《Journal of Molecular Neuroscience》：Electroacupuncture Inhibits Ferroptosis by Modulating Iron Metabolism and Oxidative Stress to Alleviate Cerebral Ischemia–Reperfusion Injury
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缺血性腦卒中（IS）危害大，腦缺血再灌注損傷（CIRI）機制復雜。研究人員開展電針（EA）對 CIRI 影響的研究，發現 EA 可調節鐵代謝和氧化應激、抑制鐵死亡，緩解 CIRI，為 IS 治療提供新方向。
在醫學領域，缺血性腦卒中（Ischemic Stroke，IS）是一個不容忽視的重大難題。它是全球范圍內導致死亡和長期殘疾的主要原因之一，每年有大量患者受其困擾，不僅給患者自身帶來巨大痛苦，還讓家庭和社會背負沉重負擔。目前，恢復腦血流的治療方法，像藥物干預（主要是靜脈溶栓）和血管內治療（如機械取栓和動脈內溶栓），雖然在一定程度上有幫助，但卻會引發腦缺血再灌注損傷（Cerebral Ischemia-Reperfusion Injury，CIRI） 。這一損傷涉及氧化應激、細胞內 Ca
2+ 失調、興奮性毒性、神經炎癥和線粒體功能障礙等復雜的病理過程，最終導致神經元死亡，讓患者的病情雪上加霜。
近年來，一種名為鐵死亡（Ferroptosis）的鐵依賴性非凋亡細胞死亡方式，逐漸進入人們的視野。在腦缺血再灌注過程中，血腦屏障受損，游離鐵侵入大腦，引發細胞內鐵和脂質活性氧（ROS）積累，進而導致鐵死亡。研究發現，鐵死亡在腦卒中的病理過程中起著重要作用，而且鐵穩態失調和抗氧化防御能力下降會加劇 CIRI，抑制鐵死亡則有助于改善腦卒中的預后。
電針（Electroacupuncture，EA）作為傳統針灸與現代電刺激技術結合的產物，在促進血管生成、抑制炎癥反應和增強神經保護方面展現出良好效果，也能改善 CIRI 后的氧化應激，抑制細胞焦亡。然而，EA 調節 CIRI 中鐵死亡的具體機制尚不明確。
為了深入探究這一機制，天津中醫藥大學第一附屬醫院和國家中醫針灸臨床醫學研究中心的研究人員展開了相關研究。他們的研究成果發表在《Journal of Molecular Neuroscience》上，為缺血性腦卒中的治療帶來了新的希望。
研究人員采用了多種關鍵技術方法。首先，運用改良的 Zea Longa 縫線法構建了大腦中動脈閉塞 / 再灌注（MCAO/R）大鼠模型 ，將 96 只健康成年雄性 Wistar 大鼠分為假手術組（Sham group）、MCAO/R 組、MCAO/R + EA 組和 MCAO/R + DFO 組。接著，對 MCAO/R + EA 組大鼠進行電針干預，選取內關（PC6）、水溝（GV26）和三陰交（SP6）穴位，每天兩次，持續 7 天；MCAO/R + DFO 組則腹腔注射去鐵胺（DFO，一種鐵螯合劑和鐵死亡抑制劑），同樣持續 7 天。之后，通過多種檢測手段評估實驗結果，如用 Zausinger 六點神經功能缺損評分評估神經功能，用 2,3,5 - 三苯基氯化四氮唑（TTC）染色檢測腦梗死體積，用蘇木精 - 伊紅（HE）染色觀察腦組織病理變化，用普魯士藍（Prussian blue）染色研究腦組織鐵沉積，用透射電子顯微鏡（TEM）觀察線粒體形態特征，用流式細胞術檢測活性氧（ROS）熒光強度，用 ELISA 試劑盒測量 Fe2+ 和谷胱甘肽（GSH）水平，用蛋白質免疫印跡法（Western blot，WB）和實時定量聚合酶鏈反應（RT-qPCR）評估鐵死亡相關蛋白的表達水平 。
研究結果如下：
- 電針對 CIRI 后腦梗死體積的影響：經過 7 天干預，TTC 染色顯示，與 MCAO/R 組相比，MCAO/R + EA 組和 MCAO/R + DFO 組的腦梗死體積顯著減小，表明 EA 和 DFO 都能降低 CIRI 后大鼠的腦梗死體積。
- 電針對 CIRI 后神經功能的影響：通過對大鼠進行神經功能缺損評分發現，MCAO/R 組的評分明顯低于 Sham 組，說明該組大鼠神經功能嚴重受損；而 MCAO/R + EA 組和 MCAO/R + DFO 組的評分顯著高于 MCAO/R 組，證實這兩組大鼠的神經功能有部分恢復，表明 EA 和 DFO 能減輕 CIRI 后的神經功能損傷，發揮神經保護作用。
- 電針對 CIRI 后腦梗死組織形態的影響：HE 染色結果表明，Sham 組大鼠神經元細胞排列正常，形態完整；MCAO/R 組神經元結構明顯減少，細胞排列松散紊亂，細胞核染色異常、固縮，出現空泡樣變化和細胞腫脹；相比之下，MCAO/R + EA 組和 MCAO/R + DFO 組的神經元細胞損傷減輕。普魯士藍染色顯示，MCAO/R 組海馬和大腦皮層區域的鐵沉積陽性面積比 Sham 組顯著增加，而 MCAO/R + EA 組和 MCAO/R + DFO 組的鐵沉積陽性面積明顯減少，說明 EA 和 DFO 能減輕 CIRI 后大鼠腦組織損傷，減少鐵沉積。
- 電針對 CIRI 后線粒體結構變化的影響：TEM 觀察發現，Sham 組線粒體體積正常、分布均勻、外膜完整、嵴清晰可見；MCAO/R 組線粒體體積減小、胞質密度增加、部分線粒體水腫和空泡化，嵴斷裂或減少；MCAO/R + EA 組和 MCAO/R + DFO 組線粒體體積大致正常，細胞線粒體損傷明顯減輕，表明 EA 和 DFO 能減輕 MCAO/R 大鼠神經元細胞的線粒體損傷。
- 電針對 CIRI 后大鼠 Fe2+ 水平和氧化應激的影響：與 Sham 組相比，MCAO/R 組大鼠的 ROS 和 Fe2+ 水平顯著升高，GSH 水平降低；MCAO/R + EA 組的 ROS 和 Fe2+ 水平降低，GSH 水平升高；MCAO/R + DFO 組的 GSH 水平增加，ROS 和 Fe2+ 水平下降，說明 EA 和 DFO 能降低 CIRI 后大鼠的 Fe2+ 水平，改善氧化應激損傷。
- 電針對鐵代謝相關蛋白 mRNA 表達水平的調節：RT-qPCR 結果顯示，與 Sham 組相比，MCAO/R 組二價金屬轉運體 1（DMT1）、轉鐵蛋白（TF）和轉鐵蛋白受體 1（TFR1）的 mRNA 表達水平升高，谷胱甘肽過氧化物酶 4（GPX4）和鐵轉運蛋白 1（FPN1）的 mRNA 表達水平降低；與 MCAO/R 組相比，MCAO/R + EA 組和 MCAO/R + DFO 組的 DMT1、TF 和 TFR1 水平下降，GPX4 和 FPN1 水平上升，表明 EA 和 DFO 能調節鐵代謝相關蛋白的 mRNA 表達水平，抑制 CIRI 誘導的鐵死亡。
- 電針對鐵代謝相關蛋白表達水平的調節：Western blot 結果表明，與 Sham 組相比，MCAO/R 組 DMT1、TF、TFR1 和鐵蛋白（FER）的蛋白表達水平升高，GPX4 和 FPN1 的蛋白表達水平降低；MCAO/R + EA 組和 MCAO/R + DFO 組的 GPX4 和 FPN1 蛋白表達水平顯著升高，DMT1、TF、TFR1 和 FER 的蛋白表達水平降低，說明 EA 和 DFO 能調節鐵代謝相關蛋白的表達水平，抑制 CIRI 誘導的鐵死亡。
研究結論和討論部分指出，本研究表明電針能顯著改善 CIRI 大鼠的神經功能，減少腦梗死體積和腦組織鐵沉積，減輕病理損傷和神經元細胞線粒體損傷，發揮神經保護作用。其機制在于電針可以改善鐵代謝紊亂，降低氧化應激損傷，通過調節鐵代謝相關蛋白的表達和 GSH/GPX4 信號通路抑制鐵死亡，從而緩解 CIRI。與 DFO 相比，電針在減少鐵沉積量和促進 mRNA 相關蛋白表達水平方面效果更顯著，顯示出更強的改善鐵代謝紊亂和減輕氧化應激損傷的能力。不過，研究也存在一些局限性，如電針對 WB 結果影響的機制還需進一步探究，未來可延長實驗觀察期，并結合體外細胞實驗、基因組學和轉錄組學分析，深入闡明電針調節鐵死亡的具體分子機制。
總體而言，這項研究深入揭示了電針調節鐵死亡的機制，為缺血性腦卒中的臨床治療提供了新的思路和方法，有望提高缺血性腦卒中的治療效果，減輕患者痛苦，具有重要的臨床意義和應用價值。
