李丽娜1 焦志华2 ( 通讯作者) 宗蕾2( 1 上海中医药大学 上海 2 0 1 2 0 3 ; 2 上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院针灸科 上海 200437)
【摘要】随着针灸治疗在世界范围内的逐步开展,现认识到针灸与免疫具有密切关系,国内外对针灸调节免疫系统的作用和机制进行了长期的观察和研究,近年来发现针灸和胆碱能系统的关系密切,胆碱能通路的激活可以减少多种促炎因子的释放,抑制炎症反应的发展,从而在免疫调节中发挥重要作用。
【关键词】 针灸 免疫 胆碱能系统【中图分类号】R245 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5085(2013)36-0021-03随着针灸在医疗中的广泛使用,越来越多的疾病可以尝试使用针灸治疗,同时大量的文献报道针灸可以有效的调节机体的免疫功能,这种调节主要表现以整体性和双向性为其规律和特点[1] ,既往认为内啡肽系统在针灸调节免疫功能方面有重要作用,但在针灸调节免疫功能机制方面未有明显进展,近年来胆碱能通路在免疫调节中的作用日益受到重视,本文就针灸与胆碱能系统的关系进行综述。
1 历史由来自从T r a c e y 等研究发现副交感神经主要的神经递质A C h 在体外能有效地抑制巨噬细胞释放T N F -α 等促炎因子, 刺激传出迷走神经可有效地抑制脓毒症或全身炎症反应综合征的发展后[1],Borovikova 在2000 提出胆碱能抗炎通路的概念,它主要是各种刺激作用于机体特定部位,特别是外周迷走神经,由迷走神经末梢释放的 A c h 与α7 烟碱型乙酰胆碱受(alpha7nicotinic- ace-tylcholine receptor, α7nAChR) 结合后发挥作用. 作用机制是通过抑制TNF -α 及I L -1 和I L -6 释放,抗炎细胞因子IL-10 的产生与释放不受抑制,从而抑制炎症反应[2]。
2 构成胆碱能神经元(cholinergic neuron):以乙酰胆碱(ACh)为递质的神经元称为胆碱能神经元。胆碱能神经元在中枢分布极为广泛,如脊髓前角运动神经元,包括其轴突发出到润绍细胞的侧支,丘脑后部腹侧的特异性感觉投射神经元等都是胆碱能神经元,脑干网状结构上行激动系统的各个环节、纹状体、边缘系统的梨状区、杏仁核、海马等部位都含有AC h . 在周围神经系统中是由副交感神经的节前和节后纤维支配汗腺的交感神经节后纤维支配骨骼肌血管的交感舒血管纤维以及交感神经的节前纤维末梢所释放,在神经纤维末梢与胆碱能神经元的胞质内合成,合成后的暂时储存在突触囊泡里 当兴奋冲动传导到神经末梢时,暂时储存在突触囊泡的 就以量子式释放囊泡到突触间隙, 作用于乙酰胆碱能受体产生免疫调节作用[3]。
非神经性胆碱能神经元1998 年W e s s l e r 提出非神经性A C h 系统( n o n - n e u r o n a lacetylcholine system, NNAs) 的概念, 认为非神经支配的细胞内有ACh 存在及胆碱乙酰转移酶(ChAT) 表达,非神经细胞合成的ACh 以自分泌或旁分泌的方式, 通过与膜受体结合产生生物效应, 也可通过直接与细胞内信号分子的相互作用发挥效应。主要有:1、上皮细胞:包括呼吸道上皮细胞与肾小管上皮细胞等。2、内皮细胞:脑微血管、主动脉等内皮细胞。3、免疫细胞:白细胞、淋巴细胞等。4、其他: 间质细胞、星状胶质细胞、干细胞等。NNAs 在哺乳动物非神经细胞中广泛存在引起学者的极大关注, 特别是内皮细胞和免疫细胞, 其对免疫功能的调节就是通过表面的非胆碱能受体实现的[4]。
3 胆碱能调节机制既往文献报道阿片肽系统参与了针灸的这种调节作用,但该作用不能完全被纳络酮所阻断,说明还有其它途径参与这一过程最近发表在nature 的研究显示α7nAChR(α7 烟碱型乙酰胆碱受体) 在抗炎免疫反应中扮演着重要的角色。胆碱能受体主要有M 型毒蕈碱型受体和N 型烟碱型受体,其中烟碱乙酰胆碱受体(nAChR) 是由多种亚单位(α1-10、β1-4、C、D 和E 单位) 构成的同源或异源五聚体受体, 属于配体门控离子通道家族,是神经元型nAChR 的一种亚型, 与α- 银环蛇毒素有高度的亲和力,5 个α7 亚单位构成的同源五聚体,5 个亚单位环绕形成一个中心孔道。各亚单位接合处共有5 个配体结合位点, 配体与此位点相互作用改变受体的功能状态。巨噬细胞、内皮细胞、肠上皮细胞、淋巴细胞、神胶质细胞等均表达A7nAChR[5]。
目前认为胆碱能抗炎通路的机理主要包括: 抑制细胞的分化与成熟; 促炎细胞因子的产生与释放减少; 中性粒细胞与单核细胞的杀伤功能减弱。胆碱能抗炎通路的受体为α7nAChR,它在抗炎过程中起重要作用 它与α- 银环蛇毒有高度亲和力,在巨噬细胞有该受体的表达,Ach 与 α7nAChR 结合后可使巨噬细胞失活,从而抑制巨噬细胞合成与释放TNF-α 及IL-1 和IL-6 等促炎细胞因子[2]。
目前关于胆碱能抗炎信号传导通路尚不明确,先倾向于认为主要是通过细胞内核因子kB(nuclear factor kappa B,NF-kB) 和丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen activated proteinkinase,MAPK) 及JAK激酶/ 信号转导和转录激活子3(signal transducer andactiva-tor oftranscription3, STAT3) 等通路发挥抗炎效应的[6]。
4 针灸与胆碱能系统在多种疾病的应用研究脓毒症、失血性休克、缺血- 再灌注损伤、溃疡性结肠炎、肠梗阻、胰腺炎、关节炎。
目前有多项报道认为针灸可以通过激活胆碱能通路来在各种疾病中调节免疫功能。
4.1 腹腔手术张立俭等报道电针足三里对术后大鼠腹腔粘连的形成具有明显的干预作用, 可显著抑制腹腔粘连组织微血管的形成,腹腔粘连程度明显下降,切断迷走神经或给与α7 受体特异性阻断剂α- 银环蛇毒素后给予电针刺激,腹腔粘连程度无明显改善,电针足三里干预大鼠腹腔粘连的作用可能与兴奋胆碱能抗炎通路有关[7,8]。
4.2 内毒素血症胡森等发现电针足三里能抑制内毒素血症大鼠肝、肾和空肠组织TNF-α 含量,而当切断双侧迷走神经,电针的抗炎作用和器官保护作用明显减弱或者消失,此时由于副交感与交感神经系统对全身平衡被打破,交感神经作用增前,反而加重了机体的炎症反应,或者用α- BGT(α- 银环蛇毒素)阻断N 型胆碱能受体α7 亚基时,电针亦是失去了治疗作用,考虑胆碱能抗炎通路是电针足三里发挥抗炎及器官保护的主要机制之一[9,10]。
赵玉雪等报道电针耳甲区能降低内毒素血症模型大鼠炎性反应因子水平, 下调NF-JBp65 表达, 其效应与直接刺激迷走神经相似,与模型组相比, 耳甲电针组和迷走神经刺激组T N F -α、I L -6 水平明显下降(P<0101),NF-JBp65 表达明显下调(P<0101),故其认为, 刺激迷走神经在体表的唯一分支),迷走神经耳支, 能够通过激活胆碱能抗炎通路通路产生副交感紧张效应来发挥免疫调节作用,同时认为与迷走神经刺激相比, 耳迷走神经刺激具有无创、价廉、便利等优点, 可以作为抗炎的另一种治疗方法进行应用和推广[11]。
4.3 烫伤胥阳等发现电针足三里可以降低对严重烫伤大鼠血浆促炎性细胞因子IL-1β、IL-6 和HMGB1( 高迁移率族蛋白B1) 的水平, 改善凝血功能状态,从而抑制大鼠严重烫伤后过度的炎性反应 表明电针足三里穴对严重烫伤大鼠具有保护作用,但是若先静脉注射含α7 亚基 N 型胆碱能受体拮抗剂α- B G T(α- 银环蛇毒素), 电针的治疗作用则明显减弱或消失, 说明电针足三里发挥抗炎作用的机制可能与胆碱能神经递质和胆碱能抗炎通路有关[12]。
同理胡森在烫伤休克大鼠模型中发现,电针足三里能抑制烫伤后肠道微血管通透性增加, 减轻组织水肿, 增加肠黏膜血流。实验还观察到,腹腔迷走神经切断后再电针, 不仅无上述治疗作用, 而且肠微血管通透性和组织含水率均显著增加, 表明促炎/ 抗炎因子水平的平衡受交感肾上腺素能神经与副交感胆碱能神经调节, 当副交感胆碱能神经的作用被阻断后, 表现出交感肾上腺素能神经的促炎作用, 导致促炎细胞因子水平升高和组织炎症反应加重[13]。
4.4 感染性休克袁翔等采用盲肠结扎加穿孔法制备感染性休克动物模型,发现足三里组在电针刺激后平均动脉压明显高于休克组, 生存时间及相应时间点的生存率明显提高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电针足三里前离断迷走神经, 则上述作用完全消失。
电针足三里前静脉注射阿托品, 不影响保护效应, 但静脉注射六烃季胺或A-BGT, 则可完全抵消上述保护效应,推测电针足三里对感染性休克动物具有保护作用。这种保护作用可能是通过激活胆碱能抗炎通路,拮抗全身性炎性反应来实现的[14]。
4.5 缺血再灌注损伤姚甲瑞通过制作肠缺血再灌注大鼠模型,观察电针足三里穴对大鼠肠缺血再灌注炎性损伤的保护作用,发现电针组肠组织二胺氧化酶及肠黏膜血流量较模型组明显增加,明显减轻大鼠肠缺血再灌注炎性损伤,与既往电针足三里通过激活胆碱能抗炎通路拮抗过度炎性损伤的结论相似[15]。
早期的时候石现报道电针足三里能减轻内毒素引起的大鼠肝损伤T N F -α 含量和血浆A L T 活性, 具有器官保护作用, 并怀疑与迷走神经及其神经递质有关[16],之后报道电针足三里可显著降低静脉注射内毒素引起的大鼠肝组织TNF-A 含量和血浆ALT 活性升高(P 均< 0.05); 电针前切断迷走神经或阻断胆碱能N 受体A7 亚基能显著减轻或消除电针足三里的上述作用[17]。而后李叶晟等在电针刺激大鼠足三里穴对肝缺血再灌注损伤的实验中发现足三里穴电针刺激组血清丙氨酸转氨酶和肝组织肿瘤坏死因子TNF-α 较非针刺组及模型组明显下降,认为电针刺激足三里穴对抗全身炎症反应的主要机制之一可能是通过迷走神经介导激活了胆碱能抗炎通路[18]。
周洁报道电针刺内关穴能明显降低大鼠心肌缺血再灌注后血清中血清乳酸脱氢酶LDH 及肌酸激酶同工酶CK-MB 水平释放,并使大鼠心肌梗死面积明显缩小,减少肥大细胞脱颗粒,切断迷走神经后作用消失,但具体机制仍有待于进一步研究[19]。
4.6 糖尿病曾永保发现电针刺激耳甲迷走神经分布区穴位能有效抑制2 型糖尿病大鼠异常升高的促炎因子TNF-α、IL-6、CRP 水平,和升高IL-10水平,抑制因炎症因子的异常增高而产生的胰岛素抵抗状态和炎症损伤,产生保护微血管的作用,但耳针刺激前离断大鼠针刺侧颈部迷走神经,上述耳针效应则完全消失,说明耳针效应的发挥依赖于完整的迷走神经,且运用M 型胆碱受体拮抗剂对耳针刺激无明显影响,但耳针刺激前应用N 型胆碱能受体拮抗剂六烃季胺或α7 亚单位拮抗剂,均能完全抵消上述耳针效应,说明耳针效应的发挥是由N 型胆碱能受体介导实现的[20]。
4.7 阿尔茨海默张海燕等观察侧脑室注射淀粉样β 蛋白(Aβ1-40)所致阿尔茨海默病( A D ) 模型大鼠的脑内胆碱能系统中乙酰胆碱酯酶A c h E 及乙酰胆碱转移酶C H A T 的影响, 发现电针治疗可抑制A c h E 的表达,提高CHAT 的表达, 促进Ach 的合成,抑制Ach 的分解增加脑组织Ach 的含量从而改善学习记忆力能力,提示电针通过调节胆碱能神经元的表达和含量变化,促进受损神经的恢复和再生[21]。
车鹏等观察电针刺激注射D - 半乳糖制作的阿尔茨海默病模型大__鼠百会、肾俞、双侧内关及双侧足三里,发现大鼠空间记忆能力可显著改善,且呈时间依赖性,电针刺激6 周后大鼠海马区C A3 神经元上α7nAChR 的表达显著增多,推测海马区CA3 神经元上α7nAChR 是电针刺激改善记忆的作用靶点[22]。
5 小结和展望我们可以推断,电针通过刺激迷走神经引起胆碱能通路的激活,引起乙酰胆碱的释放从而调节免疫功能,这对研究针灸调节免疫机制无疑又是具有重要意义。但同时需要大量的证据进一步确定,同时目前也存在以下一些问题:1、多是研究电针的,针灸的研究较少,可能与电针刺激的频率及强度容易控制有关,以后可以进一步深入的进行针灸在胆碱能抗炎通路方面的研究, 同时针刺的参数(频率、强度等)犹如药物的剂量,对针刺效果有十分重要的影响,是否不同的参数会引起胆碱能通路的激活或者抑制,也是需要研究的一个问题。
2、目前关于针灸免疫的调节功能仅在分子水平的变化,在机制层面仍有待于更多大量的研究。针灸是否作为一种有效刺激,激活迷走神经,引起胆碱能抗炎通路的反应,但是运用反射弧的原理来推断的话,我们需要解决两个问题:电针刺激迷走神经的反射中枢在哪里?释放乙酰胆碱后作用于免疫细胞的固有胆碱能受体后,进一步的分子机制是什么,而且关于这一推断需要大量的实验证据,目前国内研究仍为较少,内毒素模型制作研究较多,但是其他模型的运动就非常少,研究的抗炎指标指标不多,主要有TNF-α 和IL-1 等,今后可以和更多的抗炎指标联系起来。
3、实验设计大多仅限于针刺通过胆碱能神经通路对免疫功能的短期影响,而对于其长时程观察与研究报道少见,且目前尚无系统比较不同穴位对免疫功能功能影响的研究报道,在这方面需要进行更多的研究。
研究还表明, 电针足三里对迷走中枢核团- 迷走神经背核、孤束和孤束核以及疑核均有显著影响。用逆、顺向电刺激和细胞内记录等方法发现,电针足三里时, 脊髓背角神经元可以接受来自足三里穴的躯体传入信息,并将其传递给内脏感觉核团孤束核, 通过传出迷走神经影响胃运动和放电[14,15]。
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论文作者:李丽娜1 焦志华2 ( 通讯作者) 宗蕾
论文发表刊物:《中外健康文摘》2013年36期
论文发表时间:2014-4-2
标签:电针论文; 胆碱能论文; 迷走神经论文; 大鼠论文; 受体论文; 针灸论文; 作用论文; 《中外健康文摘》2013年36期论文;