針灸對血管性癡呆動物模型單胺類神經遞質影響的Meta 分析

侯敏哲 李婷 倪敬年 魏明清 張卓 時晶

血管性癡呆(vascular dementia,VD)是癡呆癥的第二大常見原因,也是全球范圍內的主要健康問題,是由大腦特定區域缺血性或出血性損傷后出現的認知功能障礙[1]。 一項流行病學調查顯示,2019 年全球VD 的患病率增加[2]。 我國對VD的流行病學研究較少,據2014 年在中國大陸進行的多地區人群調查結果顯示,我國65 歲以上老年人VD 的患病率為1.5%[3]。 隨著我國人口老齡化的加重,VD 的患病率逐年增高,其治療和康復為家庭照顧者和社會帶來嚴重的經濟負擔。

目前,VD 的有效治療遠比阿爾茨海默病的治療更為困難。 臨床上治療VD 多使用多奈哌齊、美金剛、尼麥角林、尼莫地平等藥物,雖有一定療效,但是作用有限[4]。 針刺是一種傳統的中醫療法,操作簡便,副作用小,已廣泛應用于臨床治療,臨床療效多有報道[5-7]。 近年來關于針刺治療VD 的實驗研究越來越多,從細胞凋亡、血管再生、自由基清除、神經遞質和炎性反應等多個方面揭示了針刺治療VD 的作用機制[8-12]。 分子生物學機制研究顯示神經遞質的表達水平與VD 關系密切[13-15]。 到目前為止,還沒有研究分析針刺對VD動物模型中神經遞質表達水平影響的研究。 因此,本研究系統評價針刺對VD 動物模型神經遞質的影響,為針刺治療VD 的臨床療效提供更充足的循證醫學證據支持,也為未來動物實驗的研究設計提供更有價值的研究方向。

1 資料與方法

1.1 檢索方法

文獻檢索由兩名研究員獨立進行,分別在中文數據庫如中國期刊全文數據庫(CNKI)、維普期刊數據庫(VIP)、萬方數據資源系統(Wanfang)和英文數據庫如PubMed、Web of science 數據庫中檢索已經公開發表的有關VD 動物實驗的相關研究,時間為建庫至2021 年6 月。 檢索詞采用主題詞與自由詞相結合。 中文檢索詞為針刺、針灸、VD、動物、鼠等,英文檢索詞為 vascular dementia、acupuncture、rat、mice等。 同時配合手工逐條檢索,避免缺失或遺漏。

1.2 納入標準

根據PICOS 原則進行文獻的納入篩選,符合以下條件即可納入。 (1)研究對象VD 動物模型;(2)研究方法中設置含有獨立對照組和治療組;(3)干預措施為針刺,包括灸法,實驗內容中造模方法、動物種類、針刺方法、針刺穴位不限;(4)結局指標包括主要結局指標神經遞質5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)、去甲腎上腺素(noradrenaline,NE)、多巴胺(dopamine,DA)、乙酰膽堿(acetyl choline,Ach)、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)和次要結局指標Morris 水迷宮實驗、跳臺實驗;(5)研究類型符合隨機對照實驗。

1.3 排除標準

(1)體外實驗研究;(2)重復發表的研究;(3)會議論文或無法獲取詳細數據的研究;(4)實驗設計不合理或無對照組的研究;(5)針灸聯合其他中藥或西藥治療的研究。

1.4 文獻篩選與資料提取

2 名研究員根據篩選策略進行文獻篩選并評估,遇到分歧時將由第3 名研究員進行評估解決。相關研究資料的提取信息包括研究特征(研究標題、第一作者、發表年份),納入的動物和動物模型的特征(動物品系、動物模型、干預組和對照組樣本量、造模方法),干預措施(治療措施、對照措施、療程等),結局指標。 在數據提取前進行統一校準,確保一致性,并將上述資料繪制成表格。

1.5 文獻質量評估

納入研究的方法學質量根據SYRCLE 動物實驗偏倚風險評估工具(SYRCLE's risk of bias toolfor animal studies)[16]進行偏倚評估,偏倚類型包括選擇性偏倚、實施偏倚、測量偏倚、失訪偏倚、報告偏倚和其他偏倚。 評估結果見表2。

1.6 統計學處理

采用Review Manage 5.3 對納入的數據進行統計分析。 所有研究結果視為連續型數據。 由于實驗采用不同的測量工具用不同的測量單位進行測量,因此使用標準化均數差 (standardized mean difference,SMD)進行效應合并。 對納入的各獨立研究進行異質性檢驗(test for heterogeneity),通過計算I2值估計研究之間的異質性,若P>0.10 或I2>50%,表明存在高度異質性,則采用隨機效應模型,并且可以進行異質性分析和處理。 若I2在25% ~50% 之間,表明研究存在中度異質性;若I2<25%時表明研究存在低度異質性。 若無法消除異質性,可認為存在異質性。 文獻發表偏倚滿足分析條件(至少納入10 項研究)時用漏斗圖分析。

2 結果

2.1 文獻檢索結果

根據已制定的文獻篩選標準,從數據庫中初步檢索文獻443 篇,閱讀題目、摘要及全文,排除不符合標準文獻,最終納入7 項研究[17-23]。 文獻篩選流程及結果見圖1。

圖1 文獻篩選流程及結果

2.2 納入文獻一般特征

本研究共納入7 項研究[17-23],共涉及184 只動物。 對照組總數為90 只,實驗組總數為94 只。 動物品系:3 項研究[17-18,22]使用 SD 大鼠,3 項研究[19-20,23]使用Wistar 大鼠,1 項研究[21]使用昆明小鼠。 造模方法:7 項研究[17-23]均采用國際公認的二血管阻斷或四血管阻斷法造模。 干預方法:3 項研究[17,22-23]使用傳統針刺干預,3 項研究[18-19,21]使用電針干預,1 項研究[20]使用頭穴叢刺法干預。 納入文獻篩選的基本特征見表1。

表1 納入文獻的基本特征

2.3 文獻偏倚風險評價

采用SYRCLE 動物實驗風險評估工具進行偏倚風險評價。 評價內容包含10 個條目,評估結果以“是”“否”“不確定”分別表示低、高及不確定偏倚風險,見表2。

表2 納入文獻偏倚風險評價

3 結果分析

3.1 VD 模型鼠腦組織神經遞質5-HT、NE、DA、Ach、GABA 表達水平分析

3.1.1 腦組織5-HT 的表達水平分析 納入研究中5 項研究[17,19-22]進行了5-HT 的檢測,Meta 分析結果表明針刺對提高VD 模型鼠腦內5-HT 的表達較模型組有影響。 針刺組腦內5-HT 的表達明顯高于模型組(SMD=1.43,95% CI[0.83,2.00],P<0.01),且兩組的差異有統計學意義(Z=4.89,P<0.01)。 見圖 2。

3.1.2 腦組織 NE 的表達水平分析 4 項研究[17,19,21,23]檢測了腦組織內NE 的表達水平,結果表明較模型組相比,針刺對提高VD 模型鼠腦內NE的表達有影響。 針刺組腦內NE 的表達高于模型組(SMD=2.09,95%CI[0.58,3.61],P<0.01),兩組的差異有統計學意義(Z=2.70,P=0.007<0.01)。見圖3。

3.1.3 腦組織 DA 的表達水平分析 4 項研究[17,19-21]表明,針刺提高了腦VD 模型鼠腦組織內DA 的表達。 分析結果顯示針刺組腦內DA 的表達明顯高于模型組(SMD = 1.75,95% CI[0.74,2.75],P<0.01,兩組的差異有統計學意義(Z=3.42,P=0.0006<0.01)。 見圖 4。

3.1.4 腦組織Ach、GABA 的表達水平分析 因納入研究較少,僅有2 項研究[17,20]報告了腦組織Ach的表達水平,僅有1 項研究[18]進行了VD 模型鼠腦組織GABA 的檢測,結果顯示VD 模型組小鼠腦組織中GABA 的表達水平明顯高于對照組[針刺組(279.20±34.40)VS 對照組(236.80±30.09),P>0.05]。 其中兩項研究中針刺組VD 模型鼠腦組織內Ach 的表達水平均高于模型組,表明針刺能夠提高模型鼠腦組織Ach 的表達。

3.2 Morris 水迷宮實驗、跳臺實驗結果分析

納入研究中有4 項研究[17-18,20,22]進行了Morris水迷宮實驗,結果顯示針刺組的Morris 水迷宮逃避潛伏期低于模型組(SMD=-3.07,95%CI[-4.94,-1.2],P<0.01),兩組的差異有統計學意義(Z=3.22,P=0.001<0.01);2 項研究[17,21]進行了跳臺實驗,結果顯示針刺組錯誤次數均低于模型組(SMD=-3.72,95%CI[-6.72,-0.73],P=0.01),兩組的差異有統計學意義(Z = 2.44,P= 0.01<0.05),這說明與對照組相比,VD 模型鼠經針刺干預后平均逃避潛伏期減少,跳臺實驗錯誤次數減少,提示針刺可能改善VD 模型鼠的學習記憶能力。

3.3 異質性分析

VD 模型鼠腦組織內5-HT 的表達水平分析(圖2)結果顯示P=0.09>0.05,I2=50%,表明所納入的研究具有統計學上的同質性,可以使用固定效應模型進行分析,但為使效應合并結果更具客觀說服力,因此仍采用隨機效應模型進行分析。 腦組織內NE 表達水平(圖3)、DA 表達水平(圖4)、水迷宮逃避潛伏期(圖5)、跳臺實驗錯誤次數(圖6)分析結果顯示P<0.05,I2分別為88%、78%、90%、87%,均大于50%,表明納入文獻異質性較大,采用逐一去除法進行異質性檢驗,結果顯示I2值相差不大,未能消除異質性,因此采用隨機效應模型進行分析。 因納入研究樣本量較少,未使用漏斗圖進行發表偏倚分析。

圖2 VD 模型鼠腦組織5-HT 的表達水平森林圖

圖3 VD 模型鼠腦組織NE 的表達水平森林圖

圖4 VD 模型鼠腦組織DA 的表達水平森林圖

圖5 Morris 水迷宮逃避潛伏期森林圖

圖6 跳臺實驗錯誤次數森林圖

4 討論

本研究表明,與對照組相比,針刺可以明顯降低VD 動物模型腦組織中5-HT、NE、DA 的表達水平。 在行為學實驗中,與對照組相比,針刺干預可以延長VD 動物模型的Morris 水迷宮實驗的逃避潛伏期,減少跳臺實驗錯誤次數,這表明針刺在改善VD 動物模型的的學習記憶能力具有一定潛力,但因文獻較少,此結果仍需要大量實驗進一步驗證。

VD 在中醫學中屬于“呆病”“癡呆”范疇,病位在腦,涉及心、肝、脾、腎等臟腑。 針刺療法是中國醫學特有的治療形式,根據臟腑經絡理論為指導,選擇特定的穴位或穴位組合,結合適當的針刺手法刺激人體做出反應,以平衡陰陽,改善氣血運行及調整臟腑功能,從而達到治療疾病的目的。 經過不斷發展,傳統針刺療法與現代技術相結合衍生出電針、藥線灸等多種穴位刺激方法,在VD 的治療中也發揮了巨大的作用[24-25]。

既往研究揭示了神經遞質與VD 的關系[26-28]。神經遞質的表達水平可以直接反應腦組織受損情況,是VD 療效的重要評價指標[29]。 單胺類神經遞質與認知功能關系密切,對注意力、記憶力和反應能力有重要的調節作用[30],主要包括 NE、DA 和5-HT。 NE 能作為獨立神經遞質進行神經活動,與記憶力關系緊密,參與調節人的睡眠情感、注意力、行為等功能[31];DA 是中樞神經系統中一種重要的神經遞質,在調節額葉記憶、控制運動功能中起重要作用[32];5-HT 主要分布在大腦皮質、海馬等區域,能夠調節情緒,與認知行為、學習記憶能力、睡眠節律有關[33];Ach 是乙酰輔酶A 和膽堿在膽堿乙酰轉移酶作用下合成的重要神經遞質,對谷氨酸能神經元活動的調節和海馬神經元的發育非常重要,傳遞神經沖動,參與學習記憶活動[34]。 針刺干預能夠提高VaD 患者的認知水平,改善VD 大鼠的學習和記憶能力,抑制神經凋亡,降低神經遞質的水平[35-37]。 本研究Meta 分析結果顯示,針刺可以提高VD 模型鼠腦內神經遞質 5-HT、NE、DA 和 Ach 的表達,與既往研究結果一致。

與以往研究VD 的評價相比,本研究以動物模型為研究對象,對動物實驗的方法學進行系統評價,有助于提高臨床前動物研究的方法學質量,為動物實驗標準化提供參考。 方法學評價對于衡量證據的質量和評估動物試驗中的偏倚風險具有重要意義。 然而在本研究中,方法學評價結果顯示很多不足,如多項研究中對分配序列的隱藏、結果報告及隨機選擇并未明確描述,對研究者和結局評價者的盲法描述不清楚,因此評價結果不盡如人意。

本研究存在一定的局限性:(1)納入文獻較少,異質性高。 現有研究中符合納入標準的研究關于神經遞質的檢測較少,且所納入的研究對神經遞質的表達水平檢測方法不一致,在腦內組織海馬和皮層的檢測水平不同,結果報告中對結局指標的評價單位不一致,因此異質性較高。 (2)方法學評價文獻質量偏低,總樣本量偏少,導致Meta 分析結果可能偏倚性較高。

基于此,建議在今后的實驗設計中,應完善隨機序列的產生和分配隱藏方法,對研究者和結局評價者以合理方式施盲,結局報告中應滿足隨機選取動物進行結果評價,并對缺失數據進行詳細報告,提高實驗設計的質量。

本研究結果表明針灸確實可以增加VD 動物模型神經遞質的表達水平,可能改善VD 模型鼠認知能力,據此推測針刺可以通過調節神經遞質來改善VD 學習和記憶能力,但因樣本量偏少,影響資料的全面性,仍需要設計標準合理的動物實驗來驗證結論的確切性,并在VD 臨床試驗中進一步探索這一領域。