀胱功能障礙中發(fā)揮作用[48]。而鞘內(nèi)和膀胱內(nèi)兩個不同給藥途徑,卻具有相似的改善作用。鞘內(nèi)注射PACAP38可能作用于脊髓背角神經(jīng)元以阻止從C類纖維傳入神經(jīng)中釋放PACAP,而膀胱內(nèi)注射PACAP38可能靶向尿路上皮細胞、尿路上皮下神經(jīng)纖維或逼尿肌平滑肌細胞。因此,鞘內(nèi)或膀胱內(nèi)阻斷PACAP/PAC1-R可能是干預(yù)DNB的一個潛在靶點。
圖3 PACAP信號途徑與肌球蛋白系統(tǒng)磷酸化介導(dǎo)肌絲滑行
目前認為DNB的主要形成機制與以下3個方面有關(guān):①膀胱感覺神經(jīng)異常,DNB是糖尿病下尿路外周神經(jīng)的病理表現(xiàn),這是因機體長期處于高血糖環(huán)境,引發(fā)階段性神經(jīng)脫髓鞘和軸突損傷,神經(jīng)傳導(dǎo)系統(tǒng)阻滯,所導(dǎo)致的膀胱感覺功能減退[49];②膀胱運動神經(jīng)異常,這是由于去甲腎上腺素和膽堿乙酰化酶的活性降低、膽堿能M受體改變、膀胱頸部內(nèi)皮素受體紊亂等多種因素所直接引發(fā)的膀胱舒張功能障礙[50];③逼尿肌肌源性病變,這與逼尿肌肌球蛋白含量變化、Na+-K+通道活性降低、胞內(nèi)Ca2+濃度升高、逼尿肌細胞代償性肥大、線粒體減少、所產(chǎn)生的逼尿肌興奮性降低、膀胱順應(yīng)性改變有關(guān)[51-52]。PACAP作為一種神經(jīng)肽對神經(jīng)肌肉調(diào)控有著重要作用,可直接影響肌肉收縮和舒張活動,也可間接作用于交感和副交感、嘌呤能、氨基酸遞質(zhì)及其他神經(jīng)肽類遞質(zhì)以調(diào)節(jié)肌肉活動。研究發(fā)現(xiàn)PACAP38可激活尿路上皮細胞的PAC1受體釋放ATP,以激活逼尿肌上的嘌呤能受體,再次佐證了PACAP傳導(dǎo)信號通過上調(diào)cAMP水平對DNB逼尿肌功能的控制作用[47]。目前研究認為PACAP 通過介導(dǎo)cAMP激活PKA調(diào)節(jié)DNB逼尿肌收縮的主要機制為:①cAMP通過抑制L型電壓依賴性鈣通 道(L-typevoltage-dependent calcium channel,LVOC),阻止胞外Ca2+內(nèi)流至肌細胞,降低胞內(nèi)Ca2+濃度以舒張平滑??;②cAMP可能抑制了細胞內(nèi)的收縮元件磷酸化水平,低其對Ca2+的敏感度以誘導(dǎo)平滑肌舒張[53]。已有研究發(fā)現(xiàn)PACAP通過cAMP激活PKA以幫助平滑肌細胞舒張[54-55]。在膀胱逼尿肌的收縮與舒張過程中,肌球蛋白系統(tǒng)起著關(guān)鍵作用,由于肌肉收縮的經(jīng)典“磷酸化”途徑,與Ca2+濃度變化有關(guān),故膀胱逼尿肌的收縮活動也受肌球蛋白系統(tǒng)細胞內(nèi)Ca2+水平變化引起的磷酸化、去磷酸化影響。PACAP則與肌球蛋白系統(tǒng)密切相關(guān),PACAP最基礎(chǔ)的作用是活化AC,以催化ATP,升高cAMP水平。靜息狀態(tài)下,細胞內(nèi)cAMP的含量非常低,PKA作為未被激活的鈍性復(fù)合體存在。當(dāng)胞內(nèi)cAMP含量升高至一定水平,才能激活PKA,而活化的PKA具有極高的磷酸化能力,能夠調(diào)控逼尿肌肌球蛋白系統(tǒng)收縮元件磷酸化水平[56]。PKA可直接磷酸化肌球蛋白磷酸酶靶亞單位1(Myosin phosphatase target subunit 1,MYPT1),增強肌球蛋白輕鏈磷酸酶(Myosin light chain phosphatase,MLCP)活性,最終加速肌球蛋白輕鏈(Myosin light chain,MLC)的去磷酸化[57]。此外,PKA可磷酸化平滑肌收縮元件肌球蛋白輕鏈激酶(Myosin light chain kinase,MLCK)上的殘基,改變MLCK構(gòu)像后,使其與Ca2+-CaM的結(jié)合能力下降,直接導(dǎo)致肌球蛋白磷酸化所需的Ca2+濃度升高,對MLC產(chǎn)生級聯(lián)反應(yīng),使MLC去磷酸化對Ca2+的敏感度降低ATP分解減少,從而導(dǎo)致平滑肌舒張[58]。此外,研究也證實了PACAP38還能通過調(diào)節(jié)膀胱細胞中的Ca2+活性以影響ATP釋放,推測將肌球蛋白調(diào)整至靜息的去磷酸化狀態(tài)從而影響了膀胱神經(jīng)活動[45]。由于膀胱逼尿肌的舒縮主要依賴于肌球蛋白系統(tǒng)引起肌絲滑動相關(guān)收縮元件介導(dǎo),逼尿肌細胞相關(guān)收縮元件磷酸化水平改變是膀胱功能障礙的重要基礎(chǔ)。因此,總得來說,與PACAP有關(guān)的cAMP/PKA信號途徑參與了肌球蛋白系統(tǒng)的磷酸化,平衡PACAP系統(tǒng)可能是治療DNB的始動靶點(圖3)。
在許多國家的臨床實踐中,針灸已被廣泛用于治療膀胱功能障礙和改善神經(jīng)功能[59-61]。相關(guān)臨床研究也明確了針灸治療膀胱功能障礙的優(yōu)勢,包括緩解癥狀(改善慢性尿潴留和尿失禁)、改善患者的生活質(zhì)量以及延緩DNB的進展[62-63]。研究已經(jīng)證實了針刺對內(nèi)分泌、免疫、交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)系統(tǒng)的積極作用[64]。電針治療DNB能夠雙向調(diào)控陰部神經(jīng)-膀胱反射-尿道括約肌舒縮,以調(diào)節(jié)尿道壓力,減少殘余尿量和膀胱最大容量,從而改善膀胱順應(yīng)性和逼尿肌活動,以緩解臨床癥狀[65]。因此,作為一種可行的補充和替代療法,針灸治療DNB的有效性已逐漸得到內(nèi)分泌學(xué)領(lǐng)域?qū)<业恼J可[66]。相關(guān)動物實驗也已證明電針能有效抑制大鼠膀胱過度活動、改善膀胱順應(yīng)性、減少膀胱組織的病理損傷、并改善膀胱功能[67-68]。祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)并無“糖尿病神經(jīng)源性膀胱”的病名記載,根據(jù)其臨床癥狀可歸屬為“消渴”并發(fā)“淋證”、“癃閉”范疇。《醫(yī)宗必讀》曰:“脾土主運行,腎水主五液”,本病病位首在腎與膀胱,脾腎陽虛為發(fā)病之本,隨著疾病傳變涉及多個臟腑?!妒備洝罚骸跋嗜站?,腎氣受傷,腎主水,腎氣衰竭,氣化失常,開闔不利”?!鹅`樞》曰:“腎脆,則善病消癉易傷”。故本病病因為消渴日久,腎氣受損。而核心病機則是腎陽不足,命門火衰,氣化失司,膀胱失約。《針灸大成》中指出針刺次髎“主小便赤淋”,針刺中髎、下髎“主大小便不利”?!蹲C治準(zhǔn)繩·雜病》曰:“小便不通,先艾灸三陰交”。有研究在進行數(shù)據(jù)挖掘后發(fā)現(xiàn),中髎和三陰交是臨床針灸治療膀胱功能障礙最常用的兩個穴位[69]。中髎和三陰交處的肌肉組織由脊髓排尿中心的同一節(jié)段(S2-S4)支配,電針刺激產(chǎn)生的傳導(dǎo)信號能不同程度影響膀胱的骶髓排尿中樞,促進逼尿肌和膀胱括約肌的節(jié)律性收縮,增強其協(xié)調(diào)功能,從而調(diào)控膀胱排尿功能[70]。研究發(fā)現(xiàn),針刺中髎和三陰交穴激活的神經(jīng)信號傳導(dǎo)節(jié)段與機體低水平位置的脊髓排尿中樞存在多個重疊點位[71]?;诖?,課題組觀察了電針中髎和三陰交對DNB大鼠模型的影響及其機制,發(fā)現(xiàn)電針可以通過逆轉(zhuǎn)膀胱粘膜層和逼尿肌平滑肌細胞的損傷來減輕膀胱肥大,從而改善DNB,這可能主要是通過p-MLC和p-MLCK水平來實現(xiàn)的[72]。先前的研究已經(jīng)證實,PACAP蛋白可以通過cAMP調(diào)節(jié)PKA,進而松弛平滑肌[73-74]。此外,研究發(fā)現(xiàn)電針可通過上調(diào)PACAP38和PAC1-R蛋白表達以調(diào)控神經(jīng)源性膀胱大鼠的尿流動力學(xué)[75]。而最新研究也佐證了電針可通過上調(diào)膀胱逼尿肌中PACAP38、cAMP及PKA表達,以激活PACAPCAMP-PKA信號通路,從而緩解膀胱逼尿肌無抑制性收縮,以改善脊髓損傷后神經(jīng)源性膀胱大鼠膀胱功能[76]。
作為重要的神經(jīng)肽,PACAP與糖尿病的病因?qū)W關(guān)系及在調(diào)控DNB功能方面的特殊作用尚未完全闡明。有研究報道,糖尿病動物逼尿肌內(nèi)MLC的磷酸化水平顯著升高[77]。目前,人們普遍認為膀胱逼尿肌的收縮是一個Ca2+-ATP交互影響過程。逼尿肌內(nèi)Ca2+水平升高,與無活性的CaM結(jié)合轉(zhuǎn)化為活性Ca2+-CaM復(fù)合物,并激活MLCK,從而影響MLC磷酸化,在這個過程中,足夠的ATP可以被分解,為肌球蛋白和肌動蛋白之間的交互作用提供能量,從而導(dǎo)致逼尿肌收縮[78-79]。因此,推測PACAP38水平越低,MLC磷酸化程度越高,平滑肌纖維收縮強度越大,而升高PACAP38水平,可抑制MLC磷酸化以促進逼尿肌舒張,緩解膀胱功能障礙相關(guān)癥狀。而針刺治療DNB具有雙向調(diào)節(jié)作用和多靶點、多環(huán)節(jié)、多系統(tǒng)特征,可能反應(yīng)在針刺通過PACAP表達途徑,將逼尿肌的收縮舒張與多種信號通路和多種效應(yīng)蛋白銜接[80]。我們推測,針刺能夠調(diào)控DNB模型大鼠膀胱逼尿肌的PACAP水平和細胞內(nèi)Ca2+濃度,以升高cAMP和PKA含量,使其下游肌球蛋白系統(tǒng)相關(guān)收縮元件產(chǎn)生級聯(lián)反應(yīng)(如MLCK磷酸化、MLC去磷酸化),以改善橫橋ATP能量代謝,肌球蛋白與肌動蛋白肌絲擺動引起的收縮活動被阻斷,肌絲滑行張力下降,從而誘導(dǎo)逼尿肌舒張,可能是改善膀胱功能障礙的樞紐。
目前針灸干預(yù)DNB的研究以臨床試驗為主,有關(guān)效應(yīng)機制的基礎(chǔ)實驗不足,此外多數(shù)神經(jīng)源性膀胱研究以脊髓損傷后大鼠模型為核心,聚焦DNB模型的PACAP信號通路研究較少[81]。故本文存在一定的不足之處,針灸干預(yù)DNB的基礎(chǔ)研究較少,未能完整清晰的闡述針灸通過PACAP通路介導(dǎo)DNB的機制,僅基于現(xiàn)有文獻做了前瞻性的討論。因此,未來研究可以進一步探討針灸對DNB模型大鼠逼尿肌PACAP信號通路肌球蛋白系統(tǒng)磷酸化水平的影響,這是現(xiàn)階段極具潛力的創(chuàng)新研究方向,可能為針灸治療DNB提供新的實驗證據(jù)和科學(xué)理論支撐。
世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化2022年12期