黎喬楠,郭永明,車(chē)文文
(天津中醫(yī)藥大學(xué),天津 300193)
炎癥反應(yīng)是機(jī)體生理性防御系統(tǒng)的重要組成部分,其基本病理變化主要包括局部組織的變質(zhì)滲出及增生。只有適度的炎癥反應(yīng)才能對(duì)機(jī)體起到有益的作用。炎癥反應(yīng)不足易引起機(jī)體感染;而炎癥反應(yīng)過(guò)度或持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),易引發(fā)炎癥相關(guān)疾病,包括類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、克羅恩病、敗血癥等。以往普遍認(rèn)為,機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生抗炎反應(yīng)主要通過(guò)體液調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn),其特點(diǎn)為持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、作用緩慢,直至Borovikova等[1]首次提出迷走神經(jīng)介導(dǎo)的膽堿能抗炎通路(cholinergic anti-inflammatory pathway,CAP)的概念,為神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)炎癥調(diào)節(jié)作用機(jī)制的研究提供了新思路和理論基礎(chǔ)。自此,越來(lái)越多的專家學(xué)者將研究焦點(diǎn)從體液調(diào)節(jié)逐漸轉(zhuǎn)移至副交感神經(jīng)的抗炎通路(即CAP)上。針刺作為我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的重要組成部分,在臨床運(yùn)用中所具有的抗炎作用得到人們的一致認(rèn)可。近半個(gè)世紀(jì)以來(lái),圍繞針刺抗炎進(jìn)行的大量臨床試驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均表明,針刺對(duì)自身免疫系統(tǒng)紊亂導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)有良好的治療作用[2]?,F(xiàn)就基于針刺介導(dǎo)的內(nèi)臟運(yùn)動(dòng)神經(jīng)抗炎機(jī)制的研究進(jìn)展予以綜述。
1.1副交感神經(jīng)的抗炎作用與機(jī)制 內(nèi)臟運(yùn)動(dòng)神經(jīng)能傳出神經(jīng)沖動(dòng)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),因而又叫自主神經(jīng),包括交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)。1977年,Besedovsky和Sorkin[3]基于對(duì)生物體內(nèi)環(huán)境的認(rèn)識(shí)首次提出了“免疫-神經(jīng)-內(nèi)分泌”這一系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的概念。在此基礎(chǔ)上,Borovikova等[1]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及人體外周血培養(yǎng)證實(shí)了Besedovsky和Sorkin[3]的想法,并首次正式提出了CAP的概念,CAP被認(rèn)為是調(diào)節(jié)靶組織炎癥的重要機(jī)制。迷走神經(jīng)是一種起源于延髓的腦神經(jīng),免疫系統(tǒng)受迷走神經(jīng)的影響,以不同的器官為靶點(diǎn)控制炎癥反應(yīng)。研究表明,脾臟迷走神經(jīng)釋放的乙酰膽堿(acetylcholine,ACh)能激活煙堿型ACh受體,使免疫反應(yīng)加劇,導(dǎo)致組織損傷最小化[4]。其作用機(jī)制為:當(dāng)機(jī)體外周發(fā)生炎癥反應(yīng)時(shí),炎癥刺激因子刺激迷走神經(jīng)感覺(jué)纖維,促使迷走神經(jīng)將炎癥相關(guān)信息傳入大腦的中樞神經(jīng)系統(tǒng),大腦接收并整合處理了傳入的炎癥相關(guān)信息后,反過(guò)來(lái)激活迷走神經(jīng)釋放ACh,ACh與巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等非神經(jīng)元細(xì)胞上的α7煙堿型ACh受體(α7 nicotinic acetylcholine receptors,α7nAchR)相結(jié)合,通過(guò)其介導(dǎo)的Janus激酶2(Janus kinase 2,JAK2)/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子(signal transduction and activator of transcription,STAT)3、核因子κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)、促分裂原活化的蛋白激酶以及磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B/核因子E2相關(guān)因子2等信號(hào)通路,抑制白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-1、IL-6、IL-8及高遷移率族蛋白B1(high mobility group box 1 protein,HMGB1)等炎癥細(xì)胞因子釋放,從而達(dá)到抗炎的目的[5-8]。
1.2針刺介導(dǎo)的副交感神經(jīng)抗炎機(jī)制 Ach、α7nAChR是CAP的關(guān)鍵組成部分,而CAP的效應(yīng)基礎(chǔ)為迷走神經(jīng)。刺激迷走神經(jīng)可顯著減弱內(nèi)毒素引起的全身炎癥反應(yīng),這種作用由ACh刺激脾臟巨噬細(xì)胞的煙堿受體介導(dǎo)[1]。α7nAChR是抑制巨噬細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞釋放促炎細(xì)胞因子的關(guān)鍵靶點(diǎn)[9]。針刺可以通過(guò)上調(diào)Ach、α7nAChR的表達(dá)水平,促進(jìn)兩者結(jié)合,通過(guò)激活膽堿能通路可能存在的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路(如NF-κB信號(hào)通路、JAK/STAT信號(hào)通路),從而激活CAP,達(dá)到抗炎的目的。如張泓等[10]研究發(fā)現(xiàn),電針消化系統(tǒng)的內(nèi)腑下合穴可以調(diào)節(jié)α7nAChR,減輕急性胃黏膜損傷大鼠模型的炎癥反應(yīng)及黏膜損傷。秦彥強(qiáng)等[11]研究發(fā)現(xiàn),對(duì)腦梗死大鼠進(jìn)行針刺預(yù)處理可顯著改善其神經(jīng)功能,降低炎癥因子水平,上調(diào)α7nAChR信使RNA的表達(dá)。方晨晨等[12]研究發(fā)現(xiàn),電針可降低血清腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平,升高IL-4蛋白水平,減輕腦缺血再灌注時(shí)的炎癥反應(yīng),發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。蘇杭等[13]的研究表明,針刺肺經(jīng)與大腸經(jīng)的俞募穴可以降低TNF-α水平、升高IL-10水平,以平衡促炎、抗炎反應(yīng),治療急性胰腺炎,改善肺損傷。同時(shí),針刺也可以直接調(diào)節(jié)迷走神經(jīng)的興奮性,激活CAP,發(fā)揮抗炎作用,這種抗炎作用依賴于CAP的完整性。劉小云等[14]研究表明,電針?lè)斡嵫梢栽鰪?qiáng)慢性阻塞性肺疾病大鼠迷走神經(jīng)放電,促進(jìn)肺組織釋放ACh。Torres-Rosas等[15]研究發(fā)現(xiàn),電針刺激足三里穴對(duì)腹膜炎模型大鼠具有顯著的抗炎作用,切斷迷走神經(jīng)后,IL-6、TNF-α、γ干擾素及單核細(xì)胞趨化蛋白1的表達(dá)水平均顯著升高,電針的抗炎作用顯著降低。索小燕等[16]發(fā)現(xiàn),電針足三里穴可改善失血性休克犬的血流動(dòng)力學(xué)、血漿TNF-α水平和血乳酸值,并改善組織灌注和氧供,維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,而切斷雙側(cè)迷走神經(jīng)后,上述作用消失。張娟[17]證實(shí),電針介導(dǎo)的心肌保護(hù)作用與迷走神經(jīng)有關(guān),在此過(guò)程中α7nAChR起重要作用。Zhang等[18]的研究表明,電針內(nèi)關(guān)穴可抑制心肌缺血后心肌HMGB1的上調(diào),減輕再灌注時(shí)的炎癥反應(yīng)和心肌損傷,單側(cè)迷走神經(jīng)切斷或給予煙堿受體拮抗劑可顯著降低電針對(duì)HMGB1釋放的抑制作用;離體心肌細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),Ach通過(guò)α7nAchR依賴途徑抑制缺氧誘導(dǎo)的HMGB1釋放。上述研究表明,針刺介導(dǎo)的副交感神經(jīng)抗炎通路主要通過(guò)介導(dǎo)迷走神經(jīng)實(shí)現(xiàn),其中CAP是主要的效應(yīng)通道。針刺通過(guò)調(diào)控ACh、α7nAChR的表達(dá)激活NF-κB、JAK/STAT等信號(hào)通道,從而激活CAP,降低TNF-α、γ干擾素等炎癥因子水平,達(dá)到抗炎的目的,這種抗炎作用要求迷走神經(jīng)的完整性。
2.1交感神經(jīng)的抗炎作用與機(jī)制 當(dāng)機(jī)體發(fā)生炎癥時(shí),炎癥細(xì)胞因子通常與炎癥細(xì)胞共同介導(dǎo)炎癥反應(yīng)。炎癥細(xì)胞因子包括趨化因子、細(xì)胞因子、血漿酶介質(zhì)和脂類炎癥介質(zhì)等[19]。炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生會(huì)刺激交感神經(jīng)使其產(chǎn)生促炎因子或抗炎因子。Gao等[20]認(rèn)為,Toll樣受體(Toll-like receptor,TLR)的過(guò)度激活致使促炎細(xì)胞因子和趨化因子持續(xù)產(chǎn)生,破壞了免疫穩(wěn)態(tài),導(dǎo)致許多炎癥和自身免疫性疾病的發(fā)生,包括系統(tǒng)性紅斑狼瘡、感染相關(guān)性膿毒癥、動(dòng)脈粥樣硬化和哮喘等。TLR拮抗劑/抑制劑可以通過(guò)交感神經(jīng)起到預(yù)防和治療炎癥的作用。而Lorton和Bellinger[21]認(rèn)為,免疫細(xì)胞主要表達(dá)β2腎上腺素能受體(adrenergic receptor,AR),而β2-AR的激動(dòng)通常發(fā)揮抗炎作用。Pongratz和Straub[22]研究發(fā)現(xiàn),炎癥反應(yīng)局部的交感神經(jīng)支配程度與神經(jīng)遞質(zhì)的濃度呈正相關(guān),早期由于炎癥因子刺激了交感神經(jīng),促使其釋放大量的去甲腎上腺素 (norepinephrine,NE),NE激活β2-AR/環(huán)腺苷酸(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)/蛋白激酶A通路,從而抑制促炎因子的釋放;隨后,由于炎癥局部所支配的神經(jīng)重新分配,交感神經(jīng)的支配程度顯著降低,而免疫細(xì)胞表面的α受體濃度增加,與NE形成較β受體更高的親和力,使NE與α受體結(jié)合,產(chǎn)生促炎作用。另外,心肌細(xì)胞壞死能夠激活炎癥反應(yīng),有助于清除壞死細(xì)胞,促進(jìn)心肌細(xì)胞的修復(fù)。Frangogiannis[23]認(rèn)為,壞死心肌細(xì)胞釋放的IL-1α和成纖維細(xì)胞中促炎表型的激活,能夠延遲肌成纖維細(xì)胞的分化,在炎癥反應(yīng)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)中起關(guān)鍵作用。另有研究發(fā)現(xiàn),除兒茶酚胺類神經(jīng)遞質(zhì)外,交感神經(jīng)還會(huì)釋放其他遞質(zhì)(如神經(jīng)肽)參與炎癥反應(yīng)[24]。由此推斷,交感神經(jīng)對(duì)于炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)主要受神經(jīng)遞質(zhì)濃度和免疫細(xì)胞表面受體亞型的影響,不同神經(jīng)遞質(zhì)濃度和免疫細(xì)胞表面受體亞型產(chǎn)生的作用也不同,表現(xiàn)為一種促炎和抗炎的雙向調(diào)節(jié)作用。
2.2針刺介導(dǎo)的交感神經(jīng)抗炎機(jī)制 針刺作用于人體穴位可有效調(diào)節(jié)機(jī)體的功能狀態(tài),在此過(guò)程中交感神經(jīng)起至關(guān)重要的作用。研究發(fā)現(xiàn),針刺可通過(guò)影響兒茶酚胺類物質(zhì)的釋放,進(jìn)而影響交感神經(jīng)的興奮性[25]。唐晨等[26]通過(guò)細(xì)銀質(zhì)針針刺治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎發(fā)現(xiàn),治療后患者自主神經(jīng)活性升高,交感神經(jīng)功能降低,副交感神經(jīng)功能升高,針刺部位溫度升高。盧圣鋒等[27]通過(guò)針刺研究大鼠缺血心肌組織發(fā)現(xiàn),針刺可能通過(guò)交感神經(jīng)重構(gòu)減少大鼠心肌細(xì)胞梗死的面積,從而減輕炎癥反應(yīng)。劉霜月等[28]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),創(chuàng)傷應(yīng)激使大鼠外周的TLR2、NF-κB表達(dá)增加,同時(shí)炎癥細(xì)胞因子合成與分泌也相應(yīng)增加,而電針能夠抑制大鼠體內(nèi)創(chuàng)傷后所形成的炎癥反應(yīng),這種抑制作用與交感神經(jīng)活動(dòng)有關(guān),可能通過(guò)調(diào)節(jié)TLR2/NF-κB信號(hào)通路活性起作用。孫丹紅[29]通過(guò)針刺和艾灸對(duì)氣虛癥患者的心率等相關(guān)指標(biāo)發(fā)現(xiàn),針刺可引起平均心率、心率變異性總功率降低,推測(cè)可能是針刺通過(guò)對(duì)交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)進(jìn)行不同的調(diào)控而產(chǎn)生的效應(yīng)。石力等[30]研究發(fā)現(xiàn),電針可以抑制β1-AR信號(hào)通路,降低其正性肌力作用,增加心肌血管血流,從而達(dá)到減輕心肌損傷的目的。盧圣鋒等[27]發(fā)現(xiàn),心肌損傷后,β3-AR表達(dá)水平上升以對(duì)抗過(guò)度活化的交感神經(jīng),而當(dāng)電針抑制交感神經(jīng)的活性后,β3-AR的表達(dá)水平相應(yīng)降低,表明電針對(duì)心肌的保護(hù)作用可能是通過(guò)調(diào)控交感神經(jīng)重構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。同時(shí),不同的針刺手法及劑量可對(duì)交感神經(jīng)產(chǎn)生不同的興奮作用,交感神經(jīng)系統(tǒng)在針刺效應(yīng)的多途徑、多靶點(diǎn)中也起到重要的介導(dǎo)作用,針刺可以通過(guò)刺激交感神經(jīng)而促進(jìn)炎癥產(chǎn)物的吸收[31]。由此認(rèn)為,當(dāng)針刺作用于機(jī)體外周時(shí),可以抑制β1-AR、β3-AR信號(hào)通路,促使交感神經(jīng)釋放NE,并特異性地與β2-AR結(jié)合,激活β2-AR/cAMP/蛋白激酶A通路,從而達(dá)到抗炎的目的。
中樞延髓的孤束核及迷走神經(jīng)背運(yùn)動(dòng)核(dorsal motor nucleus of the vagus,DMV)與胃運(yùn)動(dòng)有密切關(guān)系。王柳[32]通過(guò)研究消化不良模型大鼠的胃運(yùn)動(dòng)證實(shí),電針胃經(jīng)穴位時(shí),中樞核團(tuán)DMV和孤束核的神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸數(shù)量較非胃經(jīng)穴及非經(jīng)非穴多,DMV核團(tuán)神經(jīng)遞質(zhì)與一些刺激調(diào)節(jié)物質(zhì)(一氧化氮等)共同調(diào)節(jié)胃運(yùn)動(dòng)。顧云和莊重[33]認(rèn)為,電刺激迷走神經(jīng)可抑制脂多糖引起的外周促炎細(xì)胞因子的生成,但不會(huì)改變抗炎細(xì)胞因子IL-10的水平;而交感神經(jīng)卻能在抑制促炎因子生成的同時(shí)促進(jìn)抗炎細(xì)胞因子IL-10的生成[34]。因此推測(cè),當(dāng)機(jī)體處于正常狀態(tài)時(shí),迷走神經(jīng)(副交感神經(jīng))主要對(duì)炎癥反應(yīng)起到緊張性抑制作用,以監(jiān)控機(jī)體免疫水平。當(dāng)機(jī)體發(fā)生損傷或炎癥反應(yīng)時(shí),交感神經(jīng)興奮,迷走神經(jīng)緊張度降低,促炎因子生成減少,免疫系統(tǒng)與腎上腺素、NE、糖皮質(zhì)激素等共同調(diào)控機(jī)體炎癥反應(yīng)[35]。結(jié)合針刺對(duì)機(jī)體的雙向性調(diào)節(jié)功能,推測(cè)在炎癥反應(yīng)發(fā)生的早期階段,內(nèi)臟運(yùn)動(dòng)神經(jīng)發(fā)揮的抗炎作用主要由副交感神經(jīng)中的CAP實(shí)現(xiàn)。當(dāng)機(jī)體外周受到針刺刺激時(shí),孤束核及DMV中c-fos陽(yáng)性細(xì)胞的表達(dá)增強(qiáng),進(jìn)而興奮迷走中樞,上調(diào)ACh和α7nAChR的表達(dá),促進(jìn)ACh與α7nAChR的結(jié)合,從而激活CAP通路,發(fā)揮抗炎效應(yīng)[36-37]。同時(shí),由于交感神經(jīng)對(duì)炎癥的調(diào)節(jié)作用主要通過(guò)NE與免疫細(xì)胞表面的β2-AR結(jié)合實(shí)現(xiàn),因此針刺信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)可能激活了β2-AR/cAMP/蛋白激酶A通路,抑制了免疫細(xì)胞表面β1-AR、β3-AR的表達(dá),而β2-AR表達(dá)增加,且特異性介導(dǎo)NE與之結(jié)合,從而發(fā)揮抗炎作用[27,38]。
針刺介導(dǎo)內(nèi)臟運(yùn)動(dòng)神經(jīng)發(fā)揮抗炎效應(yīng)主要通過(guò)交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)(副交感神經(jīng))實(shí)現(xiàn)。關(guān)于針刺介導(dǎo)內(nèi)臟運(yùn)動(dòng)神經(jīng)抗炎的機(jī)制,雖然進(jìn)行了部分總結(jié)與推論,但仍存在很多局限性。一方面,雖然針對(duì)副交感神經(jīng)抗炎的相關(guān)研究眾多,但關(guān)于針刺與副交感神經(jīng)抗炎之間聯(lián)系的研究較少,與交感神經(jīng)抗炎聯(lián)系的更少,難以形成系統(tǒng)的理論體系。另一方面,交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)發(fā)揮抗炎作用的分配形式是通過(guò)協(xié)同還是拮抗實(shí)現(xiàn)雙向良性調(diào)節(jié),目前仍未統(tǒng)一。這將為今后探索針刺抗炎的機(jī)制、分析炎癥相關(guān)疾病病因提供新的思路和切入點(diǎn)。