【中西合璧】自主神经系统:针灸疗效的潜在联系
上海中医药大学附属龙华医院麻醉科
介绍
针灸是中医不可分割的组成部分,其疗效已在临床实践中被证明了数千年。根据世界卫生组织(WHO)传统医学战略:2014-2023年,针灸在183个国家和地区被广泛使用,许多高质量的临床研究已经验证了其在不同应用中的有效性(陆等人。,2022).然而,了解针灸活动基础的科学过程对于确定和扩大其适用性至关重要。总的来说,所提出的机制可分为三个过程,即“感觉”、“传递”和“效应”。"“感觉”是指穴位针灸刺激的局部感知和感觉向可传递信息的转换。穴位的微环境有相同的特点,但因穴位和针灸刺激的干预参数而不同。“效应”表示目标器官和细胞的反应,因不同的疾病而异。神经通路对“传递”至关重要,即将针灸信号从穴位转移到其预期的目标器官(长赫斯特,2010).针灸激活周围传入神经,将感觉信息从脊髓传递到大脑,并在那里进行整合。靶器官可能由于激活传出神经或神经内分泌通路而被改变(托雷斯-罗萨斯等人。,2014;刘S。以及其他人,2020,刘等人.,2021;乌洛亚,2021,2022).然而,大脑中信息整合的机制和输出通路尚未完全了解。
自主神经系统(ANS)是一个弥漫性网络,通过整合来自内外环境的输入来调节生理系统,以维持身体的稳态。ANS由中枢自主神经网络(CAN)和两个主要的传出成分组成,交感神经系统和副交感神经系统(分别为SNS和PNS),和外周半自主神经网络,称为ANS的第三个分支,即肠神经系统(ENS)。ANS在外周系统和中枢神经系统的分布是其基础
精确调节相对平衡和有节奏的内脏活动,如体温、呼吸、心跳、消化、排泄和免疫功能,以调节身体的新陈代谢(国防军等。,2016).例如,ANS通过支配脾脏、胸腺和淋巴结等免疫器官来调节免疫系统,并通过释放乙酰胆碱和去甲肾上腺素等神经递质来调节胃肠道、膀胱、心脏和其他器官,这有助于维持体内平衡(南斯和桑德斯,2007).
各种证据表明,针灸可以减轻伴有自主神经功能障碍的疾病和症状,如偏头痛、抑郁、失眠、功能障碍、消化不良和便秘。越来越多的研究也表明,针灸可以调节由ANS介导的血压、瞳孔大小、皮肤电导率、皮肤温度、心率(HR)和/或脉搏率,以及心率变异性(HRV)。例如,对位于正中神经上的建始(PC5)和内关(PC6)进行电针治疗后,缓激肽刺激胆囊引起的内脏交感兴奋反射减弱(周等。,2007).刘S。以及其他人(2020)最近报道了电针如何激活区域自主神经网络,以躯体状态变化、刺激强度和疾病状态依赖的方式控制炎症。然而,其潜在的机制是复杂的,并涉及到不同的器官和系统。
在此,我们回顾了过去20年在PubMed上发表的关于ANS在针灸中的作用的基础和临床研究,并进一步讨论了针灸参数如何影响ANS,包括复杂的自主神经核网络和控制器官功能的传出外周网络。这些研究为针刺的临床应用提供了解剖学依据。
针灸可有效缓解自主神经系统功能障碍相关症状
根据2018年美国的一项调查,针灸被广泛用于治疗其适应症,前10名是腰痛(LBP)、抑郁、焦虑、头痛、关节炎、关节炎、过敏、全身疼痛、女性不孕、失眠、肩颈部疼痛,疼痛排名第一。进一步的适应症包括对情绪障碍、免疫系统功能障碍、胃肠道、妇科和神经系统疾病的心理健康管理(王等人.,2018).这些疾病大多数与ANS功能障碍相关或伴随着。
腰痛、肩颈部疼痛、全身和内脏疼痛与ANS功能障碍相关。Koenig和同事评估了慢性腰痛(CLBP)患者的ANS活动,与对照组相比,观察到更高的心率和皮肤电活动,以及低频的HRV,表明CLBP患者的系统性SNS活动增加(埃尔巴达维和埃尔米卡维,2016;Koenig等.,2016).颈和肩疼痛和纤维肌痛的患者已被证明有过度的交感神经活动和副交感神经活动减少。交感神经活动的增加已被发现会加剧慢性颈肩疼痛患者自发性局部疼痛的肌筋膜触发点(霍尔曼等人。,2011).内脏超敏反应是功能性腹痛的一个重要因素,胃肠道疾病,如肠易激综合征(IBS),以及与ANS功能障碍相关的内脏过敏症。当IBS患者与健康对照组相比时,SNS活性增加和PNS活性降低是最常见的差异(Manabe等人。,2009;德温特以及其他人,2016).
针灸镇痛以其疗效而闻名,针灸缓解疼痛伴随着ANS活性调节。例如,一些随机对照试验(rct)已经证明了针灸预防偏头痛,和偏头痛患者的低频率hrv显著减少在风池(GB20),朔谷(GB8)等穴位治疗,表明针灸减轻偏头痛伴随的监管ANS (赵以及其他人,2017).通过无创心血管自主功能测试,我们发现,在CLBP患者的下背部骨桥点进行电针可导致镇痛,恢复迷走神经张力降低,交感神经活动增加(尚卡尔等.,2011).
许多心理障碍,如抑郁和焦虑,都与ANS有关,而HRV被广泛用于这些情况下,作为异常的ANS活动的标志。例如,一项对13项严格的横断面研究的荟萃分析,包括312名抑郁症患者和374名非抑郁症患者,显示抑郁症诊断与心脏迷走神经控制的轻度至中度变化之间存在关联,与非抑郁患者相比,抑郁患者的静息迷走神经控制显著降低(罗滕贝格,2007).一项对18项研究进行的荟萃分析,包括673名抑郁症患者和407名健康人群,发现抑郁症的严重程度与HRV之间呈负相关(Kemp等.,2010).
已发现在西门(PC4)、手三里(LI10)、阴陵泉(SP9) 和三阴交(SP6) 进行按压针刺激可以改善 Beck 的抑郁量表评分、收缩压/舒张压以及 RR 之间的变异系数抑郁症患者的间隔时间,提示针灸治疗抑郁症伴随着迷走神经活动的增加(Noda et al., 2015)). 结果发现,经皮耳迷走神经刺激 (taVNS) 可以减轻抑郁症的症状,例如焦虑、认知障碍、睡眠障碍和绝望感。默认模式网络(DMN)、中央执行网络(CEN)和显着网络(SN)是人脑中最重要的三个内在网络。DMN、CEN 和 SN 内部和之间的变化已被确定为重度抑郁症 (MDD) 中的“热点”。taVNS 可以减少后 DMN 与情绪和奖赏回路之间的连接,增加前后 DMN 之间、前 DMN 和 CEN 之间以及 CEN 与 MDD 患者情绪和奖赏回路之间的连接(Liu CH等人,2020). 耳针主要通过激活迷走神经起作用。然而,需要更多的研究来确定耳针是否有助于治疗 MDD。
有证据表明,胃肠道疾病同时伴有ANS功能障碍(张S。以及其他人,2018).通过检测24h HRV、胃肠运动和胃酸分泌,托米纳加等人.(2016)发现功能性消化不良患者交感神经张力增加,迷走神经反应性降低,ANS障碍患者的胃肠道症状更严重,消化不良评分较高。根据多项荟萃分析,针灸对于不适合促动力治疗的个体,而且比用于治疗功能性消化不良的胃肠道运动药物的副作用更少,是一个有价值的选择(何等人。,2017).典型的胃肠道疾病是功能性便秘,ST36 处的经皮电刺激可减少中风后便秘的累积发生率,增加每周排便次数和自发排便次数,减少排便压力,改善粪便稠度,增加迷走神经活动,减少交感神经活动(Liu 等人,2018 年)。另一项关于治疗功能性便秘的随机对照试验发现,电针 ST25、伏捷(SP14) 和上聚虚 ( ST37 ) 可以增加功能性便秘患者完全自发排便的次数,同时降低不良反应的发生率(Liu Z. et al. , 2016), 但这些影响是否与 ANS 调节有关需要进一步探索。
综上所述,从以上研究中可以看出,针灸可以缓解许多临床症状,因为针灸可以解决ANS功能障碍,而且针灸对这些疾病的治疗效果伴随着对ANS活性的调节。
自主神经系统
CAN 由端脑、间脑和脑干中的一组相互连接的区域组成,包括岛叶皮层 (IC)、前扣带皮层 (ACC)、杏仁核 (AMG)、下丘脑、导水管周围灰质 (PAG)、臂旁核、背侧核迷走神经复合体 (DVC)、腹外侧延髓 (VLM) 和疑核 (AMB)(Wehrwein 等人,2016 年)). 端脑,包括 IC、ACC 和 AMG,参与内脏感觉信息的高级处理并启动完整的自主反应。下丘脑在体内平衡和适应内部或外部刺激所需的综合自主神经和内分泌反应中起着核心作用。当下丘脑前部受到刺激时,副交感神经作用占主导地位,而交感神经作用更多地取决于下丘脑后部。PAG 形成前脑和下脑干之间的界面,在整合对压力、疼痛调节和其他适应性功能的自主和躯体反应中起着至关重要的作用。迷走神经复合体 (DMV) 的背侧运动核和孤束核 (NTS) 构成 DVC。NTS 接收来自下迷走神经的感觉传入,向更高的大脑中枢提供传出信号。NTS 神经元还将大量感觉信息与来自其他脑干和更高自主神经核的输入相结合,并将信息传输到相邻的 DMV,其中包含节前副交感神经运动神经元,将输出响应发送回内脏。VLM 和 AMB 都接收 NTS 投射,其中 AMB 位于迷走神经核背侧腹外侧,并投射到心脏的副交感神经节前。VLM 包含控制心血管和呼吸功能的神经元。外周自主神经(副交感神经和交感神经)系统由几个功能和解剖学上独立的神经元通路组成。通过节前神经元到达椎旁和椎前神经节,最终精确到达效应细胞,在心血管系统、呼吸系统、胃肠系统等功能中产生自主反应。
自主神经系统调节针灸效果的机制
几项回顾性研究表明,ANS 是负责调节特定穴位针灸效果的关键神经通路之一 ( Li et al., 2013 )。在这里,我们回顾了针灸调节多个系统的中枢和外周 ANS 通路(表 1)
镇痛
内脏痛处理和 CAN 之间有很强的联系。许多这些区域是疼痛调节回路,通过投射到脊髓和三叉神经节来调节伤害性处理和疼痛影响。反过来,与疼痛相关的区域,包括 IC、ACC 和 AMG,通过它们与下丘脑和脑干的连接,最终通过节前神经元和副交感神经元产生自主反应(Asahina 等人,2003 年)。
前脑区ACC、PFC等自主神经核可参与针刺缓解内脏痛。患有炎症性肠病 (IBD) 的小鼠表现出抑郁和内脏痛,以及 PFC 中 P2Y12 表达升高。小胶质细胞中的 P2Y12 受体诱导白介素 1β (IL-1β) 的表达,IL-1β 是大脑抑郁症的关键介质。已发现电针大肠舒 ( BL25 ) 可显着下调 PFC 中 P2Y12 的表达,减弱小胶质细胞的激活,从而抑制 PFC 中的 IL-1β 表达,从而减轻 IBD 小鼠的内脏痛和抑郁症状(Li 等人., 2021). 发现内侧丘脑核 (MT) 和 ACC 中的反应性星形胶质细胞参与了 IBS 的内脏高敏感性,电针 ST25 和 ST37 可以通过减少 MT 和 ACC 中星形胶质细胞的活化来缓解这种情况 ( Zhao et al., 2020) ). P2 × 3 受体在 IBS 的内脏痛和电针 ST37 中发挥重要作用,ST25 已被证明可以通过下调大鼠 PFC 和 ACC 中 P2 × 3 受体的表达来降低对内脏痛的敏感性(Weng 等人,2015 年)). 这一证据表明,ACC 和 PFC 等自主神经核也可以参与针灸以减轻内脏疼痛。然而,需要进一步的研究来确定针灸是否通过这些大脑区域影响周围自主神经来发挥其镇痛作用。
AMG 复合体调节由感觉刺激(如疼痛)引起的情绪。加强 AMG 与 PFC、下丘脑、PAG 和 VLM 中相关核团之间的联系被认为是通过针灸缓解疼痛相关情绪以及其他治疗效果的潜在机制(Dhond 等人, 2008 ; Liu J. et al., 2016 ). 发现经前期综合征的发病机制与AMG的异常功能网络密切相关( Deng et al., 2018). SP6 的电针增加了 AMG 与脑干、右侧海马体、右侧眶额皮质和双侧 ACC 之间的功能连接 (FC)。它减少了 AMG 与左侧丘脑和双侧辅助运动区 (SMA) 之间的 FC,改善了经前综合症的症状 ( Pang et al., 2021 )。电针ST36和阳陵泉(GB34) 可以上调 AMG 中多巴胺 (DA) 的合成和释放,增加多巴胺受体 D1 (DRD1) 和多巴胺受体 D2 (DRD2) 的表达,从而激活 DRD1 和 DRD2 信号。这反过来又抑制了星形胶质细胞的活化,减少了 AMG 中肿瘤坏死因子 α (TNF-α)、IL-1β 和神经胶质纤维酸性蛋白的表达,抑制了过度的神经炎症,最终导致疼痛缓解和情绪改善 ( Zhang XH等人,2021 年). ST36 处的电针还被证明可以通过下调小鼠 AMG、体感皮层和丘脑中的 TRPV1-PERK 信号通路来减轻神经炎症,从而减轻酸性盐水注射引起的伤害性痛觉过敏,这表明 AMG 中与疼痛相关的信号通路参与其中在针灸镇痛中缓解与疼痛相关的情绪 ( Hsu et al., 2020 )。
总之,已经相对系统地研究了与针灸介导的镇痛相关的机制。研究发现针刺的镇痛作用主要与上行激活系统和下行抑制系统的调节有关( Zhang et al., 2014)). 足阳明胃经ST36是针刺镇痛研究中最常用、最有效的腧穴。前脑中的 AMG、PFC 和 ACC 等边缘系统在疼痛情绪的调节中起着至关重要的作用。这些自主神经皮层区域形成复杂的疼痛调节网络,与下行抑制系统相关的自主神经核如PAG、RVM、NTS、背侧网状核参与针刺镇痛和缓解疼痛相关情绪(图1)。然而,关于针刺在调节这些自主神经核团过程中对自主神经指标的影响,以及中枢自主神经网络如何影响交感神经和副交感神经传出神经从而介导针刺效应的报道很少。
心血管系统
研究发现电针HT7-通里(HT5)穴可以通过抑制从海马体投射到室旁核(PVN)的神经元的兴奋性,抑制交感传出神经,从而减轻心肌缺血。这种调节机制涉及海马-PVN-交感神经通路,PVN 中的关键神经元充当中间神经元 ( Cui et al., 2018a)). 到肌肉、血管床的下丘脑交感神经传出神经主要负责调节血压。已发现电针 ST36 和 ST40 可减轻慢性应激诱导的交感神经活动增强,并可上调下丘脑 PVN 和血浆中神经肽-y (NPY) 的表达,并对高血压大鼠发挥降压作用,并被 PVN 抵消显微注射 NPY 受体拮抗剂 ( Zhang et al., 2022). 内脏神经刺激诱发的心血管压力敏感 VLM 神经元的反应通过电针减少,随后通过 PVN 中的阿片受体阻滞剂恢复。PC5-PC6 处的电针减少了心血管压力敏感 PVN 神经元中的内脏诱发活动,这些神经元也直接投射到 VLM。投射到 VLM 的 PVN 神经元用逆行示踪剂标记,并被发现与 μ-阿片受体共定位并与内啡肽能纤维并列。因此,PVN 及其对 VLM 的投射对于通过 PVN-阿片类药物机制进行针灸治疗高血压至关重要 ( Tjen-A-Looi et al., 2016 )。
迷走神经-NTS 通路在心血管反射调节中起重要作用。研究发现海马-NTS-迷走神经通路参与了电针心经的心脏保护作用。通过刺激海马-NTS-迷走神经通路,电针 HT7-HT5 可以降低心肌缺血易感大鼠的 HR,增加平均动脉压(MAP),增加 HR-血压乘积(RPP)。, 2018b ). 当电针刺激HT7和HT5时,NTS将针灸信号传递给海马体,对信号进行整合,输出,调节NTS中特定神经元的兴奋性,最后将NTS的迷走神经信号传递给心脏,调节心脏活动(崔等人,2018b)。此外,在高血压大鼠的 NTS 中显微注射 γ-氨基丁酸 (GABA) 受体激动剂和拮抗剂后,升压药和降压药的反应增加,被发现会因电针治疗而减弱。电针治疗还减弱了高血压大鼠 NTS 中 GABA 受体表达的增加。这些结果表明,电针 ST36 可能通过调节 NTS 中的功能性 GABA 受体对肾血管性高血压产生积极影响(Zhang Q. et al., 2018)。
PAG 是自主传入和传出的重要整合区域。据报道,在 PC5-PC6 电针刺激后,注射示踪剂的小鼠弓状核 (ARC) 和 vlPAG 中的部分神经元对 c-Fos、逆行示踪剂和囊泡谷氨酸转运蛋白 3 (VGLUT3) 具有反应性,表明电针在PC5–PC6 通过激活 ARC-vlPAG-VLM 减弱交感神经兴奋反应(Guo 和 Longhurst,2010)。具体而言,在 BK 诱导的猫血压瞬时反射增加中,ARC 和 vlPAG 之间的兴奋性谷氨酸能连接有助于维持电针对 PC5-PC6 对心血管系统的抑制作用(Li 等人,2010 年)). 还发现电针 PC5-PC6 激活 vlPAG 到 VLM 的投射,并抑制由 VLM 的运动前神经元调节的交感神经兴奋性心血管反应(Tjen-A-Looi 等,2006)。
VLM 包含控制血管舒张张力、心脏功能和呼吸的神经元。电针 PC5–PC6 可以通过激活 VLM 中的 GABA 或阿片肽神经元来抑制交感神经传出神经元,进而调节内脏功能(Tjen-A-Looi 等人,2013 年;Guo 和 Malik,2019 年)。最近的报道描述了一种新的多功能肽,apelin,它与血压升高密切相关。反复电针ST36可降低高血压大鼠VLM中apelin及其受体的表达( Zhang et al., 2013 )。针灸 PC5-PC6 穴位通过影响 VLM 中的 μ 和 δ 阿片受体来减弱内脏交感神经兴奋反应 ( Li et al., 2001 ;Tjen-A-Looi 等人,2003 年)。电针 PC5-PC6 还可以通过阿片受体抑制 VLM 中谷氨酸的作用,从而减弱猫体内缓激肽 (BK) 诱导的内脏交感神经兴奋性反射 ( Zhou et al., 2007 )。
中缝苍白核(NRP)是调节交感神经张力的重要核团之一。结果发现,电针 PC5–PC6 可激活 NRP 中含有 5-羟色胺(5-羟色胺,5-HT)的神经元,并通过激活 VLM 中的 5-HT1a 受体来抑制心血管交感神经兴奋性反射(Moazzami 等人,2010 年) . AMB 包含投射到脊髓并调节交感神经活动和心血管功能的 5-HT 神经元。已经表明,PC5-PC6 的电针可激活 AMB 中的节前副交感神经元,并通过脑啡肽能机制减弱兴奋性心血管反射(Guo 等人,2012 年)). 最近的一项研究表明,电针 PC6–PC7 可调节 AMB 中胆碱乙酰转移酶 (ChAT)、囊泡乙酰胆碱转运蛋白 (VChAT) 和 c-Fos 蛋白的表达,以及控制 ChAT 和副交感神经张力的释放通过激活 AMB 神经元 ( Chen et al., 2016 )。
总之,本综述主要集中在中脑和脑干在针灸介导的心血管系统作用中的影响,如图 2所示. 手少阴心经和手厥阴心包经是治疗心血管系统疾病的常用穴位,而PC5和PC6是调节心血管功能最常用和最有效的穴位。针灸激活 PVN 下丘脑核团和 PAG 中脑核团,从而在激活交感神经元及其随后减少心血管兴奋之前抑制延髓 VLM 核团。此外,针灸刺激与迷走神经相关的中枢,包括下丘脑和中脑核团,从而调节心血管功能(Tjen-A-Looi 等,2013)。
胃肠系统
DVC和PVN中的自主神经核在调节胃肠功能中起主导作用。电针中脘(RN12) 和胃俞(BL21) 可以通过下丘脑 PVN-DVC-迷走神经-胃神经通路调节胃肠功能,表现为电针介导下丘脑 PVN 中胃动素、胃泌素及其受体的上调,以及作为电针增强 DVC 中胃扩张敏感的细胞外神经元的放电,从而调节胃动力(Wang 等人,2015 年)). 研究发现,电针刺激大鼠 BL21 和 RN12 穴位产生的信号集中在下丘脑 PVN 和 DVC,通过上调胃腔内胃肠激素参与调节胃动力(Wang et al., 2013) . 电针 PC6 主要通过抑制 DMV 中的 GABA 传输和减少迷走神经传出纤维的抑制来促进传出迷走神经活动并增加胃动力(Lu M. et al., 2019)). 此外,有证据表明 DMV 中的神经元及其信号通路直接调节胃肠功能。例如,研究发现迷走神经 DMV 中 NMDA 受体依赖性突触活动介导 ST36 处的电针刺激以增强胃动力(Gao 等人,2012 年;Browning 和 Carson,2021 年);也有证据表明,电针 ST36 和 ST37 可以激活 NTS 和 DMV 内的神经元,从而调节胃活动(Wang et al., 2007)。针刺 PC6 和 ST36 也可以通过 DMV 中的 IRβ-ERK1/2 依赖性胰岛素受体信号通路显着缓解晕动病 (MS) 引起的胃肠道症状( Tian et al., 2018)). 电针 BL21 和 RN12 可以通过激活 NTS 和 DVC 神经元和迷走神经传出神经来增强胃肠功能 ( Wang et al., 2015 )。此外,研究发现,束缚浸水应激 (RWIs) 会诱导 AMG 中 CRH 神经元的显着激活,并激活脑干副交感神经回路,这些回路通过直接投射到 NTS 和 DMV 中的神经元来调节胃消化,从而导致胃粘膜损伤。相反,电针 ST36 通过抑制 AMG 和 PVN 中的 CRH 神经元激活来减轻 RWIs 引起的胃粘膜损伤(He 等人,2018 年)。ST36 处的电针也被建议通过下调脑干和脊髓中的 5-HT 神经元活动来减少 IBS 中的内脏功能亢进(吴等,2010)。
穴位刺激诱导的传入信号直接调节脊柱整合后的内脏自主神经活动。脊髓后角的降钙素基因相关肽 (CGRP) 神经元与后角的 GABA 能神经元突触相连,GABA 能神经元抑制侧角交感神经节前神经元的兴奋性。李等。(2007)表明,针灸对脊髓水平胃肠功能的不同调节作用似乎与脊髓对交感神经和副交感神经通路的直接控制密切相关。手针刺激前肢曲池 ( Li11 )、上胸背奇虎穴位(ST13) 和远离胃神经支配区域的后肢 ST36 产生胃运动的促进反应,迷走神经活动增加和/或交感神经活动轻微抑制。针刺下胸气海(CV6)、中背 BL21 和全腹梁门(ST21) 的穴位,这些穴位与胃神经支配区域同节段,可引起胃动力抑制反应,胃动力活动增加交感神经和/或迷走神经活动的轻微抑制,表明脊髓可以通过调节交感神经和副交感神经通路直接参与胃肠功能(Tatewaki 等人,2003 年;李等,2007)。
在外周自主神经系统中,观察到双侧迷走神经切除前后电针 ST36 对胃电传导的影响、切除前电针介导的频率改变以及切除后电活动不变的显着差异。这间接证实了针灸不能在不介导内脏自主神经的情况下调节内脏功能( Wang et al., 2007 )。在严重烧伤导致肠缺血导致肠屏障功能障碍的大鼠模型中,迷走神经刺激通过调节迷走神经和增加紧密连接蛋白的表达和正确定位来降低肠上皮通透性(Zhou et al., 2013 ;Van Houten 等人,2015 年)。同样,电针 ST36 通过迷走神经介导的抗炎机制降低肠道通透性,防止长时间失血性休克后的肠道屏障功能障碍 ( Du et al., 2013 )。
乙酰胆碱和去甲肾上腺素合成并储存在突触前神经末梢。释放特定的作用后,它们会与突触后神经元、平滑肌细胞或腺上皮细胞中的特定离子通道或 G 蛋白偶联受体结合。肾上腺素与肾上腺素能受体结合以抑制胃动力。同时,副交感神经的兴奋性纤维一般具有胆碱能作用,通过乙酰胆碱与毒蕈碱(M)和烟碱(N)乙酰胆碱受体的相互作用发挥兴奋作用。相反,抑制纤维与效应细胞上的受体相互作用,暂时增加胃的容积。通过观察小鼠粪便中酚红的排泄,我们发现M2/3受体的缺失显着抑制了针刺引起的胃运动,空肠和结肠。此外,M1/2 受体的敲除显着降低了电针在 ST25 或 ST37 诱导的胃和空肠运动的抑制,而与野生型小鼠相比,观察到 M2/3 敲除小鼠的胃运动显着降低。针刺 ST36 穴位可显着增加 M1/2 受体敲除小鼠的胃肠道活动,但在不改变野生型小鼠胃肠道活动的情况下降低 M2/3 敲除小鼠的运动能力(高等,2016;陆明杰等,2019)。如果没有自主神经的参与,针灸无法控制心脏、肺等其他器官的活动( Tjen-A-Looi et al., 2003 ; Zhang XF et al., 2018 ); 然而,需要阐明特定神经递质在这些过程中的功能。
综上所述,关于胃肠系统,目前的研究主要集中在针灸对脑干的调节上。由下丘脑、DVC、NTS 和 VLM 等中枢自主核形成的复杂网络影响交感神经和副交感神经传出神经,介导针灸胃肠功能(图 3)。足阳明胃经和手阳明大肠经穴位使用频率最高,而ST36、ST37、ST25是针灸调理胃肠功能最常用、效果最好的穴位。电针这些穴位可抑制DMV中GABA能神经元的活性,减弱其对迷走神经的抑制作用,改善大鼠胃肠动力。Lu M. et al., 2019 ; 杨等,2021)。
抗炎作用
研究表明,DVC,尤其是 DMV,在调节迷走神经抗炎作用方面很重要。例如,研究发现手动针刺 ST36 可激活 DVC 中表达谷氨酸和嘌呤能受体的神经元和神经胶质细胞,通过增加 DVC 回路中的突触传递来增强迷走神经活动激活内脏神经,诱导脾脏巨噬细胞的抗炎反应,并降低血清和脾脏组织中的 TNF-α 水平(Lim 等人,2016 年)。电针ST36抑制ChAT +表达DMV 中的神经元 GABA 受体。它对迷走神经的兴奋通过激活α7烟碱乙酰胆碱受体(α7-nAChR)介导的巨噬细胞中的Janus激酶2(JAK2)/信号转导和转录激活因子3(STAT3)信号通路来减弱术后肠道炎症反应(Yang等人,2021 年)。
ANS 可以在局部和全身水平调节急性和慢性炎症反应 ( Ulloa, 2005 )。从交感神经和副交感神经末梢释放的神经递质与位于免疫细胞表面的各自受体结合,以启动免疫调节反应。自主神经还可以通过激活 HPA 轴和随后释放皮质醇来影响免疫细胞上表达的 β-肾上腺素能受体的数量 ( Nakada et al., 1987 )。此外,β2-肾上腺素能受体的激活通过激活下游磷脂酰肌醇 3-激酶 (PI3K) 通路来增强糖皮质激素受体基因表达率,从而导致对疾病的免疫反应得到控制和增强(Schmidt 等人,2001 年)). 通常,在急性炎症状态下,HPA 轴和 SNS 协同作用或相互耦合,导致皮质醇和 SNS 神经递质的释放增强,这有助于调节免疫细胞活性(Borovikova 等人,2000 年;Straub, 2004 年)。研究表明,电针环跳(GB30)可激活下丘脑 PVN 和 HPA 轴中的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)神经元,从而减轻炎症反应(Li et al., 2008)). 电针 ST36 和 SP6 还通过减少 PVN 促分泌素 (SCGN) 的转录和合成以及抑制 CRH 的合成和释放来减少肝切除术后手术创伤导致的 HPA 轴过度活跃 ( Zhang M. et al., 2021 )。在缩胆囊素 (CCK) 诱导的急性胰腺炎模型中,电针 ST36 刺激下丘脑或背侧迷走神经网络,导致黑皮质素促肾上腺皮质激素 (ACTH) 的释放,从而抑制 NF-κB 活性和促炎性细胞因子的产生,减少炎症并对胰腺具有保护作用(An et al., 2007)。
各种动物模型已经证明迷走神经介导的针灸具有抗炎和镇痛作用。ST36电针通过预防缺血性和出血性肠道损伤,降低血清TNF、MCP1、IL-6、IFN-γ水平,提高细菌性腹膜炎小鼠的存活率;这些影响被迷走神经切断术阻断了(Torres-Rosas 等人,2014 年)。研究表明,电针ST36可以激活肾上腺多巴脱羧酶的产生,导致全身释放多巴胺,从而抑制巨噬细胞释放炎症因子( Torres-Rosas et al., 2014)). 还有报道称,ST36 处的耳电刺激、针灸和电针可降低炎性细胞因子 TNF-、IL-1 和 IL-6 的血清浓度,并改善受脓毒症影响的啮齿动物的肾和肺损伤。还发现电针 ST36 可通过调节迷走神经的活动来预防因烧伤引起的炎症和肺组织损伤(Song et al., 2015)。已发现电针百会 (GV20) 和大椎(GV14) 可改善缺血性中风小鼠模型的脑血流灌注,通过刺激迷走神经减少脑损伤、细胞凋亡、氧化应激和炎症(Chi et al., 2018)。
SNS 贯穿脊髓并支配大部分内脏器官,节前交感神经可激活肾上腺中的光致变色细胞,将儿茶酚胺释放到血液中(Han 等人,2003 年;Ulloa 等人,2017 年)。电针可通过刺激交感神经引起局部和全身儿茶酚胺的分泌,其特异性作用与频率密切相关。研究表明,ST36 处的高频电针刺激可以通过肾上腺节前神经支配抑制角叉菜胶引起的炎症(Kim 等人,2008 年)). 相比之下,ST36 处的低频电针刺激通过局部交感神经节后神经减少了小鼠气囊炎症模型、手术创伤、败血症和关节炎的炎症(Wang 等人,2005 年;Kim 等人,2006 年;Santos -Almeida 等人,2017 年)。因此,高频电针似乎可以激活肾上腺髓质的节前神经,从而诱导全身性儿茶酚胺释放。相反,低频率的电针可能会刺激特定的交感神经节后神经,从而影响神经源性去甲肾上腺素的局部释放。
总而言之,针灸抗炎作用的研究主要集中在脑干(图4),ST36和ST25是最常用和最有效的穴位。已经证明,在 ST36 手动针刺可以激活 NTS、DMV 和 AMB 脑区的迷走神经核,导致抗炎作用,而在 ST25 高强度电针激活脊髓交感神经通路,产生抗炎作用(Straub,2004 年;Lim 等人,2016 年)。
讨论与结论
基于 ANS 的潜在功能通路和生理作用,我们推测 ANS 在针灸激活的中枢神经回路中发挥重要作用,从而调节心血管和胃肠功能,以及抗炎和镇痛功能(Salman,2016 年;Park 和 Namgung,2018 年;Yang 和 Chang,2019 年;Bonaz 等人,2021 年). 值得注意的是,前脑是感知压力、整合信息、调节心血管、胃肠等内脏功能的高级自主神经核。但针灸能否通过调节前脑自主神经核团来调节心血管和胃肠系统还需要进一步研究。然而,针灸调节肺、肝和肾等其他内脏功能的潜在机制尚不清楚,这是本研究的局限性,需要进一步研究和分析。
总的来说,我们推测针灸可能会兴奋或抑制前脑(IC、PFC、ACC、AMG 和海马)、下丘脑、PVN、PAG、NTS、DMV、VLM 和 AMB 内的自主核团,然后调节迷走神经、交感神经和副交感传出神经发挥针灸作用。不同的自主神经核参与调节不同系统中器官的功能。例如,针灸通过激活下丘脑 PVN 核团和 PAG 中脑核团,同时抑制延髓 VLM 核团,最后抑制心脏交感神经兴奋性来治疗心血管疾病。此外,针灸激活迷走神经中枢和传出迷走神经来调节心血管功能 ( Tjen-A-Looi et al., 2013)). 一个复杂的中央自主神经核网络,包括下丘脑、DMV、NTS 和 VLM,与外周 ENS 协同调节针灸对胃肠功能的影响。PFC、IC 和 ACC 是参与疼痛调节的额外皮质自主神经核。PAG、RVM、NTS、AMG 和背侧网状核是与疼痛下行抑制系统相连的自主神经核,在针刺镇痛的复杂网络中发挥作用。目前的知识表明,中枢自主神经核与胃肠道和心血管系统的针灸调节有关。炎症反应主要位于中脑和脑干。此外,目前还没有关于中枢自主神经系统如何介导针刺镇痛和药物成瘾的系统研究。
在外周,针灸可以通过调节植物神经来改善器官功能、控制炎症、发挥镇痛作用。例如,电针ST36和PC6可以通过刺激迷走神经改善胃扩张大鼠的胃肠动力( Wang et al., 2007 ; Lu M. et al., 2019 ); 电针PC5、PC6可通过刺激迷走神经、抑制交感神经,降低心血管兴奋反应,调节血压( Chen et al., 2016)). 然而,目前的研究大多采用得失法来研究传出交感神经和副交感神经对针刺作用的贡献,并且仅限于评估针刺对 ANS- 的抗炎作用。介导的功能,需要进一步研究传入神经、中枢整合和传出自主神经介导针灸的其他作用。
最近的研究表明,ANS 参与针灸的抗炎作用取决于穴位的选择和强度。例如,在后肢穴位 ST36 而不是腹部 ST25 的低强度 (0.5 mA) 电针可通过激活传出迷走神经来抑制 LPS 诱导的全身炎症。高强度(3.0 mA)电针 ST25 可以激活 NPY +交感神经,投射到脾脏以抑制 LPS 诱导的炎症,而低强度(0.5 mA)电针 ST25 不能激活该通路。在 LPS 引起全身炎症之前,电针 ST25 可通过激活外周 NPY +发挥抗炎作用交感神经元。尽管如此,在 LPS 引起炎症后,相同的腹部穴位和刺激强度仍显示出促炎作用(Liu S. et al., 2020)。最近,刘等人。(2021)表明,PROKR2Cre 标记的感觉神经元支配后肢深筋膜(例如,骨膜)而不是腹部筋膜(例如,腹膜),对于驱动迷走神经 - 肾上腺轴至关重要,提供神经解剖学穴位在驱动特定自主神经通路中的选择性和特异性的基础。
同样,就针刺镇痛和调节内脏功能的机制而言,介导不同穴位和参数引起的针刺效应的植物神经通路可能具有特定的规律,需要进一步研究。此外,不同的针灸方法可能会导致不同的结果。大多数关于针灸效果的研究都包含在本综述中,很少有使用手工针灸的。因此,需要进一步研究各种针灸方法是否以及如何控制 ANS。
总之,针灸通过调节 ANS 来控制多种生理反应。实验和临床结果都需要未来的研究来解码连接针灸方法、穴位和器官功能调节的特定解剖网络和分子机制,包括健康和疾病状态依赖的方式。针灸对 ANS 的调节是解释针灸基本属性(如穴位特异性)和经络科学基础的关键切入点。此外,这些解剖学、分子学和机制研究将对提高治疗效果以及确定可能限制针灸疗效的合并症具有重要的临床意义。
编译:金广宇
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网址: 【中西合璧】自主神经系统:针灸疗效的潜在联系 https://www.trfsz.com/newsview184642.html
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