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针刺治疗支气管哮喘表观遗传学机制研究进展

2025-01-23 22 上传者：管理员

摘要：近 10年,表观遗传调控作为一种新策略被引入到针刺治疗中,但针刺治疗支气管哮喘的表观遗传学机制尚不明确｡文章于 Web of Science 数据库及知网数据库中搜集､总结大量有关针刺､支气管哮喘､表观遗传学的文献后,发现 DNA 甲基化､微小核糖核苷酸(miRNAs)调节机制在支气管哮喘发病和针刺治疗中具有重要意义｡文章探讨针刺治疗支气管哮喘的表观遗传学机制,同时揭露其研究中的空白和缺陷,为后续的机制研究和临床运用提供新启示｡

关键词：
DNA甲基化
miRNA
支气管哮喘
表观遗传
针刺疗法
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支气管哮喘是一种以慢性气道炎症和气道高反应性为特征的异质性疾病,随着疾病进展,患者支气管痉挛和阻塞的症状会发生诸多变化,严重影响其日常生活｡目前西医治疗支气管哮喘采取间歇性吸入皮质类固醇(ICS)､长效毒蕈碱拮抗剂等,均有一定效果[1],但仍存在不足｡例如严重支气管哮喘患者即使高剂量使用ICS也难以控制支气管哮喘症状,长期使用ICS可出现生长速度降低､骨质疏松､糖尿病等不良反应,反复使用ICS还可产生耐药性等[2]｡而近几年来的临床研究发现,中医针刺治疗支气管哮喘具有良好的运用前景｡针刺是中医经典疗法,指通过针刺入人体一定的穴位,来达到治病的目的｡针刺治疗可使患者的肺功能指标[第1秒用力呼气容积占预计值的百分比(FEV1%pred)､呼气峰值流量(PEF)]得到明显改善,哮喘控制测试(ACT)积分升高(即支气管哮喘发作频次降低),日夜临床症状缓解[3]｡目前针刺治疗支气管哮喘的机制尚不明确,现提出的有调节脑功能机制､神经-内分泌网络机制､改善机体细胞免疫功能､降低气道阻力等｡近10年,表观遗传调控作为一种新策略被引入到针刺治疗的调控机制研究中,其重要意义在于挖掘根本,从基因表达层次入手解释针刺治疗支气管哮喘的机制,为针刺学基础和临床研究提供新启示｡

1、表观遗传学

表观遗传学是描述不改变DNA核苷酸序列本身而调节基因表达的可遗传性变化[4]｡针刺治疗的表观遗传学机制主要包括DNA甲基化､miRNA调节､组蛋白修饰等[5]｡DNA甲基化是指在双核苷酸胞嘧啶(C)-磷酸二酯键(p)-鸟嘌呤(G)(CpG)内胞嘧啶环的5'位置添加一个甲基,产生5-甲基胞嘧啶(5mC),从而实现甲基化修饰,进而影响基因转录的机制[6-8]｡miRNA调节是指miRNA调控由靶RNA翻译的蛋白水平和表达[9,10]｡DNA甲基化､miRNA调节在支气管哮喘发病和针刺治疗中具有重要意义,文章主要将从这两方面讨论针刺治疗支气管哮喘的表观遗传学研究｡

2、针刺支气管哮喘和DNA甲基化

2.1 DNA甲基化影响基因转录 DNA甲基化是表观遗传学研究最为深入的领域,它是一种广泛存于自然界的基因的自然修饰｡DNA某个区域的碱基序列以5'-胞嘧啶(C)-磷酸二酯键(p)-鸟嘌呤(G)-3'形式出现,与CG(位于互补DNA双链上的基本碱基对)不同,称为CpG位点｡CpG位点的甲基化水平高将会导致基因转录抑制,反之会导致基因转录活跃[7,8],最终导致基因转录产物减少或增加｡

2.2 针刺治疗支气管哮喘的DNA甲基化机制

国外研究[11]报道,卵清蛋白诱导的支气管哮喘小鼠接受大椎穴(GV14)､双侧风门穴(BL12)､肺俞穴(BL13)针刺治疗后,其肺组织中表面有CD4+分子的T淋巴细胞(CD4+)及白细胞介素-13(IL-13)､IL-17A､IL-17A+水平降低,即发生CD4+､IL-17､IL-13的DNA高甲基化｡而有研究[12]表明,IL-13的DNA低甲基化与支气管哮喘产生有关｡此外,支气管哮喘患者外周血中的CD4+和肺组织中甲基化CpG结合域蛋白2(MBD2)的表达活跃,即DNA低甲基化,可促进Th17细胞分化和IL17分泌,进而促使支气管哮喘产生[13]｡所以针刺或可以通过逆转IL-13､CD4+及IL-17的DNA低甲基化,使其分泌水平降低,进而减轻气道炎症,对支气管哮喘起预防及治疗作用｡这也为针刺治疗支气管哮喘的DNA甲基化机制通路中,其他参与的免疫细胞和免疫炎症因子探究提供了可能｡由上可知,针刺治疗支气管哮喘的DNA甲基化机制可能为控制气道炎症,在一定程度上也能够起到缓解症状和预防疾病发生的作用｡

3、针刺支气管哮喘和miRNA

3.1 miRNA在转录水平调控靶RNA翻译蛋白非编码RNA调节是目前研究支气管哮喘的表观遗传学重要机制之一｡miRNA/miRNAs由21~23个核苷酸组成,属于短单链非编码RNA｡其直接从基因组中转录出来,不需要翻译成蛋白质,从而在RNA水平上就可以参与调节细胞功能,下调或抑制靶RNA翻译蛋白的水平和表达[9,10],进而使机制反应下游产生改变｡

3.2 针刺治疗支气管哮喘的miRNA调节机制

研究[14]表明,大鼠经针刺治疗后,miR-21表达下调､miR146a表达上调｡miR-21的表达上调会改变IL-12p35亚单位基因的表达,促使Th1细胞极化;同时miR-21缺乏的CD4+T细胞会导致干扰素-γ(IFN-γ)水平升高､IL-4水平降低,致使IFN-γ/IL-4失衡,也就代表着Th1/Th2免疫反应的平衡状态被破坏,最终导致支气管哮喘发病[15,16]｡而miR-146被证实是支气管哮喘相关的候选分子之一,miR-146a/b的表达下调会激活循环中表面有CD8阳性分子的T淋巴细胞(CD8+T细胞),致使严重支气管哮喘发生[17,18]｡因此针刺治疗可通过上调miR-21的表达､上调miR-146a的表达,以预防支气管哮喘和严重支气管哮喘发病｡可以看出,miR-21､miR-146a是针刺治疗支气管哮喘的miRNA调节机制中的关键要素,针刺可通过调控上述有关miRNA达到缓解支气管哮喘症状､改善气道炎症､降低气道高反应性及预防支气管哮喘发作的防治作用｡

4、不足与展望

4.1 机制通路

虽然文章总结了一些最近的研究,探讨了针刺治疗支气管哮喘的表观遗传学机制,但目前国内外在针刺-表观遗传-支气管哮喘三者之间直接机制通路的临床及基础研究上,仍存在空白｡绝大多数文章仅探讨和证明了支气管哮喘-表观遗传或针刺-表观遗传之间的关系,而缺乏实验性研究以证明三者之间确实存在的机制通路,更没有综述性文章论述三者之间的直接机制关系｡例如上述有文章研究[11]表明IL-13的低甲基化与支气管哮喘有关,同时也有实验[12]证明针刺治疗后可降低肺组织中IL-13的水平,却没有明确证实针刺治疗支气管哮喘小鼠或患者后可使其体内IL-13低甲基化,从而改变气道炎症和气道重塑,进而缓解支气管哮喘症状的相关文章｡并且国内外现有的文献数据还存在研究文章数量稀少､高质量文章匮乏的问题,如WebofSci⁃ence数据库中针刺-表观遗传学的相关文献仅有40余篇｡

4.2 疾病种类

针刺的表观遗传学研究所针对的疾病种类还很局限｡目前,肥胖相关疾病是其研究热点,相关综述文章及实验性研究较多,并且有明确证明的针刺肥胖-表观遗传三者的机制通路｡如研究[19]表明,高脂饮食诱导的肥胖大鼠在接受双侧天枢(ST25)､中脘(RN12)､三阴交(SP6)的电针穴位治疗4周后,体质量有所下降｡其原理是通过对下丘脑结节性硬化症1(Tsc1)启动子的去甲基化,以及对哺乳动物雷帕霉素复合物1(mTORC1)信号通路活性的抑制,发挥作用｡

当今世界社会环境污染严重､社会关系复杂､精神压力加剧等各方面因素,使得呼吸系统､循环系统疾病如支气管哮喘､冠状动脉粥样硬化性心脏病等频发,严重影响人们的生命健康｡针刺治疗这些疾病具有良好的发展前景,却缺少相关研究｡在现有与针刺治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病的表观遗传学机制相关的研究中,miRNA和组蛋白乙酰化两类是研究较为深入的热点｡有学者[20]发现,miRNA在心脏再生和保护心肌梗死中发挥治疗作用,组蛋白乙酰化能够控制心脏基因表达､缓解氧气供应的不平衡､保护缺血心肌的功能｡由此可见,针刺治疗疾病具有良好的发展前景,且其表观遗传学机制可待深度挖掘､研究｡

5、结语

针刺治疗具有安全､方便､有效的优点,在治疗多种疾病中均发挥了重要作用｡表观遗传学不改变基因中的DNA和DNA序列,就可以控制基因表达的信息｡将表观遗传学引入针刺,不仅可以为针刺治疗机制研究开拓新思路,还可以为多种疾病的治疗和研究打下坚实基础｡望未来的相关研究能弥补以上不足,为中国传统针刺的发展提供更多坚实､可靠的实验证据｡

参考文献:

[3]胡玲玲.温阳扶正方针刺联合艾灸治疗儿童支气管哮喘慢性持续期的临床疗效观察[D].合肥:安徽中医药大学,2023.

文章来源:祁祺,魏华,李晨依.针刺治疗支气管哮喘的表观遗传学机制研究进展[J].中国中医药现代远程教育,2025,23(01):178-180.