针灸对B细胞、巨噬细胞和树突状细胞影响的研究进展*
2021-03-27毛凯荣田岳凤支博远
毛凯荣,田岳凤,支博远
(山西中医药大学,山西 晋中 030619)
针灸与免疫有着十分密切的关系,《医说》曰:“若要安,丹田、三里常不干”,表明了艾灸对防治疾病、调节机体免疫能力的重要性。现代科学研究表明,针灸推拿疗法从总体角度而言,可以通过穴位刺激,对神经内分泌、不同组织器官等具有良好的调整作用。针灸信息可经外周神经传至中枢神经,影响神经活动,经过中枢系统的整合,调控内分泌系统功能,使垂体释放促肾上腺皮质激素(Adreno-cortico-tropic-hormone,ACTH)等,调节免疫功能;而且可以通过中枢下行传导通路引起自主神经系统释放乙酰胆碱等,进而通过免疫器官或淋巴细胞表面受体发挥调节作用[1]。现结合免疫对不同免疫细胞在针灸干预的差异表现,进行综合分析,希望能对今后针灸机制探索提供思路与参考。
1 针灸对B淋巴细胞的影响
1.1 B淋巴细胞相关概念及其功能
B淋巴细胞简称B细胞,来源于骨髓内的造血干细胞,在骨髓内由淋巴细胞系造血干细胞分化成熟为B细胞,然后可随血液和淋巴再循环游走于全身各处组织中,最终大部分成熟的B细胞定居在淋巴结和脾脏中的淋巴小结内,少部分分布在血液里[2]。B细胞的免疫功能有两方面,一是作为体液免疫的主要效应细胞介导体液免疫,即在特异性抗原的刺激下,在生发中心增殖分化为分泌特异性抗体的浆细胞,产生免疫球蛋白A(Immunoglobulin A,IgA)、免疫球蛋白G(Immunoglobulin G,IgG)或免疫球蛋白M(Immunoglobulin M,IgM)的免疫过程。另一方面,B细胞也作为参与细胞免疫的一部分,特异性的抗原提呈细胞、选择性的捕捉抗原并提呈给T细胞,协同和调节T细胞免疫应答。
对B细胞免疫抑制的研究进展,主要在关于调节性B细胞(Regulatory B cells,Bregs)。B淋巴细胞能够通过产生抗肿瘤抗体,分泌多种细胞因子以及作为抗原提呈细胞等多种途径正向调控抗肿瘤免疫进程。但同时,有研究表明,有一种称为调节性的B细胞在肿瘤环境下,会有免疫抑制作用[3]。目前虽然没有特异性的表面受体可以明确的划分Bregs和效应B细胞,但根据分泌的免疫因子的不同,大致可以分为分泌白细胞介素10(Interleukin 10,IL-10)、白细胞介素35(Interleukin 35,IL-35)和转化生长因子-β的Bregs[4]。Bregs能够通过分泌多种细胞因子,调控T细胞以及直接作用于恶性肿瘤细胞等多途径发挥免疫抑制性作用[5]。在目前的研究中,分泌IL-10的Bregs是目前主要的研究方面,其发挥免疫抑制功能主要是通过IL-10调节重要的信号通路来发挥其功能,这些信号通路包括JAK2/STAT3信号通路,并影响下游基因的表达[6]。其中JAK2/STAT3通路在肿瘤中的作用倍受关注,该通路是细胞因子信号传导的重要途径,并参与多种细胞功能,例如分化、存活、增殖以及凋亡,也涉及免疫、炎症等病理过程[7]。有研究表明,运用药物芒果甙(Mangiferin,MA)作用可上调小鼠脾脏单个核细胞中Bregs和IL-10水平。而通过进一步实验研究药物MA对Bregs在激活JAK2-STAT3信号通路的前提条件下,对Bregs和IL-10 的影响作用进行检测,发现MA上调IL-10水平,但对Bregs的数量无影响[8]。
B淋巴细胞活化因子(B cell activation factor belonging to the TNF family,BAFF)属于肿瘤坏死因子超家族的成员,主要来源于单核细胞、DC细胞、Mφ细胞和中性粒细胞等,它在B淋巴细胞的生长、成熟和动态平衡中起着至关重要的作用[9]。研究报道,BAFF调节Bregs的分化,促进IL-10的分泌[10]。但也有相关实验证明,BAFF会促进未成熟的Bregs的增殖分化,从而抑制成熟Bregs的含量,起到促进免疫的作用[11]。
1.2 针灸对B细胞相关研究进展
1.2.1 针灸对B细胞数量的影响 针灸对B细胞的调节主要体现在针灸对B细胞数量的调节和对免疫球蛋白的影响上。在临床实验中,对于面肌痉挛的患者治疗过程中,针刺加穴位注射的干预优于西药的治疗效果,运用流式细胞术的检测方法可以得知其治疗过程中B淋巴细胞数量比值是呈下降趋势的[12]。在对胰十二指肠切除术后患者进行针刺加电针治疗的研究中,患者术后外周血B细胞虽有升高,但是无统计学意义,这证明针刺加电针治疗对于免疫系统的调节是有一定的特异性的[13]。而关于免疫力低下的相关研究中,通过对最大的免疫器官肠道黏膜系统的针刺研究证明,对于脾虚的肠粘膜免疫功能低下的大鼠,针刺足三里会影响肠系膜淋巴结的B细胞的增殖率,相较于模型组B淋巴细胞的增值率显著提高[14]。这提示针刺对于B细胞数量的比值的干预是双向的,并不是正相关。
面肌麻痹在中医的病性是本虚标实,而针刺加近端穴位注射的方法能改善虚证,增强其B细胞活性,从而改善其症状;而胰十二指肠切除术后的中医病机为气血亏虚瘀滞的虚实夹杂症候,针刺加电针能缩短胃肠道恢复时间;而对于脾虚模型大鼠,针刺足三里可以促使淋巴小结等免疫器官恢复相关功能,促使扶正补益,能够重新调动肠道免疫机能,提高机体恢复力。因此可以确定针灸对于中医病性虚证为主的疾病有扶正补虚的功能,可能与调节B细胞数量、参与机体相关免疫功能相关联。
1.2.2 针灸对B细胞增殖分化后分泌的免疫球蛋白的影响 针灸调节血清中免疫球蛋白的含量,即从B细胞体液免疫方面来探究B细胞的免疫作用。在针灸促进B细胞体液免疫方面,主要是对肿瘤化疗后相关疾病与慢性疲劳综合征等方面的研究较多。在临床试验中,在研究针刺干预化疗后不良反应方面,针刺会增强血清中免疫球蛋白的含量,增强B细胞分泌蛋白的能力,降低化疗后的胃肠反应等[15]。而温针灸的针灸结合的方法,可有效缓解消化道恶性肿瘤放射期的免疫抑制,增强免疫球蛋白水平[16]。而对乳腺癌患者化疗后6个月进行乳积方联合灸法的治疗表明,针药结合治疗相较于治疗前会增加血清中的IgA、 IgG和IgM的含量[17]。
另有系列实验研究观察发现隔药饼灸与艾条灸两种不同灸法对环磷酰胺致免疫抑制兔进行治疗,免疫球蛋白浓度变化与灸法的种类相关,且隔药饼灸对IgG的含量增加有显著作用[18]。对环磷酰胺致免疫抑制兔进行隔药饼灸治疗,在治疗结束后即刻、5 d和10 d分别观察免疫球蛋白水平,可以得知B细胞产生免疫球蛋白存在一定的时效关系,在灸治结束后即刻起效,灸治10 d可达到最高水平[19]。隔药饼灸与艾条灸两种不同灸法对环磷酰胺致免疫抑制兔进行治疗发现,对广泛存在于活化的T淋巴细胞、B淋巴细胞和巨噬细胞(Macrophage,Mφ)表面的受体程序性死亡因子-1(PD-1)及其配体(PD-L1),不同的灸法均对PD-1蛋白的表达有抑制作用,且隔药饼灸组的效果优于艾条灸组[20]。
而关于慢性疲劳综合征中对免疫球蛋白的影响,实验研究表明,相较于模型组,温和灸小肠募穴关元对慢性疲劳综合征大鼠血清IgA、IgM和IgG含量有显著的增强作用,可以恢复至正常水平[21]。而进一步研究表明,悬灸气海、关元对使慢性疲劳综合征小鼠的免疫球蛋白升高,有助于维持免疫稳定[22]。
在针灸抑制B细胞体液免疫,负向调节血清中免疫球蛋白含量方面,主要与变态反应性疾病与中风后面瘫等相关。针灸干预主要在IgE致敏性的疾病哮喘、过敏性鼻炎等方面进行研究。哮喘在实验研究中,对治疗组大鼠进行艾灸肺俞、肾俞的治疗,与模型组相比较,血清IgE显著下降[23];在临床中通过运用温阳利气针刺方法干预支气管哮喘的研究表明,致敏性免疫球蛋白显著下降[24]。在鼻炎临床试验中,运用大艾段温针灸的方法对过敏性鼻炎进行治疗,能降低血清中IgE的含量并改善症状[25];而在温针灸的基础上联合通窍鼻炎方治疗组,治疗结果较常规组而言,能显著提高效果[26]。
在对中枢性面瘫的临床试验中表明,针灸可以降低血清免疫球蛋白的含量,从而减轻面神经的炎症反应[27],而在进一步研究表明,对于中风后的中枢性面瘫,针灸加药物熏蒸的疗法在降低免疫球蛋白的作用效果优于针灸疗法[28]。
同时,在抑制B细胞免疫作用方面,临床研究表明,温针灸联合益气脱邪汤会提高重症肌无力的临床疗效,这与针灸降低血清中BAFF的含量并抑制B细胞成熟有关。表明针灸可以通过调节BAFF的含量而抑制B细胞发挥免疫作用[29]。
对于肿瘤放化疗后综合征,中医认为化疗药物属于内毒,而肿瘤形成的根本原因是虚证,外因为气滞血瘀痰凝,故放化疗后的中医病因总结为正虚邪瘀,多种不同的针灸疗法都有效缓解其胃肠道不良反应和免疫抑制作用,这与《针灸大成》“以针行气, 以灸散邪”的理论一致。而慢性疲劳综合征在中医的病名为“虚劳”,病机多于气血阴阳的亏虚有关,针灸治疗可有效缓解症状并维持其免疫稳定。而变态反应性疾病过敏性哮喘和鼻炎等的中医病机均与肺气亏虚有关,而面瘫与肌无力的中医病机则与气血亏虚、不能濡养形体有关,针灸治疗的有效性均证明了针灸的补虚泄实的功能可以提高机体的免疫功能,与针灸能促进B细胞体液免疫作用、增强免疫球蛋白的分泌有关系。
上述文献中,关于针刺、艾灸或者针灸药结合等不同的方法,都可以对B细胞的数量及其分泌的免疫球蛋白含量有极大的影响,并且根据疾病的不同,有双向良性的调节作用,这对于针灸治疗疾病的范围扩大有很大的帮助,但是并没有新的突破性的研究方法和指标。后续可以在分子水平对针灸刺激B细胞的作用来进行研究。
2 针灸对巨噬细胞的影响
2.1 巨噬细胞相关概念及其功能
Mφ细胞是来源于造血干细胞的具有杀伤、修复双重功能的高度可塑性分化细胞,驻留于几乎所有的器官组织中。在胞外微环境、内分泌、异源物质和衰老等条件刺激下,Mφ细胞能可逆性地分化为炎症杀伤(M1)和抗炎修复(M2)两种类型。正常的Mφ细胞功能是宿主防御、组织重建和免疫调节的中坚力量,失控的炎症反应是感染引起组织损伤和死亡的主要因素,而抗炎过度引起的免疫抑制则是各种慢性感染、代谢失调、癌症、自身免疫和衰老相关疾病的关键步骤。
2.2 针灸对巨噬细胞相关研究进展
巨噬细胞主要参与机体炎性相关反应,并且与其相关的炎性因子有粒细胞集落刺激因子(G-CSF)与粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)等,同时巨噬细胞炎性蛋白(MIP)-1α与白细胞介素(IL)-1β也在其中发挥重要作用,它们的主要功能是促进巨噬细胞向炎性反应部分迁移[30]。对免疫抑制动物的实验研究发现,电针与西药组均对动脉粥样硬化兔腹腔巨噬细胞受体CD36的表达有影响,相较于模型组显著下调了CD36的蛋白和mRNA的水平[31];天灸或者麦粒灸灸双侧肾俞、足三里可以增强环磷酰胺致免疫抑制小鼠巨噬细胞诱生GM-CSF的能力[32],艾灸或者针刺膈俞对环磷酰胺模型大鼠的干预结果对GM-CSF的观察也有相似的结果[33]。通过相关研究结果发现,针灸可以对巨噬细胞在炎性反应以及造血细胞相关功能的刺激方面提供一定的促进作用,在对环磷酰胺造成的免疫抑制状态进行拮抗治疗后,使得相关细胞的增殖有明显的改善,从而起到免疫调节的作用。
就中医而言,动脉粥样硬化是由于内有五脏六腑功能失调,外有气滞血瘀痰浊引起的本虚标实之证,针灸治病求本的治疗原则能调和阴阳,从而减缓了动脉粥样硬化的进程,降低了巨噬细胞受体的表达;同时两种不同的灸法对增强免疫抑制的GM-CSF的能力均提示针灸的调和阴阳、补虚泻实的治疗作用与调整巨噬细胞分泌性因子的作用有关。
3 针灸对树突状细胞的影响
3.1 树突状细胞相关概念及其功能
树突状细胞(Dendritic cell,DC)是一类能识别、提取和加工并提呈抗原的抗原提呈细胞(Antigen-presenting cell,APC),并组成性表达共刺激分子及组织相容性复合体(Major histocompatibility complex,MHC)等分子,在免疫应答中是机体适应性免疫应答的起点,在固有免疫应答与适应性免疫应答的转化过程中发挥重要作用[34]。DC细胞参与机体诸如肿瘤、感染和自身免疫性疾病等多种免疫调剂过程。主要功能有以识别和摄取抗原来参与机体固有免疫应答,并且可以通过加工并提呈抗原来参与适应性免疫应答,同时还可以通过以分泌趋化因子以及细胞因子的方式调节其他免疫细胞的功能。
目前对DC细胞的免疫抑制的研究,主要在通过对在其表面的膜分子直接或间接地免疫抑制作用的方面。T细胞免疫球蛋白及免疫酪氨酸样抑制基序(T cell immuno receptor with immunoglobulin and ITIM domain,TIGIT)是共抑制受体,同时还是免疫检查点受体,在调节免疫应答、维持机体免疫稳态中发挥着重要的作用[35]。以共抑制受体所在通路为治疗靶点的生物制剂已被研发并推广至临床应用。作为近年发现的新的共抑制受体之一,DC细胞表面的CD155作为受体可结合TIGIT。TIGIT可使CD155胞内段发生磷酸化,使DC细胞分泌细胞因子的格局改变,导致IL-10增多、IL-12减少[36]。
3.2 针灸对树突状细胞相关研究进展
免疫抑制动物与DC细胞的相关研究多集中在肿瘤、器官移植及相关药物的疗效观察[37-38],针灸治疗与DC细胞的作用关系的研究还处在探索发展的阶段,针对免疫抑制动物的DC细胞观察鲜有报道,但是对其在免疫调节中的作用有不少研究。其中有通过建立慢性炎性痛模型对穴位局部DC细胞进行免疫荧光观察发现,模型成功建立后,局部组织的DC细胞还维持在一般状态,但是在进行了针刺治疗后DC细胞表达则出现了明显的增加,这一现象与通常情况下DC细胞在炎性反应的表达截然不同,表明在针刺的干预下,树突状细胞有从周围组织经激活后聚集于穴位的趋势,推测相关作用机理可能是因针刺刺激后,穴位周围皮肤的神经源性反应导致的[39]。另一项对变异性鼻炎(Allergic rhinitis,AR)的DC细胞在P物质(Substance P,SP)作用的观察发现,不同时段SP通过刺激DC细胞表面C40分子,对于DC细胞产生差异性的影响,24 h内刺激较小,但是在24~48 h时间段刺激增加明显,这一刺激同时还能促进到体内TLR4受体的表达。在经过埋线干预后发现,埋线可以通过抑制SP的表达,从而调控与TLR4相关的炎性信号,最终在神经与免疫的共同调节下,控制AR的症状[40]。既往观察发现,针灸可以通过调节系统免疫功能,纠正哮喘大鼠Th1/Th2的失衡,并针对性调控相关白介素家族系列趋化因子及白三烯等炎性介质[41]。同时,以发泡作为治疗手段,刺激机体免疫系统的天灸观察发现,局部的发泡刺激并对于机体DC细胞的刺激并不只在局部治疗范围发挥作用,而是表现为表皮层、真皮层等多层次的,同时激活目标也有常规树突状细胞(conventional DC,cDC)和浆细胞样树突状细胞(plasmacytoid DC,pDC)等多方向。其中cDC细胞主要在天灸刺激后影响cDC1的CD103及朗格汉斯细胞(Langerhans cell,LC)的表达,激活相关细胞免疫[42]。pDC则主要通过天灸后分泌大量I型干扰素(Interferon,IFN)参与固有免疫,进而促进伤口修复[43]。
通过不同针灸治疗介导DC细胞不同激活方式的研究可以发现,针灸是通过对多途径的刺激参与免疫反应的,这与当前靶向治疗的精准治疗是不同的,但是同时因为治疗效应的范围较广泛,针对天灸治疗的一项研究发现发泡灸与非发泡灸的不同剂量的效应结果存在明显的差异,但是相关机理还尚不明确[44],故相关复杂机理的探究还有待进一步的研究。
从中医学角度而言,疼痛的病因主要为:“不通则痛,不荣则痛。”针灸的镇痛作用与其疏通经络、扶正祛邪的治疗作用相关。针刺慢性炎性痛模型的作用显示DC细胞在针刺腧穴附近聚集的作用,与针刺的治疗效果相关;以及哮喘和变异性鼻炎中均能观察到运用埋线和天灸的方法会促使DC细胞参与免疫反应,这是针灸的治疗作用与DC参与免疫调节的相关性。
4 结语
目前针灸干预对免疫系统的作用已经有了一定的认识,在此基础上进行丰富的针灸与免疫相关的探索。通过对不同免疫细胞在不同种针法、灸法、针灸结合以及针灸药结合的方法治疗疾病下发挥效应的观察可知,针灸干预B细胞主要集中在对B细胞数量及其分泌的IgA、IgG和IgM等免疫球蛋白等指标的观察,而针灸对Mφ细胞的作用则主要集中在炎性反应以及GM-CSF、G-CSF等集落因子以及相关白介素家族的定量研究。针灸干预DC细胞的研究目前报道较少,但是对DC细胞参与的免疫调节的机制同样集中在局部的炎性反应,这为不同的针灸方法治疗不同种疾病的免疫学机制提供了相关的理论。
但是针灸对于免疫细胞的研究尚有不足。针灸治疗疾病中对B细胞、巨噬细胞和树突状细胞参与免疫应答过程中具体的分子机制尚未完全明确,如都在特异性免疫应答或固有免疫应答中参与的免疫细胞的信号通路及免疫细胞间的交互作用以及发挥主要与次要作用差异的挖掘有待继续探究。
近年来,肿瘤免疫逃逸现象及靶向的免疫检查点的发现,使得对PD-1、CTLA-4等免疫检查点的功能也有了新的认识。通过相关报道可知,针灸与免疫细胞的研究由原来对单一细胞的特定功能逐渐向单细胞在免疫应答过程中多途径的变化以及相关因素协同作用等方面进行拓展探索,这为揭示针灸的机理提供了更丰富的理论支持,这应该是一个值得尝试的方向。
总之,在未来针灸与免疫的相关研究中,可以对不同体系下的相关因素进行更丰富的尝试,以帮助临床针灸治疗提供可靠的、多样的诊疗方案提供新思路。