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    针灸研究登上Nature,哈佛/复旦团队为中医针灸提供现代神经解剖学基础
    发布者:针灸研究院 来源:中医药创新研究院研究生侯艺  日期:2021-11-08 10:18:48

    2020年哈佛大学医学院马秋富教授团队发表在Neuron的研究结果,揭示了低强度(0.5mA)电针刺激小鼠后肢足三里穴(ST36)可以驱动迷走神经-肾上腺抗炎通路,同等强度的电针刺激腹部天枢穴(ST25)却不能诱导出此抗炎通路,但这种穴位相对特异性的神经解剖学基础至今尚不清楚。

    2021年10月13日,马秋富教授团队与中国中医科学院针灸研究所景向红教授、复旦大学王彦青教授团队合作,在国际顶尖学术期刊Nature发表文章A neuroanatomical basis for electroacupuncture to drive the vagal–adrenal axis ,论文第一作者为柳申滨博士和王志福博士,文章阐明了穴位相对特异性的神经解剖学基础,实现了针灸研究的历史性突破,同时对医学的发展也具有重大意义。

    背根神经节由一组初级感觉神经元组成,这些神经元发出分支投射到脊髓,用于传输感觉信号,背根神经节中的感觉神经元选择性地支配浅层的组织(如表皮)或深层组织(如真皮、筋膜、内脏组织)。

    基于这种不同的神经支配,马秋富教授团队发现PROKER2Cre标记的有髓鞘的肽能神经元可能是从后肢区域选择性驱动迷走神经-肾上腺轴的神经元,这一基因系支配深部的筋膜组织,而不支配皮肤的表皮组织以及腹部的筋膜组织。

    为了研究PROKR2神经元的功能,对鼠连续进行白喉毒素腹腔注射,四周后PROKR2Cre标记的DRG神经元敲除率为98.0±0.5%。

         

    然后对鼠的足三里开始进行电针刺激,针尖靠近腓浅神经和腓深神经。

     

    0.5mA电针刺激足三里可以激活迷走神经背核迷走神经传出神经元,同时会诱导依赖迷走神经的肾嗜铬细胞释放去甲肾上腺素、肾上腺素和多巴胺,但在PROKR2敲除的鼠中不会出现这些现象,说明0.5mA电针可以驱动迷走神经—肾上腺通路。迷走神经—肾上腺通路的激活可以抑制由细菌内毒素脂多糖(LPS)引起的全身炎症,对鼠腹腔注射LPS,1.5h后收集血清测量细胞因子,结果发现0.5mA电针刺激的鼠血清中的促炎因子含量如IL-6(白细胞介素)、TNF(肿瘤坏死因子)下降了50%。敲除PROKR2Cre标记的神经元后,0.5mA电针刺激足三里不能激活迷走神经-肾上腺通路,也无法抑制LPS所诱发的炎症风暴,而敲除此类神经元并未影响高强度3.0mA电针刺激足三里和1.0mA或3.0mA电针刺激天枢所诱导的交感神经抗炎通路。

    团队进一步运用光遗传的方法特异性诱导光敏蛋白CatCh表达于PROKR2Cre标记的神经元,并用473nm蓝光特异性地激活支配足三里的感觉神经纤维。研究发现,激活此类神经纤维能显著诱发迷走传出神经的放电,并且能以迷走神经依赖的方式诱导肾上腺释放儿茶酚胺类神经递质,抑制LPS诱导的促炎细胞因子释放,进而显著提高动物的存活率。这一部分研究结果,几乎模拟了低强度电针刺激足三里的抗炎效果。

     

    为了研究低强度电针刺激足三里涉及的关键神经,目前仍然未知哪种神经对针灸刺激最有效,研究团队通过切断腓神经、胫神经或腓肠神经,发现只有切断腓总神经可以阻断低强度ST36 ES抗炎作用,即抗炎作用依赖于腓总神经的深部支配,而不是腓肠皮神经的较浅表的皮肤支配。

    研究发现前肢的深层筋膜组织也受PROKR2Cre标记的感觉神经元支配,于是用低强度电针刺激手三里穴(LI10),针尖靠近桡神经深支(包含支配桡骨骨膜的神经纤维),结果表明电针刺激LI10可以显著抑制LPS诱导的炎症反应通过依赖PROKR2Cre标记的感觉神经元和迷走神经。

    电针刺激足三里腓总神经深部,背根神经节中表达PROKER2的感觉神经元将来自后肢的感觉信息沿脊髓向上传递到孤束核(NTS),孤束核是大脑中接收来自身体内部器官的感觉信息的结构,通过激活神经元的离散网络来协调各种生理功能,如位于背侧运动核的神经元网络,肾上腺释放儿茶酚胺类神经递质发挥抗炎作用。

    这些研究具有相当大的临床意义,因为在电针期间,多个穴位通常同时受到刺激。建立表达明确表达prokr2的神经元的分布位置,有助于确定哪些穴位可以共同刺激以提高治疗效果。在不同穴位刺激表达prokr2的神经元是否会引发相同的反应,还是会对迷走神经及其生理功能产生不同的影响,尚需进一步研究。

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