穴位敏化与肥大细胞的相关性研究*
2020-01-11牟秋杰李昱颉赵国桢任菁钰李志刚
牟秋杰,嵇 波,李昱颉,赵国桢,任菁钰,李志刚
(北京中医药大学,北京 100029)
运用现代生物医学方法探析经络、腧穴的实质历经了半个多世纪,已取得了一系列丰硕成果,“宋氏针灸肥大细胞理论”[1]便是其中的代表之一。1977年宋继美教授根据肥大细胞在人体内的分布特点及机能意义,首次提出经穴现象与肥大细胞具有一定的相关性[2],开启了针灸细胞学研究的新领域,后来研究也证实肥大细胞参与了针刺“得气”[3]“循经感传”[4]。穴位敏化研究是对腧穴实质研究的继承和发展,是继经络研究之后针灸领域的又一原创性重大科学命题。近年来研究发现,腧穴是“活的”,处于动态变化之中,其形态、功能与脏腑机能密切相关[5],这赋予了腧穴新的内涵。陈日新教授[6]提出“腧穴敏化状态说”,认为腧穴具有“静息”“敏化”两种状态,其本质属性在于功能状态而非固定部位;朱兵教授[7]也指出腧穴是与疾病发生纠缠反应的体表位域,其本质是一种敏化态而非部位,并提出“穴位敏化”的概念。随着研究的深入,研究者发现肥大细胞在腧穴的动态变化过程中发挥着重要作用,其可能是穴位敏化的细胞学基础和客观指标之一。
1 穴位敏化和肥大细胞概述
1.1 穴位敏化概述
随着机体生理病理状态的变化,腧穴由“沉寂态”向“激活态”的转化过程即为穴位敏化,是对脏腑功能状态的实时、动态反映。穴位敏化的程度与疾病的严重程度相一致,其表现形式与疾病类型、病邪性质等密切相关,主要包括痛敏化、热敏化、光敏化、电敏化、声敏化、压力敏化、化学敏化、形态敏化、微循环敏化等,其中以痛敏化[8]和热敏化[9]较为常见。穴位敏化具有普遍性、规律性、特异性、动态性、功能性等特征,敏化腧穴是反映和调节机体功能的特定部位,具有诊断疾病和治疗疾病的双重功效,如周围性面瘫患者常出现翳风穴的痛敏化和形态敏化,治疗时针刺翳风穴往往能取得较好的疗效[10]。目前研究表明,穴位敏化的机制主要包括中枢机制和外周机制,涉及初级传入神经元、脊髓初级中枢、脊髓上中枢3个水平[7]。
1.2 肥大细胞概述
肥大细胞(Mast cells,MCs)是疏松结缔组织中的长寿免疫细胞,起源于骨髓中的多能造血干细胞[11],于1879年首次在动物体内发现。在成熟前,肥大细胞以前体细胞的形式存在,经外周血运输到黏膜或结缔组织后增值、分化为成熟的肥大细胞[12],其广泛分布于皮肤、呼吸道、消化道等部位,常沿小血管、小淋巴管、神经末梢等大量募集[13]。根据表达特异性蛋白酶的不同,可将人的肥大细胞分为MCT和MCTC两种表型,MCT相当于啮齿类动物的黏膜型肥大细胞(Mucosal MC,MMC),只表达糜蛋白酶,MCTC相当于啮齿类动物的结缔组织型肥大细胞(Connective tissue-type MC,CTMC),不但表达糜蛋白酶,还表达类胰蛋白酶和CPA3[14]。肥大细胞多呈圆形或椭圆形,细胞表面有长短不一的突起或绒毛,细胞核位于细胞中央,胞浆内可见线粒体、高尔基体、内质网等细胞器,细胞质内会预先形成颗粒(囊泡小体),这些颗粒成分主要包括蛋白聚糖、蛋白酶、生物胺、溶酶体酶、细胞因子、生长因子等,随着颗粒的成熟,其大小和成分会不断增加[15]。细胞膜上有高亲和力受体FcεRI,当机体受到内源性或外源性刺激时,FcεRI与免疫球蛋白E(Immunoglobulin E,IgE)特异性结合,使肥大细胞脱颗粒释放组织胺(Histamine,HA)、5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)、P物质(Substance P,SP)等生物活性物质[16],从而发挥淋巴细胞反应、纤维母细胞反应、酶底物反应、微血管反应等[17]多种生物学效应。
2 肥大细胞与腧穴的分布、结构相关
早期研究证实,穴区肥大细胞的数量明显高于非穴区,且具有沿经络募集的特性,这为确立肥大细胞在穴位敏化中的作用奠定了坚实的基础。1980年辽宁中医学院(现辽宁中医药大学)组胚教研室和病理教研室首次对截肢术前患者的曲池、合谷、外关等15个穴位进行针刺,截肢后观察发现穴区肥大细胞总数明显多于非穴区(穴位旁开2.5cm),且多沿小血管、神经束分布;Wu ML等[18]针刺大鼠合谷穴后发现,局部穴区出现肥大细胞沿血管、神经募集,并出现脱颗粒而使胞体变小;祝总骧等[19]对人和大鼠经脉循行线下肥大细胞的观察发现,无论是人体还是大鼠经脉循行线下的肥大细胞数均高于非经脉循行线;邓云平等[20]电针大鼠一侧足三里和髀关穴后发现,两侧足阳明胃经循行线上的天枢、髀关、伏兔、足三里、下巨虚穴区的肥大细胞数均高于穴旁区,并有循经分布的特点。
腧穴是脏腑经络之气输注于体表的特殊部位,它不是孤立静止的点,而是与深部脏腑组织有着密切联系的三维构筑体,有其固有的解剖层次和结构。无论是头颈部还是四肢躯干部的腧穴都有着相同的解剖层次,即“表皮-真皮-皮下组织-筋膜”[21],其解剖结构是以结缔组织为主,连带着血管、神经丛、淋巴管等构成的复杂体系[22]。同样,肥大细胞也分布在这些组织结构中,如李熳等[23]电针大鼠阳陵泉和环跳穴后,观察到穴区结缔组织内可见大量肥大细胞募集,并沿小血管排列;吴景兰等[24]分别对大鼠下肢的足三里、外膝眼、阳陵泉等穴进行观察发现,穴区皮下深筋膜、浅筋膜、小血管等处均有肥大细胞分布;明彩荣等[25]观测到大鼠足三里穴区深筋膜有大量肥大细胞募集,并有相当数量的肥大细胞沿血管、神经分布。由此可知,肥大细胞是腧穴的有机组成部分,与腧穴的分布、结构密切相关。
3 肥大细胞与穴位敏化的发生相关
研究发现,虽然导致穴位敏化的疾病类型、病邪性质不同,不同穴位所含的细胞化学成分也不尽相同,但在穴位敏化过程中均可观察到肥大细胞的募集、脱颗粒及活性物质的释放,说明肥大细胞与穴位敏化的发生密切相关,在穴位敏化过程中发挥着重要作用。邢贝贝等[26]对家兔心肌缺血引起穴位敏化的代谢物图谱变化观察发现,内关、神门、心俞穴处的组氨酸含量显著降低,组氨酸在肥大细胞的高尔基体中经组氨酸脱羧酶(Histidine decarboxylase,HDC)催化、脱羧成为组胺,说明在家兔心肌缺血过程中,HDC催化组胺酸脱羧为组胺,引发局部炎性反应而导致穴位敏化;石宏等[27]对急性胃黏膜损伤大鼠研究发现,其脾俞、胃俞的皮肤及皮下组织中出现大量肥大细胞的募集,其数量较正常对照组和敏化穴旁组明显增多,脱颗粒率也明显增高,敏化穴区及穴旁的SP较正常对照组明显增多;同样,本团队对膝骨关节炎模型大鼠的研究也发现,其鹤顶穴区肥大细胞内的致密颗粒较正常组和生理盐水组明显减少,并出现肥大细胞的募集和脱颗粒[28],释放类胰蛋白酶、5-HT、HA等炎性介质导致穴位敏化,且穴位敏化程度与疾病严重程度相一致[29]。
4 肥大细胞与穴位敏化的动态性、功能性特征相关
穴位敏化是对机体功能状态的实时、动态反映,其发生率、种类、部位、数量、变化速率、分布范围、面积大小、功能强弱等均处于动态变化之中,具有动态性特征。随着脏腑功能状态的不断变化,腧穴也处于“敏化-脱敏”的动态变化过程之中,与此同时,敏化穴区肥大细胞的数量、脱颗粒率、生物活性物质的释放等也处于动态变化之中。本团队分别在膝骨关节炎模型大鼠造模成功后的第0天、7天、14天、21天、28天取大鼠鹤顶和阳陵泉穴区的皮肤组织进行检测发现,鹤顶穴区肥大细胞的数量在第7天要明显高于第0天和21天,脱颗粒率在第7天、14天明显高于第0天,阳陵泉穴区肥大细胞的数量和脱颗粒率在第14天明显高于第0天和7天,同时,在造模成功后的28天中,鹤顶和阳陵泉穴区肥大细胞的数量、脱颗粒率总体呈现出先增加后下降的趋势,与疾病的严重程度和腧穴的敏化程度相一致[30]。
敏化腧穴是反映和调节脏腑功能的特定部位,具有诊断疾病和治疗疾病的功能性特征,其功能的发挥与肥大细胞密切相关。敏化腧穴局部有大量肥大细胞募集及生物活性物质的释放,从而使穴位敏化具有不同的表现形式,如HA能够舒张血管、增加毛细血管通透性、渗出血浆,导致穴区出现瘀点、瘀斑、色泽改变等导致腧穴的形态敏化;SP作为致痛物质能够直接兴奋伤害感受器产生痛觉,导致腧穴的痛敏化等。穴位敏化的这些特征性表现形式是对脏腑功能的外在反映,有利于疾病的诊断。此外,穴位敏化还具有增强腧穴功能的特性,临床上选取敏化腧穴治疗疾病往往能取得较好的疗效[31],这可能与抑制肥大细胞脱颗粒释放生物活性物质、减少炎性反应有关,如盛有根等[32]在常规治疗的基础之上给予创伤性膝关节炎患者热敏灸治疗,能够明显降低患者关节液中白细胞介素-6(Interleukin 6,IL-6)、白细胞介素-8(Interleukin 8,IL-8)的含量,其疗效优于常规治疗;章海凤等[33]分别采用热敏灸和非热敏灸治疗膝骨性关节炎模型兔,结果显示热敏灸组关节液中肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)的含量明显低于非热敏灸组。
5 肥大细胞与穴位敏化机制相关
体表腧穴与内脏功能状态存在特异性联系,穴位敏化是内脏病变在相应脊髓节段皮肤引起的神经源性炎性反应。自1983年中枢敏化现象发现以来[34],有学者先后发现脊髓背角神经元[35]、丘脑、中脑灰质及大脑皮质神经元[36]在痛敏化过程中发挥重要作用。会聚-易化学说认为,病变脏器和出现牵涉痛的皮肤均受位于脊髓和脊髓上中枢的躯体-内脏会聚神经元支配,内脏病变时该神经元被伤害性刺激敏化,从而对体表的传入产生更强烈的反应[37];躯体-交感神经反射学说认为,内脏病变时,冲动经交感神经传入纤维传递至脊神经后根产生兴奋灶,并通过交感传出纤维传递至外周皮肤,引起外周血管释放生物活性物质,刺激伤害性感受器而产生牵涉痛[38]。穴位敏化的中枢机制与其有相似之处,研究证实给予大鼠直结肠扩张(Colorectal distension,CRD)刺激后,会导致脊髓背角广动力型神经元(Wide dynamic range neuron,WDR)[39]、延髓背柱核(Dorsal column nuclei,DCN)神经元[40]、延髓背侧网状亚核(Subnucleus reticularis dorsalis,SRD)神经元[41]、丘脑腹后外侧核(Nucleus ventralis posterior lateral,VPL)神经元的激活,其激活效应与CRD刺激量相一致,这些被激活的神经元对来自体表的穴位刺激产生更强烈的反应,并与针刺强度有关,呈现出明显的量-效敏化关系。穴位敏化的外周机制则主要通过背根反射和轴突反射实现,内脏病变时,经背根神经节细胞顺向传递至脊髓背角细胞的冲动,通过中间神经元激活另一个背根神经节细胞,以背根反射的方式逆向传至外周;另外,背根神经节细胞存在分支现象,内脏传入冲动既能顺向传递至中枢,又能以轴突反射的方式逆向传至外周,这两种逆向传递至外周的冲动共同导致腧穴形态和功能易化[42]。由于肥大细胞与神经末梢之间存在特殊的“突触样”联系,内脏病变时通过中枢机制或/和外周机制引起穴区肥大细胞激活并释放HA、5-HT、TNF-α、前列腺素(Prostaglandin,PG)、缓激肽(Bradykinin,BK)、SP、神经生长因子(Nerve growth factor,NGF)等炎性介质,作用于穴位局部的神经、血管等组织导致穴位敏化。
6 结语
穴位敏化研究是对腧穴本态和实质的探究,以前的研究认为穴位是神经血管以及多种组织参与的组织复合立体结构[43],这并非腧穴的确切内涵,因为非穴区亦存在同样的结构。近年来,朱兵[7]提出腧穴是反映和调整脏腑功能变化的特定部位,其本质是一种敏化态,这强化了腧穴的功能性和动态性特征,是对穴位本态的全新认识。穴位敏化所呈现出的局部组织细胞化学结构的变化,尤其是肥大细胞的变化为动态认识腧穴的形态和功能带来了新的视角。从近年来对穴位敏化的研究来看,肥大细胞一直是人们关注的焦点,众多研究表明,肥大细胞与穴位敏化及其功能密切相关,其可能是穴位敏化的细胞学基础。因此,进一步研究病理状态下敏化腧穴局部肥大细胞的变化及针灸对敏化腧穴局部肥大细胞的影响,对揭示腧穴本态和实质以及提高针灸临床疗效具有重要意义。同时,目前关于穴位敏化的客观指标尚无统一认识,由上文可知,肥大细胞及其释放的活性物质是敏化穴区的特征性成分,且贯穿于穴位敏化的各个节点,应加大对穴位敏化的肥大细胞机制研究,有望使其成为穴位敏化的客观指标之一。