针刺抗炎机制初探*

张一平，刘阳阳，徐 媛，徐枝芳，闫雅雯，郭 义

(天津中医药大学，天津 300110)

炎症是机体重要的防御反应，临床上很多疾病都伴随着炎症反应，如肺炎、胃炎、肝炎、肾炎、脑炎等各大系统炎症，类风湿性关节炎、强直性脊柱炎、炎症性肠病、多肌炎、血管炎病等自身免疫紊乱导致的炎症。只要有损伤就有炎症。炎症在多种疾病的发生发展转归预后方面发挥着重要作用。通常情况下，炎症在疾病的发生发展过程中起着积极作用，如在感染性疾病中，炎性渗出物纤维素交织成网，限制病原微生物的扩散；白细胞可杀死病原体，清除坏死组织；炎症局部的组织细胞又可修复坏死的组织。但在一定条件下，炎症对机体却有潜在的危害性，如病毒性心肌炎、脑膜炎等重要脏器的炎症；再者长期慢性炎症又可诱发其他严重病变，如类风湿性关节炎长期炎症刺激可导致关节畸形、其他系统受累，慢性溃疡性结肠炎可诱发结肠癌、强直性脊柱炎影响患者正常生活甚至致残。临床上针灸抗炎治疗历史已久，尤其在自身免疫紊乱导致的各种炎性疾病中应用广泛。大量临床试验和动物实验也证明，针刺治疗类风湿性关节炎、阿尔茨海默病等炎性疾病有良好的疗效，可导致促炎因子降低，抗炎因子升高[1]。但是，关于针刺是怎样发挥抗炎作用的，具体的分子机制是什么，至今仍未形成系统的理论。因此，本研究根据抗炎的传统经典理论及现代研究热点，对针刺抗炎通道及具体的分子机制作以下初步探讨。

1 炎症概述

炎症是具有血管活性的生活机体对于各种外源性或内源性损伤因子所产生的复杂的防御性反应。其致病因子种类繁多，总体可归纳为物理性因子、化学性因子、生物性因子、组织坏死、变态反应以及异物。炎症的发生发展机制非常复杂，基本病理变化包括局部组织的变质、渗出和增生，涉及的细胞多种多样，如白细胞、上皮细胞、血小板、间质细胞(内皮细胞、成纤维细胞)等。致病因子不仅损伤细胞释放炎症介质，如肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor,TNF)、血管活性胺、氧自由基、白介素-1(Interleukin-1,IL-1)、IL-6等细胞因子；而且可以激活血浆中相互关联的3大系统：激肽系统、补体系统、凝血系统/纤维蛋白溶解系统，使初级炎症介质的作用放大或者抵消初级炎症介质的而作用。当机体发生炎症时，适度的炎性反应有助于清除病原微生物和机体组织的修复，但是过度的炎性反应对机体反而有害，如类风湿性关节炎、炎症性肠病、阿尔茨海默病、缺血再灌注损伤等。

2 针刺主要的抗炎通道

2.1 下丘脑-垂体-肾上腺轴抗炎通道

针刺通过下丘脑-垂体-肾上腺轴(Hypothalamic-pituitary-adrenocortical axis，HPA轴)发生抗炎作用的观点由来已久，HPA主要由下丘脑的室旁核、腺垂体、肾上腺皮质构成，室旁核是此轴的中枢部位，当机体受到各种急性或慢性应激性刺激时，外周神经将信息传递到中枢神经，中枢神经经汇集整合分析后，作用于下丘脑室旁核的肽能神经元，这些神经元合成促肾上腺皮质激素释放激素(Corticotropin-releasing hormone，CRH)，CRH经垂体门脉系统到达垂体前叶，刺激垂体释放促肾上腺皮质激素(Adrenocorticotropic Hormone，ACTH)，ACTH激活肾上腺皮质细胞合成和释放皮质醇[2]。皮质醇通过与糖皮质激素受体(Glucocorticoid receptor, GR)相结合，对促炎及抗炎介质的基因表达进行调控，从而抑制多种促炎介质的产生，诱导多种抗炎介质的生成。同时皮质醇负反馈于下丘脑、垂体，防止因CRH的过度分泌，HPA轴亢进而导致GR敏感性下降，皮质醇抗炎能力下降[3]。

针刺可以双向调控HPA轴，使异常的HPA轴恢复正常而有效发挥抗炎作用。一是针刺直接激活HPA轴，发挥抗炎作用。如Li等[4]在佐剂性关节炎大鼠模型中，电针环跳穴，发现电针可以激活室旁核CRH神经元，引起血浆中ACTH增加，减轻炎症反应，降低造模侧足肿胀。王洪蓓等[5]采用5 Hz电针治疗急性佐剂性关节炎大鼠，能明显升高血浆皮质醇含量，皮质醇具有显著的抗炎作用。二是针刺可以下调CRH，防止因CRH过度分泌、HPA轴亢进、GR敏感性下降而导致机体的抗炎能力下降。如李辉等[6]在针刺对佐剂性关节炎大鼠抗炎作用机制研究中发现，造模后下丘脑CRH异常升高，电针针刺大椎穴，可以有效下调下丘脑CRH的含量，降低造模侧足肿胀，病理组织HE染色显示炎细胞浸润、血管增生及软骨破坏较模型组明显减轻。

除神经系统的HPA轴外，目前认为皮肤也具有和神经系统相似的HPA系统，因皮肤与中枢神经系统均来源于外胚层[7]。皮肤HPA主要构成细胞为成纤维细胞、免疫细胞、角质形成细胞和黑素细胞，这些细胞通过自分泌及旁分泌的方式相互作用[8]，共同形成皮肤HPA系统。当机体皮肤受到各种应激性刺激时，皮肤HPA系统活化，成纤维细胞、免疫细胞、角质形成细胞和黑素细胞等主要构成细胞分泌CRH，CRH与上述细胞膜上的受体相结合，刺激ACTH的合成，ACTH作用于真皮成纤维细胞、毛囊的外毛根鞘细胞和皮脂腺细胞，刺激这些细胞合成皮质醇，而皮质醇能够诱导抗炎因子合成、抑制炎性因子生成，对炎症有拮抗作用。同时，皮质醇还反馈作用于应激反应，减少CRH和ACTH的合成，以保证皮肤HPA系统的稳态[3]。针刺直接作用于皮肤，可能直接激活皮肤HPA系统，与中枢HPA轴协同发挥抗炎作用。如许丹丹[9]选用肥大细胞缺失大鼠，分析电针对皮肤HPA系统相关物质含量的影响，通过比较野生大鼠和肥大细胞缺失大鼠电针侧和非电针侧穴区皮肤CRH受体差值，发现针刺后野生型CRH受体高于肥大细胞缺失组，提示我们当机体发生炎症时，针刺可能能够增加CRH受体的含量，使不同来源的CRH更加有效地与受体相结合，以刺激ACTH、皮质醇的合成。但其具体机制需要我们进一步探索和证明。

2.2 胆碱能抗炎通道

胆碱能抗炎通路(Cholinergic anti-inflammatory pathway,CAP) 是Borovikov等于2000年提出，由中枢神经系统通过迷走神经及其递质乙酰胆碱(Acetylcholine,Ach)来调节或对抗全身炎症反应的一条神经-免疫调节抗炎通路[10]，具有高效率、速度快等特点。其作用机制为当机体发生炎症反应时，炎性刺激因子通过传入迷走神经到达大脑中枢，大脑中枢识别并整合传来的信号，刺激迷走神经末梢释放Ach，Ach与巨噬细胞和其他细胞膜上表达的α7烟碱型Ach受体(α7 nicotinic acetylcholine receptors,α7nAchR)结合，作用于下游JAK2/STAT3、MAPK/NF-κB等信号通路，抑制TNF、IL-1、IL-6等炎症细胞因子的合成和释放, 从而发生抗炎作用，但其对抗炎因子无作用[11-14]。研究显示，针刺发挥抗炎作用有赖于胆碱能通道的完整性。袁翔等[15]观察到电针足三里穴后，感染性休克大鼠平均动脉压升高，电针足三里前离断迷走神经，平均动脉压未升高。又如Song等[16]注射LPS诱导大鼠产生内毒素血症，导致血浆TNF-α、IL-10升高，器官功能参数如丙氨酸转氨酶(ALT)、肌酸激酶-MB(CK-MB)等升高。电针足三里可降低TNF-α、ALT、CK-MB，对IL-10无影响；在行迷走神经切除术后电针足三里，血浆TNF-α、IL-10、ALT、CK-MB未见下降。

针刺是怎样激活胆碱能通道从而发挥抗炎作用的？研究表明：针刺信号能够增强孤束核(Nucleustractus solitarius, NTS)及迷走神经运动背核(Dorsal motor nucleus of the vagus, DMV)中c-fos表达、兴奋迷走中枢[17]，并增加其传出纤维的电活动[18-19]。因此，当机体发生炎症时，针刺信号可以通过兴奋迷走中枢，增加传出迷走神经的电活动，发挥抗炎作用。如Hee-Don Lim等[20]在LPS诱导的内毒素血症小鼠中，针刺足三里穴，发现NTS、DMV中的c-fos表达升高，血清及脾脏中的TNF-α降低，脾脏中TNF-α mRNA水平下调；迷走神经切除术后，脾脏中的TNF-α mRNA及蛋白水平上调。由此可见，针刺可通过胆碱能抗炎通道使促炎因子水平下降，调节因过度的促炎因子释放而导致的促炎/抗炎因子失衡，从而快速直接有效的发挥抗炎作用。

3 针刺主要的分子信号转导途径

JAK-STAT、NF-κB、MAPK这3种信号转导途径在炎症的发生发展过程中起着重要的作用。干扰素、IL-2、IL-3等细胞因子通过JAK-STAT转导途径发挥促炎作用，TNF、IL-1等促炎细胞因子通过NF-κB途径参与炎症的发生发展。MAPK转导途径及其激活的c-fos则参与炎症因子的增殖[21-22]。大量研究证明：针刺可通过阻断这3种信号转导途径，发挥抗炎作用。如LIU等[23]采用电针百会、大椎穴治疗脑缺血大鼠模型，发现电针可以抑制JAK2mRNA的表达及磷酸化JAK2的生成，提高脑缺血后神经功能缺损评分，改善脑缺血后缺血再灌注引起的损伤。Li等[24]采用电针针刺胶原诱导型类风湿性关节炎大鼠的足三里、悬钟、肾俞穴，以观察针刺的抗炎通路，发现与模型组相比，电针组关节炎症指数、滑膜NF-κB表达水平、滑膜TNF-α、血清IL-1β、IL-6、IL-8等降低。杨晓溪等[25]通过卵蛋白致敏大鼠制作哮喘模型，发现针刺大椎、肺俞、风门能明显抑制哮喘大鼠肺组织p38MAPK、c-fos的表达，HE染色显示与模型组相比，针刺组大鼠肺组织的炎性细胞浸润、气道平滑肌痉挛等情况均有不同程度的好转。

除上述转导途径外，其他信号途径也参与抗炎过程，如腺苷与相应受体结合，可引起细胞内环磷酸腺苷分泌增加，从而抑制中性粒细胞功能[26]。实验证明，在炎性动物模型中，针刺即能增加内源性腺苷的含量[27]，又能激活腺苷受体[28]，从而降低TNF-α含量，减轻炎症反应；给予腺苷受体拮抗剂，电针降低TNF-α的作用也随之消失[28]。

4 结语

针刺的抗炎机制可通过胆碱能抗炎通道快速地抑制促炎因子的合成与释放，并通过HPA轴，抑制多种促炎介质的产生，诱导多种抗炎介质的生成持续的发挥抗炎作用。不论是神经抗炎通道还是体液抗炎通道，均需要分子信号转导途径来发挥作用，其结果使促炎因子减少，抗炎因子增多，促炎因子与抗炎因子趋于平衡状态。另一方面可以发现，针刺通过导致局部的小损伤，引起局部损伤与抗损伤的小网络，小网络再进一步通过神经通道、体液通道并与免疫反应相交互，引起机体整体调节的大网络。由此，针刺的抗炎机制研究为临床治疗类风湿性关节炎、炎症性肠病、阿尔茨海默病等免疫性疾病和炎性疾病提供了理论依据。但是，针刺的抗炎机制研究仍有很多未知领域，如针刺抗炎的启动环节，对皮肤HPA的具体调控，各种途径在中枢、外周是怎么联系作用的,未知的抗炎途径和抗炎物质等，均需要进一步探索。

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