Nature“玩”起了针灸:哈佛大学团队证实“足三里”穴位可以治疗疾病

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针灸是中国传统医学中针法和灸法的总称,运用捻转与提插等针刺手法来对人体特定部位进行刺激从而达到治疗疾病的目的。针灸在我国已有两千多年的历史。2006年时,国务院批准将针灸列入第一批国家级非物质文化遗产名录。
随着神经元网络被证实已经进化到可以控制器官功能,一种从传统针灸衍生而来的电针疗法,长期以来一直被用于激活这些网络,从而调节某些器官功能以治疗各种疾病。
此前已有科学证据支持电针用于慢性疼痛的治疗,如关节炎和头颈部疼痛。与对照组相比,针刺往往能够提供见效快的临床相关效果。
如今,电针已被称为生物电子医学的一类新兴医学领域的关键部分。然而,关于在特定穴位介导电针效果的神经元网络方面科学家们仍知之甚少,有的穴位还存在争议。
北京时间10月14日,发表在《Nature》上的一项最新研究中,来自美国哈佛大学马秋富教授团队展示了电针刺激动物足三里穴位治疗脓毒血症(败血症)的成功案例。该研究具有巨大的临床意义。
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针灸治疗人类疾病的核心理念是,刺激身体特定区域(穴位)以调节远端的生理机能。这种效果被认为是通过经络来运作的。虽然现代解剖学研究尚未发现这种通道的物理存在,但针灸确实可以通过体感自主反射实现。
穴位的选择是基于个体对特定部位的刺激反应。然而,有些穴位是有争议的,因为对它们的刺激会根据刺激的类型产生不同效果。例如,位于人类膝盖下方约2厘米处的足三里(ST36)是最常被刺激以缓解炎症的穴位。然而,对ST36的电针刺激(ES)会因强度不同而产生相反的效果。高强度刺激足三里会激活交感神经系统,产生 “战斗或逃跑 “的应激反应;而低强度的刺激则激活副交感神经系统,以调节休息时的生理功能。因此,确定激活每个系统所需的神经元网络(穴位)将可以设计出比目前更可靠、更具体和更有效的治疗方法。
在这项研究中,研究人员通过败血症小鼠模型表明,迷走神经-肾上腺网络的激活是由刺激足三里后一组表达Prokr2的神经元介导的。这些感觉神经元的细胞体部分位于脊髓,延伸出去的突起部分属于支配后肢的坐骨神经,由此它们可以将后肢的感觉信息通过脊髓传向大脑的特定区域。

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迷走神经是机体中最长的副交感神经,支配多个器官。刺激它可以触发多种作用,包括两种抗炎机制。首先,它可以诱导儿茶酚胺(主要是多巴胺和去甲肾上腺素)从肾上腺释放到血液中。第二,它可以诱导脾脏产生去甲肾上腺素,激活称为淋巴细胞的免疫细胞产生分子乙酰胆碱,而乙酰胆碱会抑制另一种免疫细胞脾巨噬细胞。
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研究人员发现,选择性地破坏这些神经元可以阻止低强度电针刺激足三里抑制炎症的作用,但没有改变高强度刺激激活交感神经系统的能力。相反,人工激活表达Prokr2的神经元模拟了低强度针刺足三里的效果,也激活了迷走神经-肾上腺网络并控制了炎症。这些结果首次提供了一个神经元的分子标记,为设计具体的针刺疗法提供靶点。
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同样,在身体其他部位出现表达Prokr2的神经元可能与其他能激活迷走神经-肾上腺网络的穴位有关。研究人员没有在腹部筋膜中观察到表达Prokr2的神经元,腹部筋膜是包裹腹部器官的一片组织,并证实刺激腹部穴位,如腹部天枢穴(ST25)不会唤起肾上腺反应。相比之下,在脊髓上区刺激前肢的prokr2表达神经元的富集表明,刺激前臂手三里(LI10)穴位也能引起儿茶酚胺的产生。
同期发表的针对这篇研究的评论文章中,杜克大学麻醉学系的Luis Ulloa教授示,这些研究具有相当大的临床意义,因为在电针期间,通常会同时刺激多个穴位。确定表达Prokr2神经元的分布位置有助于确定同时刺激哪些穴位以提高治疗效果。
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激活特定的神经元网络以诱导预期效果,同时避免不良副作用的能力将具有重大的临床优势。当稳定的药物分子在体内扩散时,许多常规药物治疗会产生非特异性的副作用。相比之下,儿茶酚胺的半衰期相对较短,大约1到4分钟,因此作用更局部,例如,促进心脏肌肉的收缩,或促进进出肺部的空气管道的放松。因此,对特定神经元网络的刺激可以驱动离散网络中儿茶酚胺的产生,并在特定器官中诱发局部效应,避免非特异性副作用。
总之,这项新研究为穴位选择性和穴位特异性在驱动特定的自主神经通路(迷走神经-肾上腺轴)方面的存在提供了神经解剖学解释。研究认为,在针灸领域争论已久的穴位特异性是一个可操作的定义,它取决于刺激强度、放针深度和测量结果。这些发现可以为优化生物电子刺激参数铺平道路,以驱动不同的自主神经通路来治疗特定疾病。

论文链接:

  • https://www.nature.com/articles/s41586-021-04001-4
  • https://www.nature.com/articles/d41586-021-02714-0
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