刺激腿部“穴位”可治病?研究找到了背后的神经基础

时间:2021-10-14 11:15:36   来源 网络   作者:网络

细菌感染诱发的脓毒血症(sepsis)是一种剧烈的全身炎症反应,有致命危险。

在顶尖学术期刊《自然》今日发表的一篇论文中,哈佛大学神经生物学教授马秋富领衔的研究团队展示了一种刺激“穴位”治疗脓毒血症的实验方法:研究人员在患有脓毒血症的小鼠身上,找到其后肢的“足三里穴位”——换到人体的话大致位于膝盖下方2厘米处,然后用微弱的电流对此进行针灸,最终起到了有效的抗炎作用,降低了小鼠的死亡率。

针对这项研究,《自然》杂志同时发表了一篇评论文章,杜克大学麻醉学科的Luis Ulloa教授在文章中指出,电针灸(electroacupuncture)刺激特定部位,从而调节某些身体机能并治疗疾病,属于近年来被称为“生物电子医学”(bioelectronic medicine)的一类新兴医学领域。

人们很容易由此联想到传统的针灸。在这项研究以及先前的一些相关实验中,科学家们也发现,在传统意义上的“穴位”位置进行电针灸刺激为什么有效、如何才能起效、是否特异等,还存在很多争议。比如,以不同的强度刺激“足三里”,或者以同样的强度刺激另一个位于腹部的“天枢穴”,都无法起到同样的抑制炎症效果。

研究人员指出,如果要把电针灸发展为一种可靠、有效、灵敏的治疗方法,明确电针灸刺激“穴位”背后的神经元网络是非常关键的一步。

马秋富教授的研究团队从2017年以来,致力于挖掘电针灸激活神经通路进而调节炎症的机制。在这篇新发表的论文中,研究团队通过小鼠实验首次找到了一组特定的神经元,并发现这组神经元可以调节迷走神经-肾上腺反射,从而为电针灸刺激“足三里”起到全身抗炎效果找到了现代神经解剖学的基础。

具体来说,研究人员发现在电刺激“足三里”位置时,会激活一组表达Prokr2蛋白的感觉神经元。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。

有趣的是,表达Prokr2的神经元受到不同强度的刺激,会激活不同的神经通路。受到较低强度的刺激,它们会进而激活神经系统中的迷走神经-肾上腺,驱动肾上腺释放儿茶酚胺类抗炎物质。但如果电针灸刺激的强度过大,则会进而激活另一组交感神经反射,反而未能驱动迷走神经-肾上腺这条副交感神经通路。

▲适度刺激小鼠的“足三里”(ST36)引起全身抗炎反应的神经网络:激活Prokr2感觉神经元,驱动迷走神经-肾上腺轴(图片来源:参考资料[2])

这类Prokr神经元的神经纤维有特定的分布区域,也就为电针灸抗炎需要在特定“穴位”刺激提供了解释。在包裹腹部器官的组织中,研究人员就没有找到这类表达Prokr的神经元,所以刺激小鼠的腹部“穴位”(比如“天枢穴”)很难引起相同的全身抗炎反应。

为了验证Prokr2神经元的角色,研究人员光遗传学等多种实验手段人为激活表达Prokr2的神经元,发现可以模拟电针灸的抗炎效果;相反,如果特异性地破坏这组神经元,则会让电针灸起不到抑制全身炎症的作用。

《自然》杂志的评论文章总结说,这些结果首次提供了一种分子标记,靶向具有这种分子标记的神经元可以设计特定的刺激方法,用来远端调节身体机能。

注:原文有删减

参考资料:

[1] Shenbin Liu et al., (2021) A neuroanatomical basis for electroacupuncture to drive the vagal– adrenal axis. Nature. Doi: https://doi.org/10.1038/s41586-021-04001-4

[2] Neurons that switch off inflammation. Nature. Doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02714-0

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