针灸预处理防治运动性免疫失衡的研究进展与思考

赵敏,高明

·综 述·

针灸预处理防治运动性免疫失衡的研究进展与思考

赵敏1,2,高明1

(1.上海中医药大学针灸推拿学院,上海 201203;2.上海市长宁区华阳街道社区卫生服务中心,上海 200042)

对针灸预处理防治运动性免疫失衡的研究进展和优势特点进行综述。检索查阅关于针灸预处理与运动医学、运动免疫学领域等相关文献,并进行分析总结。针灸预处理通过调节免疫器官、免疫细胞、免疫因子等,实现对机体免疫的综合调整,预防运动免疫失衡的产生。目前的主流观点是针灸预处理对CD4﹢/CD8﹢失衡和Th1/Th2淋巴细胞失衡的调节作用。针灸预处理具有效应累积性、调控整体性、功能多样性和方案个体化与人性化,针灸预处理在防治运动性免疫失衡方面具有肯定的效果和良好的应用前景。

针灸疗法;针灸预处理;运动性免疫失衡;综述

运动有益于健康是被人们普遍接受并认可的。人们对运动与健康两者相互关系的直观感受是长期保持良好运动者对一些流行性疾病具有较低的患病率、较轻的病情、较强的抵抗力及恢复力。调查显示,运动能够减少乳腺癌、肠癌[1-2]等患病风险。美国肿瘤学会(American Cancer Society, ACS)关于营养和运动预防癌症指南中建议成年人应保证每周至少150 min中强度或75 min高强度运动。然而,在一些从事体育运动工作者中有着这样一个共识,长时间剧烈运动会使运动员抵抗力减弱,发生上呼吸道感染的机率明显上升。20世纪80年代,随着运动免疫学建立,这种由于大强度运动导致机体抗病能力降低的现象被定义为运动免疫失衡。当今世界,竞技体育领域对运动员的竞技状态要求几乎逼近人类极限,根据“超量恢复”学说[3],大强度训练是提高运动能力的重要训练方法之一。为了获得最佳成绩,运动员必须长期接受大强度运动训练,并同时面临运动免疫失衡现象的威胁。因此,如何应用科学、安全、合法、有效的训练方法和预防措施,即在提高运动员竞技状态和专业运动能力的同时,增强运动员的免疫力,防治运动免疫失衡的发生,现已成为竞技体育相关研究者的关注焦点。

预处理作为机体的一种内源性保护现象,相较于不断受到冲击和限制的传统训练方法及理论有着明显优势。在现有诸多方法中,针灸预处理的应用已被拓展运用至预防运动免疫失衡领域[4-6]。针灸预处理能够对机体免疫产生多环节、多水平、多途径的综合调整,同时不涉及药物化学成分吸收,具有更广阔的应用前景和经济效应。基于上述特点,针灸预处理是否能够成为一种较好的防治运动免疫失衡措施?本文通过查阅检索近年来相关文献,试探讨针灸预处理防治运动免疫失衡的理论基础。

1 运动免疫失衡机制研究

长期过量运动可导致运动员免疫功能低下和易感率上升,且这种状态在运动后仍能维持一定时间, Pedersen BK等[7]将这段免疫低下期称为“open window”。随后研究者发现大强度运动可导致机体各项免疫参数显著变化[8],一些固有免疫平衡被打乱,最终导致运动免疫失衡。国内外研究[9-10]对其产生机制已取得一定认识。

1.1 大强度运动对免疫器官的影响

脾脏和胸腺是人体重要的免疫器官。陈士强等[11]和曹伟等[12]分别发现在长期大强度运动后,大鼠脾脏和胸腺指数呈明显下降,胸腺发生显著萎缩,蛋白质组表达发生明显改变,表明长期大强度运动对大鼠免疫功能产生抑制。

1.2 大强度运动对免疫细胞的影响

大强度运动可造成免疫细胞数量紊乱,各亚群所占相对比例发生重新分配,导致一些重要细胞亚群平衡被打乱。

1.2.1 运动与T淋巴细胞

T淋巴细胞常被作为反映运动员免疫功能的有效指标,其变化直接反映特异性免疫功能的高低。T细胞可以被有丝分裂原ConA、PHA和PWM所激活,通过观察运动后淋巴细胞对有丝分裂原反应的变化能够了解T细胞活化和增殖情况。MacNeil B等[13]、Shinkai S等[14]、Tanimura Y等[15]分别通过研究发现,大强度运动后淋巴细胞对丝裂原ConA应答减弱,对PHA刺激的增殖反应降低,同时周围血中T淋巴细胞总数下降。另一方面,T细胞亚群中CD4﹢/CD8﹢的适宜比值被认为代表淋巴细胞增殖功能和抵抗病毒入侵能力[16]。大运动量使白细胞数量整体下降[17],从而导致CD4﹢/CD8﹢比值下降甚至倒置,最终导致免疫系统的自稳态被破坏,产生运动免疫失衡。

1.2.2 运动与NK细胞

NK细胞在细胞免疫、抗病毒感染中起重要作用,同时参与自身免疫和超敏反应。大负荷运动后,中性粒细胞与巨噬细胞过度应激、肌肉细微结构潜在损伤和细胞凋亡,释放大量趋化因子诱使淋巴细胞大量迁移进入肌肉组织,使外周血液NK细胞数量与功能的下降[18],引起免疫失衡。

1.2.3 运动与其他免疫细胞

急性大强度运动时机体处于氧化应激状态,当机体从氧化应激状态恢复正常后,氧自由基生成与清除的动态平衡被破坏,体内氧自由基维持较高水平,免疫细胞膜受到攻击[19],造成免疫失衡。同时大强度运动和力竭运动可抑制单核吞噬细胞系统,导致其吞噬作用下降[20-22],影响正常免疫功能。

1.3 大强度运动对免疫因子的影响

Th1/Th2平衡是维持机体免疫功能的重要机制之一,该平衡的紊乱将产生某些自身免疫和特异性过敏反应[23-24]。中小强度运动增加Th1型细胞因子含量,而过度运动增加Th2型细胞因子含量同时抑制Th1型淋巴细胞活性[25]。中等强度训练对Th细胞分化的影响表达为对Th1分化反应的诱导作用,可使机体产生保护性免疫。而递增负荷疲劳运动则会使Th1/Th2比值下降,提示机体细胞免疫受到抑制。

2 针灸预处理在治疗领域的应用

针灸作为传统医学的一种治疗方法,具有顾护阳气、调护正气、扶正祛邪、疏调情志等作用,同时又有治未病、冬病夏治等预防保健功能。通过特定的刺激方式,结合穴位特异性、补泻方法、刺激强度等,针灸能够提高机体免疫功能,同时抑制过度免疫,是一种整体、良性、双向性的调节。预处理技术作为机体的一种内源性保护,是指通过预先对组织或器官进行缺氧、药物、温度等刺激,以提高机体抗病与应激能力,已有研究证实其在心肌保护和机体抗疲劳两方面有显著效果[26-28]。《针灸聚英》:“无病而先针灸曰逆。逆,未至而迎之也。”《刺法论》:“故天地气逆,化成民病,以法刺之,预可平痾。”近代针灸界将针灸作为一种预处理方法,提出“针灸预处理”“针灸良性预应激假说”[29],认为在疾病前期可针对性地预针灸刺激易感人群的相应穴位,使机体产生适量的应激反应,激发机体的内源性保护机制,促进机体产生主动性自我调整以消除潜在的功能失衡,从而能够在发病后尽可能地减轻或抵抗疾病损害,延缓组织器官的退行性改变,提高机体的抵抗与应变能力,为针灸预处理在治疗领域的应用打下理论基础。

2.1 保护心脑组织功能

针灸预处理在保护心脑组织方面的功能尤为突出[30-32]。其理论依据是从缺血预适应角度出发,选择针灸作为引起机体适度应激的有效手段,启动机体内源性保护机制,维持各项信号通路,调动各种自我反馈和调节机制以维持内环境稳定[33-34]。电针与艾灸预处理对兔心肌缺血再灌注损伤均有延迟性保护作用,其具体机制可能与血清肌酸激酶和血浆内皮素的含量减少、心肌组织HSP 27和HSP 70表达增强有关[35-36]。诸多研究表明[37-39],针灸预处理内关可通过上调心肌d阿片受体基因表达、促进心肌细胞Cx43表达升高、减少HMGB1蛋白表达等多种途径来减轻心肌缺血再灌注损伤并产生保护作用。陈泽斌等[40]、路志红等[41]分别通过动物实验发现针灸预处理对脑组织和神经元具有保护作用,能够缩小脑缺血造模引起的脑组织及神经的损害程度。周华[42]发现预电针和预艾灸通过下调阿尔茨海默病(AD)大鼠海马组织Axin表达,上调b-连环蛋白表达,降低GSK-3b的活性,升高PP2A的活性,增强Wnt1基因表达,从而起到保护AD模型大鼠神经功能的作用,使其学习和记忆功能明显提高。

2.2 保护消化和代谢功能

研究发现艾灸足三里、中脘等穴预处理可促进大鼠胃黏膜损伤的修复,减轻急性炎症反应,其具体机制可能与促进免疫抗炎因子IL-10,抑制免疫促炎因子IL-1b和TNF-a有关[43]。陈永等[44]建立MNNG导致大鼠胃癌模型,发现针灸预处理能够改善胃黏膜癌前病变的组织学表现和降低血清CEA浓度。冯超[45]和李媛媛等[46]通过观察高脂高糖饲料导致肥胖模型大鼠,分别发现针灸预防组能更大程度降低大鼠体质量、血脂、血糖、血清胰岛素、血清瘦素等指标,证实了艾灸预处理能有效预防单纯性肥胖。莫捷等[47]发现逆针灸关元穴能降低自然更年期大鼠体质量增长率,同时降低下丘脑和卵巢瘦素水平。

2.3 保护运动系统功能

一些学者将针灸预处理应用于运动竞技领域,发现针灸预处理能够促进运动后肌肉微结构紊乱状态和生理生化指标恢复,达到缩短运动后机体恢复时间[48],缓解运动性疲劳[49-50]等作用。

2.4 保护免疫系统功能

针灸预处理具有良性调节免疫功能作用。研究发现[51]对白细胞低下症大鼠进行激光预处理足三里穴,能够促进其T细胞生长,减少B细胞数量下降,调节T/B细胞的比值。同时,针灸预处理可通过调节机体免疫各项环节,实现对运动免疫失衡的预防作用。

3 针灸预处理对运动免疫失衡影响的机制研究

近年来,一些学者将针灸预处理运用于运动训练中,并发现针灸预处理能够通过调节免疫器官、免疫细胞、细胞因子等多种途径,实现对运动免疫失衡的预防作用。

3.1 免疫器官调节

一些学者认为针灸预处理能够在大强度运动后,保护胸腺和脾脏固定免疫功能,在原有基础上相对地维持胸腺和脾脏系数,为其后免疫细胞、免疫因子等应答反应提供了保障[52-53]。研究发现,针灸三阴交穴具有延缓胸腺结构萎缩和功能退化作用[54]。Toma K等[55]发现针刺合谷穴能够减少运动后皮肤交感神经过度兴奋。

3.2 免疫细胞调节

针灸预处理能够通过维持大强度运动后T细胞数量、比值、细胞间平衡及细胞功能等途径,从而对机体特异性免疫起到保护作用。

3.2.1 CD4﹢/CD8﹢平衡调节

高明等[56]发现艾灸预处理能提高男子中长跑运动员大负荷运动训练期间CD3﹢、CD4﹢、CD8﹢T淋巴细胞亚群的含量,预防CD4﹢/CD8﹢平衡失调。吕琳[57]发现艾灸大椎穴能够促进荷瘤小鼠T淋巴细胞的转化,艾灸大椎、脾俞、肺俞等穴位,可调整CD4﹢、CD8﹢的百分率,提升CD4﹢/CD8﹢比值。

3.2.2 NK、NKT细胞调节

大强度运动可使体内NK、NKT细胞明显减少,而针刺预处理可使NK细胞数量明显增加[58]。朱政等[59]发现半程马拉松运动员赛后28 h,针灸干预组在NK细胞数下降比值及NKT细胞数上升比值两方面有明显优势,表明针灸对NK、NKT细胞调节有潜在积极影响。Takahashi T等[60]对健康人的试验中发现针刺能显著提高CD16﹢和CD56﹢的细胞总数,从而促进NK细胞调节免疫功能。

3.2.3 其他免疫细胞调节

Petti F等[61]发现针刺足三里穴可使免疫抑制大鼠体内腹膜巨噬细胞的吞噬百分数和吞噬指数明显上升,提高巨噬细胞功能。潘华山[62]发现针灸三阴交穴能够使小鼠游泳力竭模型体内Hb和Hct含量明显提高。李红等[63]发现艾灸足三里穴能够改善运动后血液流变特性,加快红细胞电泳速度,保持红细胞形变能力和形态完整性,有利于运动后机体血液对训练肌的灌注并改善微循环。Matsubara Y等[64]发现针刺能够减缓大强度运动后唾液中SIgA下降水平,从而可能增强黏膜免疫功能,减少上呼吸道感染的发生。

3.3 细胞因子调节

研究表明针灸干预可在大强度运动后保护Th1/ Th2平衡,从而对运动性免疫抑制有良性调节作用[65-66]。高明课题组发现艾灸预处理有可能通过抑制运动员大负荷训练后GATA-3mRNA的过度表达,下调Th2细胞因子IL-4的高表达,从而抑制运动员Th1/Th2向Th2的漂移。同时,他们发现针灸预处理能够调节IFN-g和IL-4细胞因子mRNA的表达水平,进而维持运动员Th1/Th2细胞因子的动态平衡[5-6,67]。另有研究表明,针刺足三里穴能够上调IFN-g含量和IFN-g/ IL-4比值,纠正游泳力竭大鼠模型体内Th1/Th2失衡状态[68],并可恢复和改善Th1介导过敏大鼠的皮肤炎症情况[69]。

4 讨论

综上所述,针灸预处理能够调动体内各环节的正负反馈,激发人体生命活力物质的积极“运动”。基于人体经络系统,针灸预处理通过刺激特定穴位,产生良性效应,作用于免疫器官、免疫细胞、免疫因子等途径,实现对免疫功能多环节、多水平、多途径的综合调整,使机体内环境从“失稳”状态逐渐恢复,建立“新稳态”,最终达到防治运动免疫失衡的作用。针灸预处理的研究发展为人们提供了一个崭新的角度去探索和思考机体内源性保护的机制,在竞技体育领域有着良好前景和深远意义,有助于进一步解决和解释某些运动医学领域中的焦点问题。与其他预处理方法相比,针灸预处理具有相对高安全性、操作方便性、不涉及药物代谢、经济成本小等诸多优点,结合其对于人体多系统积极正向的作用效果及心理状态的调整作用,可使运动员的整体状态保持完整意义上的“稳态”,不仅能够预防运动免疫失衡的产生,还能达到“治未病”、延长运动生涯的效果。然而目前针灸预处理防治运动性免疫失衡的机制研究尚处于初步阶段,仍有许多问题值得探讨和改善。

目前针灸预处理防治运动免疫失衡的机制研究尚处于较为单一、分散阶段,观察指标多为单一免疫参数,缺乏横向对比。选穴多为单穴、局部取穴,缺乏整体性、系统性、联合性研究。同时研究方法较为局限,大多数研究者仅关注了针灸预处理前后的对比,缺乏其他方式的组合研究,缺少针灸预处理改善运动免疫失衡效果的对比性。研究对象为跨越各个时期各个领域的运动员,可能影响研究可重复性。建议加强针灸预处理在运动医学领域的应用,加强多种中医方法组合研究,以及作用机制的进一步深入化、系统化研究。

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2019-05-20

上海市自然科学基金项目(17ZR1430300)

赵敏(1993—),女,医师,硕士

高明(1977—),男,教授,研究方向为针灸诊疗技术及其应用研究,Email:gaoming688@sina.com

R246.1

A

10.13460/j.issn.1005-0957.2020.02.0238

1005-0957(2020)02-0238-06