研究作者指出,這項研究的結果為電針療法未來(lái)的應用提出了更多可能,但也表明如果操作不當,可能會(huì )產(chǎn)生嚴重的后果。

近日,由哈佛醫神經(jīng)科學(xué)家們帶領(lǐng)的一個(gè)研究團隊,成功利用針灸平息了系統性炎癥(systemic inflammation)小鼠身體中的細胞因子風(fēng)暴。這篇于 8 月 12 日在《神經(jīng)元》(Neuron)上發(fā)表的研究顯示,針灸可以在被細菌誘導的全身炎癥動(dòng)物身上啟動(dòng)不同的信號通路,以觸發(fā)促炎或抗炎反應。

該團隊還確定了針灸影響炎癥反應的三個(gè)因素:實(shí)施治療的部位、強度和時(shí)間。不同時(shí)間在身體不同部位施加不同強度的刺激,會(huì )對炎癥標志物和小鼠存活情況造成極為不同的影響。

這一系列實(shí)驗,標志著(zhù)確定針灸背后的神經(jīng)解剖學(xué)機制的關(guān)鍵一步,并為應對炎癥性疾病的多種治療方式給出了藍圖。

盡管如此,科學(xué)家們仍然發(fā)出了警告:在將他們的發(fā)現用于任何治療過(guò)程之前,仍需要以動(dòng)物和人類(lèi)為模型,進(jìn)一步證實(shí)該結論,并謹慎確定針灸刺激治療的優(yōu)參數。

揭示針灸機制的重要一步

在這項研究中,針灸刺激影響著(zhù)動(dòng)物如何應對細胞因子風(fēng)暴,也就是大量作為促炎分子的細胞因子的快速釋放。作為重癥新冠肺炎的并發(fā)癥之一,該現象已經(jīng)獲得了廣泛關(guān)注;但是這種異常的免疫反應在任何感染的情況下都可能發(fā)生,并且長(cháng)期以來(lái)被醫生們視為敗血癥的標志之一,那是一種由感染引起的炎癥反應,會(huì )損傷內臟,常常危及生命。有估計稱(chēng),敗血癥每年在美國影響約 170 萬(wàn)人,這個(gè)數字在全世界大約是 3000 萬(wàn)。

源自傳統中醫的針灸,近年來(lái)逐漸融合至西方醫學(xué),尤其是針對慢性疼痛和胃腸疾病的治療中。針灸主要是對被稱(chēng)為"穴位"的身體表面特定位點(diǎn)進(jìn)行機械刺激。據稱(chēng),這種刺激可以觸發(fā)神經(jīng)信號,并遠程影響與特定穴位對應的內臟功能。但是,針灸過(guò)程和效果所基于的基本機制還沒(méi)有完全明確。

這項新研究的項目負責人,哈佛*醫布拉瓦尼克研究所(Blavatnik Institute)神經(jīng)科學(xué)教授兼丹娜—法伯癌癥研究所(Dana-Farber Cancer Institute)研究員馬秋富表示:"為了在神經(jīng)解剖學(xué)層面理解針灸,并將其采納至治療包括敗血癥在內的炎癥性疾病的工具箱,科研人員們不懈努力。而這項研究的發(fā)現標志著(zhù)我們邁出了重要的一步。"

神經(jīng)遞質(zhì)與免疫反應的關(guān)聯(lián)

作為一位致力于研究疼痛的基礎機制的神經(jīng)科學(xué)家,馬秋富數年來(lái)都對針灸的生物學(xué)機制抱有極大的興趣。此前,一篇于 2014 年發(fā)表的論文引起了他的注意,這篇論文稱(chēng),利用針灸刺激迷走神經(jīng)-腎上腺軸(vagal-adrenal axis),可以減輕小鼠全身炎癥的癥狀。迷走神經(jīng)-腎上腺軸是一條信號通路,由迷走神經(jīng)傳輸信號至腎上腺,并刺激腎上腺釋放多巴胺。不僅如此,一篇 2016 年發(fā)表的論文進(jìn)一步激發(fā)了馬秋富的好奇心,論文顯示刺激迷走神經(jīng)可以平息炎性分子的活動(dòng),并減輕類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節炎的癥狀。

傳統針灸技術(shù)使用極細的針尖插入身體各個(gè)部位皮膚下。在剛剛發(fā)表的這篇論文中,研究人員采用了電針技術(shù)(electroacupuncture),這是針灸的現代改進(jìn)版,用極細的電極代替針,穿過(guò)皮膚插入結締組織。這種方式可以更精確地控制刺激的強度。

先前研究揭示了神經(jīng)遞質(zhì)在炎癥調控中所承擔的角色?；诖?該團隊把注意力放在了兩種分泌神經(jīng)遞質(zhì)的細胞上,分別是腎上腺中的嗜鉻細胞(chromaffin cell),和位于周?chē)窠?jīng)系統、通過(guò)大量神經(jīng)纖維直接連接脾臟的去甲腎上腺素能神經(jīng)元(noradrenergic neuron)。其中,嗜鉻細胞是體內多巴胺的主要生產(chǎn)者,和壓力相關(guān)激素腎上腺素、去甲腎上腺素的主要生產(chǎn)者;去甲腎上腺素能神經(jīng)元也可以釋放去甲腎上腺素。研究人員還表示,除了這些已被充分證明的功能外,多巴胺、腎上腺素和去甲腎上腺素在炎癥反應中似乎也發(fā)揮了作用。對該現象的觀(guān)察在先前研究中就已有記錄,而目前的這項研究再次肯定了這一論斷。

時(shí)機至關(guān)重要

研究團隊想要確定神經(jīng)細胞在炎癥反應中的確切作用。為了達到這個(gè)目標,他們采用了一種新型遺傳學(xué)方法殺死嗜鉻細胞或去甲腎上腺素能神經(jīng)元。借此,研究人員們可以比較正常小鼠與缺失這些細胞的小鼠的炎癥反應,確定它們是否參與、如何參與對炎癥反應的調控。兩組動(dòng)物之間存在明顯的區別,提示了這些神經(jīng)細胞作為炎癥反應調控因子的關(guān)鍵作用。

在其中一組實(shí)驗中,研究人員先使用內毒素使小鼠產(chǎn)生細胞因子風(fēng)暴,隨后對小鼠后腿的特定位點(diǎn)施加了低強度的電針(0.5 毫安)。電針刺激啟動(dòng)了迷走神經(jīng)-腎上腺軸,使腎上腺中的嗜鉻細胞釋放了多巴胺。接受了這種療法的動(dòng)物們體內的三種主要的促炎細胞因子都呈較低水平,并且相較于對照組的小鼠有更高的生存率:60% 經(jīng)過(guò)針灸治療的動(dòng)物成功存活,而未經(jīng)該操作的動(dòng)物只有 20% 活了下來(lái)。有趣的是,研究人員們還發(fā)現,迷走神經(jīng)-腎上腺軸只能通過(guò)后肢電針進(jìn)行刺激,而無(wú)法通過(guò)腹部的穴位刺激。這個(gè)發(fā)現說(shuō)明了不同穴位對刺激不同抗炎通路的針對性。

在另一個(gè)實(shí)驗中,研究團隊將高強度電針(3 毫安)分別施加到了敗血癥小鼠的腹部穴位以及后肢穴位。該刺激啟動(dòng)了脾臟中的去甲腎上腺素能神經(jīng)纖維。研究人員們觀(guān)察發(fā)現,針灸治療的時(shí)機對其效果極其重要,治療的時(shí)機不同,對腹部穴位高強度刺激的治療結果有天壤之別。

如果在動(dòng)物體內發(fā)生細胞因子風(fēng)暴之前短時(shí)間內施以針灸治療,這些動(dòng)物在隨后的炎癥反應程度會(huì )更低,并且有更好的預后。事實(shí)上,這種通過(guò)高強度刺激進(jìn)行的預防措施可以將動(dòng)物存活率從 20% 提升至 80%。與其相反的是,若動(dòng)物在疾病開(kāi)始后、細胞因子風(fēng)暴頂峰時(shí)接受針灸治療,它們會(huì )出現更加嚴重的炎癥反應和病癥。

這些發(fā)現表明,同樣的刺激可能產(chǎn)生完全不同的結果,取決于不同的治療位置、時(shí)機和強度。

馬秋富表示:"這些觀(guān)察更加說(shuō)明了針灸療法若是操作不當,可能產(chǎn)生極其嚴重的負面結果,我認為這可不是人們想要的。"

對于未來(lái)的研究方向,馬秋富認為,這項研究的結果為電針療法在各種治療模式下的使用提供了可能性,例如為重癥監護病房中的敗血癥病人進(jìn)行輔助治療,以及對特定位置的炎癥反應(如消化道炎癥)進(jìn)行更有針對性的治療。

馬秋富還提到,該成果的另一項潛在應用就是幫助調控癌癥免疫療法所引發(fā)的炎癥反應;這種療法雖然可以拯救患者的生命,但有時(shí)也會(huì )因過(guò)度刺激免疫系統而引起細胞因子風(fēng)暴?，F在,針灸療法已經(jīng)作為癌癥綜合治療的一部分,幫助患者應對化療和其他治療手段的副作用。