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针灸疗法再发国际期刊,哈佛研究者证实针灸可通过特定神经减轻炎症

作者: 学术头条

时间: 2020-08-13 15:49

确定了针灸背后神经解剖学机制的关键一步

根据中美神经科学家在小鼠身上进行的一项新研究表明,通过针灸用小电流刺激神经系统,可以有效减轻全身炎症。

这项 8 月 12 日发表在《神经元》(Neuron)杂志上的研究,证实了针灸能够激活不同的信号通路,从而在细菌诱导的全身炎症反应中触发促炎或抗炎反应。

“大多数西医一直关注阻止疼痛的神经通路来缓解症状,但是有太多的疼痛通路,也有太多的途径来打开它们。”研究论文的通讯作者、哈佛大学医学院的 Qiufu Ma 说道。

受中医的核心思想——解决疾病的根本原因——的启发,Qiufu Ma 和他的团队将目标对准了炎症,这是人类许多疾病和疼痛的共同根源。

作为一名研究疼痛基本机制的神经生物学家,Qiufu Ma 多年来一直对针灸的生物学很感兴趣。

2014 年,一篇关于针灸实验的论文引起了他的兴趣。该论文表明,在小鼠身上使用针灸可以通过刺激迷走神经-肾上腺轴(迷走神经将信号传递到肾上腺的信号传导途径)来触发肾上腺释放多巴胺,从而减轻全身炎症。

2016 年,又一项研究成果进一步激发了 Qiufu Ma 的好奇心,该研究显示,刺激迷走神经可以抑制炎症分子的活动,减轻类风湿关节炎的症状。

先前的研究也已经表明,直接刺激颈部的迷走神经有助于减少炎症,但这些实验方法需要侵入性的操作。考虑到这一点,Qiufu Ma 和他的团队开始研究使用针灸(只需要将细针穿过皮肤)的电刺激,是否以及如何能够调节炎症。

论文结果显示,该团队的实验成果斐然,他们不仅确定了针灸背后的神经解剖学机制的关键一步,并为利用这种方法治疗炎症性疾病提供了路线图。

针灸实验如何进行

在这项最新研究中,研究人员使用了电针疗法—— 这是一种传统手工针灸进化后的现代疗法,虽然都是将超细的针插入身体不同部位的皮肤下,但与针灸不同的是,电针是将极薄的电极插入皮肤和结缔组织,从而更好地控制刺激强度。

这种方法包括对身体表面的某些穴位进行机械刺激。按照中医思想,这种刺激会触发神经信号,并远程影响与特定穴位相对应的内脏功能。

在先前关于神经递质在炎症调节中的作用的研究基础上,研究人员集中研究了分泌神经递质的两种特定细胞类型——位于肾上腺嗜铬细胞,以及位于周围神经系统,通过大量神经纤维径直连接到脾脏的去甲肾上腺素能神经元。

嗜铬细胞是人体应激激素肾上腺素、去甲肾上腺素和多巴胺的发源地,而去甲肾上腺素能神经元则释放去甲肾上腺素。据研究人员称,肾上腺素、去甲肾上腺素和多巴胺除了功能完善外,似乎还在炎症反应中发挥着作用——这一观察在之前的研究中得到了证实,目前的研究实验也再次确认了这一点。

研究小组想要确定这些神经细胞在炎症反应中所扮演的确切角色。为此,他们使用了一种新的遗传工具来烧蚀嗜铬细胞或去甲肾上腺素能神经元。这使得他们可以比较有和没有这些细胞的小鼠对炎症的反应,以确定它们是否以及如何参与调节炎症。在有和没有这些细胞的小鼠中,明显不同的反应确切地指出这些神经细胞是炎症的关键调节因子。

在一组实验中,研究人员将低强度的电针(0.5 毫安)应用在有细菌毒素引起的细胞因子风暴的小鼠后腿的一个特定点上。这种能够刺激激活迷走神经-肾上腺轴,诱导肾上腺的嗜铬细胞分泌多巴胺。

通过对比研究结果,研究人员发现,针灸治疗的动物体内三种关键的炎症诱导细胞因子的含量较低,存活率也高于对照组——针灸治疗的动物存活率为 60%,而未针灸治疗的只有 20%。

有趣的是,研究人员还观察到,迷走-肾上腺轴可以通过后肢电针激活,但不能通过腹部穴位激活——这一发现显示了穴位选择性在驱动特异性抗炎通路中的重要性。

针灸疗法一定有效吗?

研究小组发现三个因素决定了针灸如何影响反应:治疗的位置、强度和时间。刺激发生在身体的哪个部位,强度有多强,什么时候实施刺激,对炎症标记物和生存产生了显著不同的影响。

在另一项实验中,研究小组对患有脓毒症的小鼠的同一后腿穴位和腹部穴位进行了高强度电针(3 毫安)。这个被称为 ST25 的穴位与脾脏神经有关,而脾脏是参与免疫反应的主要器官。这种刺激激活了脾脏的去甲肾上腺素能神经纤维。而且研究人员观察到,治疗的时机至关重要,高强度刺激腹部产生明显不同的结果取决于治疗发生的时间。

然后,通过给老鼠注射一种叫做脂多糖(LPS)的化合物,研究小组模拟了一种威胁生命的炎症状态,这种情况经常出现在遭受严重细菌或病毒感染的病人身上。

在给治疗过的小鼠注射 LPS 后,研究人员发现这些小鼠的血清促炎分子水平明显低于对照组,小鼠的存活率也增加了一倍多。然而,当研究小组在注射 LPS 后给小鼠进行电针治疗时,接受治疗的小鼠比未接受治疗且无法存活的小鼠出现了更严重的炎症。

同时,研究人员发现,在模拟的炎症反应发生之前,立即接受针灸治疗的动物,在随后的疾病中,炎症水平较低,表现更好。这种高强度刺激的预防措施将存活率从 20% 提高到 80%。相比之下,在发病后和细胞因子风暴高峰期接受针灸治疗的动物,其炎症反应更严重,疾病也更严重。

通过比较电针在神经系统改变的小鼠身上的效果,研究小组确定,腹部的高强度刺激可以刺激连接脊柱和脾脏的去甲肾上腺素生成神经,然后去甲肾上腺素激活了脾脏中抑制促炎分子的一种特定类型的受体。但当 LPS 首次被引入时,另一种类型的脾受体——本例中是促炎的——变得高度表达,随后的电针疗法进一步增强了炎症。

“我们真的很惊讶地发现,同样的输入在不同的疾病阶段会产生完全相反的结果,”Qiufu Ma 说,“但很多时候,病人只有在已经患病的情况下才会来找我们。所以我们想知道是否有一种减少炎症的治疗方法。”

之后,研究小组在另一个穴位(这次是在老鼠的后腿上)进行了电针实验。他们发现,在注射 LPS 之前或之后,用 0.5mA 的低强度刺激 15 分钟可以显著降低促炎分子水平,电针疗法后小鼠的存活率也提高了 1 倍或更多。一种转基因小鼠模型表明,对后腿进行低水平电针并不是通过脾脏减少炎症,而是通过涉及迷走神经和肾上腺的不同神经通路。

Qiufu Ma 说:“我们的研究表明,电针有神经解剖学基础,但它对人体的有效性和安全性还需要在临床试验中验证。关于这种医疗实践,还有很多问题没有回答,因此还有很多研究空间。”

针灸疗法前景展望

在这项研究中,针灸刺激影响了动物应对体内异常炎症反应的传统模式——即短时间内大量释放出细胞因子,以及其他引发炎症的分子。这种反应现在也是 COVID-19 的并发症,由于症状的突发性和严重性也已经得到了主流社会的关注。

不过不必担心,这并不是新冠病毒独特的并发症——这种异常的免疫反应可以发生在任何感染环境中。一直以来,医生都将其视为败血症的标志,由于它会在短时间内对感染的器官造成严重损伤,通常都被当作是致命的炎症反应。据估计,每年美国有 170 万人感染脓毒症,全球有 3000 万人感染。

正如 Qiufu Ma 所说的那样:“我们的研究发现不仅仅是了解针灸相关的神经解剖学,而是确定独特有效的针灸疗法,并将其融入到治疗的炎症性疾病中去, 包括败血症。

如果真的像实验证实的那样, 针灸疗法可以干扰甚至组织体内受损器官异常的炎症反应的话,这也就意味着针灸疗法有着巨大的潜在市场与发展前景。

但是,别高兴得太早。科学家们警告说,在任何治疗使用之前,这些观察结果必须在进一步的研究中得到证实——在动物和人类身上——而且必须仔细确定针灸刺激的最佳参数。

当然,我们不得不承认,植根于传统中医的针灸疗法,在当下也与西医结合的越发紧密,在欧美国家也越来越受追捧,特别是在治疗慢性疼痛和胃肠疾病发挥着不可小觑的作用。

然而,针灸的作用和作用的基本机制尚未完全阐明。Qiufu Ma 也表示:“这一发现表明,如果使用不当,针灸可能会带来不利的结果。

同时,他也对电针疗法给予了很大的期望,他表示,电针疗法很有可能在未来被用作通用的治疗模式。目前,针灸也已经被用作癌症综合治疗的一部分,帮助患者应对化疗和其他癌症治疗的副作用。

参考文献:

Evidence in mice that electroacupuncture reduces inflammation via specific neural pathways. (n.d.). EurekAlert! Retrieved August 12, 2020, from https://www.eurekalert.org/emb_releases/2020-08/cp-eim080620.php

Quieting the storm. (n.d.). EurekAlert! Retrieved August 12, 2020, from https://www.eurekalert.org/emb_releases/2020-08/hms-qts081020.php

https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(20)30532-8

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