自然病理实验揭示血管球体与井穴和宣穴高度相关

李永明

（美国中医药针灸学会）

经络和穴位的组织学基础一直是针灸科学的关键问题，寻找针灸组织细胞的特异靶点是回答经穴相对特异性的一个重要研究方向。以往关于穴位和经络的研究，重点聚焦于针刺的神经通路和中枢影响及临床效果，对局部皮肤及皮下组织的结构与穴位的相关性研究甚少[1-3]。比如，十二井穴与十宣穴虽然属于人体不同的经络和部位，但都有共同的清热和醒神等特殊作用[4-5]，这些穴位可能有相似的解剖结构和针灸靶点。但到目前为止，井穴和宣穴的组织学基础及针灸作用的局部原理尚不明确，大多数机制研究聚焦于针灸这些穴位的中枢效应和下游的信号传导[6-7]。因为伦理原因等条件限制，多数针灸机制研究使用动物实验完成，但因动物与人体的组织差异显著，很多动物实验结果难以直接解释人体针灸现象。笔者首先提出使用人体自然实验方法研究针灸[8]。本研究以皮肤肿瘤发生概率为线索，筛选了穴位相关的组织细胞，发现四肢指趾端特殊生物结构与井穴和宣穴的分布与功能密切相关。现将有关研究方法、数据、理由、推理、假说及未来研究问题报告如下。

1 自然病理实验用于针灸研究

自然实验（Natural experiment）是一种观察性实证研究，所研究的个体暴露于自然或其他条件下，不受研究人员所控制[9]。当人为控制实验难以实施，或有违道德标准时，自然实验是常用的研究方法，并可能有独特的发现。2021年诺贝尔经济学奖即授予自然实验研究，获奖者成功地将自然实验的方法用于社会学研究，用自然数据证明社会现象的内在联系，评奖委员会认为自然实验研究也可以证实因果关系。自然实验用于公共卫生及流行病学研究有很长的历史和许多成功的例子，如Snow医生于19世纪中叶对伦敦霍乱流行的经典研究，通过患者的分布图发现了水源污染是主要的传染源[9]。

2021年，在新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫苗广泛使用后，大数据发现“疫苗副作用”在不同的个体和人群中表现出可重复的“共同症状”[10]，这些症状同中医外感伤寒病的“太阳经证”非常相似，且有“随入即出“的特点。这等于意外地用自然实验方法及大数据证实了中医所说的外感初期“正邪交争”的机制是机体对病毒抗原的免疫反应过程，是一个特异的病理状态。对“疫苗副作用”的观察成为用自然实验证实太阳经证“实质”的一个成功案例，也完美地回答了一些研究者对中医的“证”是否存在及有何医学意义的质疑。

病理学也是自然实验研究的理想领域之一。理论上讲，每一个病理诊断都与正常自然对照有明显的差异。自然病理实验（Natural Pathological Experiment，NPE）的概念在200多年前在文献中就有提及[11]，Ballantyne于1892年明确指出“每一种胎儿疾病或异常都是自然病理实验的一个实例，细心的观察者可以从中学到很多东西”[12]。

受自然实验的启示，笔者提出了“针灸自然病理 实 验 ”（Natural Pathological Experiment for Acupuncture，NPEA）方法[8]，目的是通过观察与针灸相关或相似的人体组织病理变化，对比正常的组织和生理学，研究针灸的生物现象和机制，提出假说，待用更严格实验证明。NPEA研究方法为直接探索人体针灸组织生理及病理基础提供了一条新的途径，弥补了动物实验的一些局限性。笔者曾用此自然实验方法筛选了多种与针灸相关的皮肤病理改变[8]，还用NPEA方法发现了皮肤肥大细胞分布与经穴密度和微针系统密切相关的规律，在综合各方面证据后，提出皮肤肥大细胞是一种针灸的移动靶点和穴位的组织标识[13]。

为了使用NPEA研究方法寻找针灸靶点并建立针刺与结构的因果关系，现提出“证实解剖结构与针灸靶点相关的标准”，供同行研究参考：1）发现特异的组织或细肥结构；2）该结构的人体解剖分布与穴位有相似性；3）该结构生理功能与针灸相关；4）该结构的病理变化与针灸可能相关；5）可经动物实验或人体试验证实生物机制；6）可经临床应用验证。其中前4条可以用NPEA方法证实，第5条要用前瞻性实验证实，而第6条需要临床研究证实，也可以是“非必要条件”。

2 肢端穴位的特征与手部常见肿瘤的筛选

肢端是十二经脉的起点或止点，穴位密度高，分布规律性强，尤其是手足的穴位主治与功能有鲜明的临床特征。《灵枢·九针十二原》提出的“五输穴”实际上是按“纬度”把十二经的肢端穴分为井、荥、输、经、合5类穴位[14]，分别在不同层次的纬线上。因为同类而不同经的穴位解剖部位相似，这些穴位往往具有一些共同的功能和主治，所以可推测，同类穴位很可能有共同的组织细胞靶点和相似的针灸作用机制。

据《明堂经》等古典文献记载的12井穴的功能和主治，常用的清热穴位在分布上有明显特征[15]，表1总结了具有清热作用的肢端穴位。显著的特征有1）大多数位于指甲旁和手足端点的井穴和宣穴都有清热的功能，随着穴位位置沿经向心移动，具有清热作用的穴位逐渐变少；2）上肢具有清热作用的穴位要明显多于下肢；3）肺经、大肠经、心包经及脾经的具有清热作用的穴位要多于其他经络。这些规律表明具有清热作用的穴位有明显的位于肢端的特点，同时还有经络属性的特异性。古代医家对这些具有清热作用的穴位的认识和记载应该是根据临床实践的结果，后世针灸文献记载的清热穴选用规律也大致相同。近年来，有大量现代动物实验及临床试验研究报告证实了十二井穴和十宣穴的清热和醒神的特异作用[4-7]。

表1 肢端穴位的清热功能Tab.1 Heat-clearing functions of acupoints on extremities

自然病理实验是寻找同类穴位的共同组织学结构的探索方法之一[8]。利用肿瘤的发生率和分布规律而推测正常组织的假设前提是功能活跃的组织细胞通常会产生病理变化，如DNA在复制中经常会有一定的出错率。只要有足够时间，机体几乎每一种细胞都会出现肿瘤病变。如同转基因对某个基因功能的放大一样，肿瘤通常会表现出“放大”的细胞功能或病理变化，因此肿瘤有可能成为观察某种细胞生物特征和临床表现的自然病理模型。

为了寻找与手足穴位相关的特异组织和细胞，本研究筛选和分析了手部常见的各种软组肿瘤[17]，目标是找到某些肿瘤在解剖分布、生物功能、临床症状等方面，与某类穴位相关的证据。根据初步筛选结果，再研究对应正常组织细胞的生物学特性及与经穴的关系，以揭示组织和细胞与穴位的相关性，最终找到特异穴位靶点。

表2列出了手部常见的软组织肿瘤[16]，包括病理诊断名称、组织和细胞来源、病理和临床特征、以及与经穴的潜在相关性。经穴的相关性包括：组织功能、解剖分布及临床症状等方面相关。表中所列的肿瘤包括了手部皮肤及软组织常见肿瘤，覆盖了绝大部份针灸可及的组织和细胞。因为手部与足部的肿瘤有很大的“相似性”，足部肿瘤不再单独分析。

表2 手部常见肿瘤特征及与经穴相关性分析Tab.2 Characteristics of common tumors in the hand and their correlation with meridians and acupoints

根据数年来积累的针灸基础研究结果，通过比较和筛选常见的手部肿瘤，可见源于神经和血管组织的肿瘤与经穴关系相对密切，源于纤维细胞、表皮细胞及鞘膜组织的肿瘤与经穴可能相关，而源于脂肪细胞的肿瘤与经穴相关性最低。见表2。

筛选结果表明，血管与神经组织的肿瘤都可能成为研究针灸的病理模型。主要包括：血管瘤、血管变异、创伤性神经瘤、周围神经鞘瘤及血管球瘤。其中最重要的发现是，在15种常见手部肿瘤中，血管球瘤（Glomus tumor）是唯一在组织来源、解剖分布及病理症状等3个方面都与手端的井穴和宣穴密切相关的肿瘤，值得深入研究和探索。

3 血管球瘤的分布与病理

血管球瘤最早由Hoyer于1877年描述，后来由Masson于1924年完成临床及病理学定义[17]。这是一种源于血管球体（Glomus body）中“变异”平滑肌细胞（Modified smooth muscle cells）的罕见肿瘤，常见于中青年人群，女性发病率高于男性[18]。绝大多数血管球瘤为良性，主要分布于四肢末端，常见于指尖及趾尖，尤其甲床和甲旁。西方统计数据表明[18]，80%～90%的血管球瘤发生在手足，而在手部的血管球瘤，有75%是在指甲下或周围，常见于掌面皮肤。

在组织病理学方面，解剖可见血管球瘤通常为椭圆形，直径多小于1 cm，显微镜下可见中度大小圆形肿瘤细胞，具有淡粉色胞浆及均匀深色小圆细胞核，肿瘤细胞呈平滑肌抗原SMA免疫染色阳性。肿瘤通常原发生于真皮层，常伴有丰富的血管结构，瘤体中常见无髓鞘神经纤维和散在的肥大细胞。见图1。

为排除种族与地域的差异，依据中国的肿瘤数据研究经穴相关性，本研究统计了最近10年中国知网文献中报告的血管球瘤病例，分析了中国各地的病例特征，数据总结见表3。

图1 血管球瘤的组织学特征及平滑肌免疫染色Fig.1 Histological features and smooth muscle immunostaining of Glomus tumor

表3 中国血管球瘤临床病例报告分析（2011—2021年）Tab.3 Analysis of clinical case reports of glomus tumor in China（2011-2021）

以上数据的获取方法为，以“血管球瘤”为主题词搜索中国知网近10年（2011—2021年）的文献报告，共找到161篇正式发表文章。进一步筛选的纳入条件为，大于或等于10例以上的血管球瘤原始病例报告。排除条件：重复报告，数据不全及内脏肿瘤。最后共纳入27篇符合条件报告，研究机构来自中国各地域，具有广泛的代表性[19-25]。表3总结了671例中国血管球瘤的发病情况，包括平均年龄、性别比例、发生部位等信息。

中国发表的数据显示，血管球瘤常见于较年轻患者，平均年龄38．1岁；女性明显高于男性，比值为3．7∶1；上肢多于下肢，比值为 2．5∶1；还有右侧多于左侧倾向（数据不全）；在体表血管球瘤中，发生在手足的占比87%；在手足血管球瘤中，发生在甲下及甲旁肿瘤占比85%。

虽然血管球瘤在中国的发病率尚无综合统计数据，据表3临床病例报告分析看，中国人群血管球瘤在发病年龄、性别比、解剖部位与西方文献报告大体上是一致的[18]，但年龄更轻，指端分布更明显。在临床表现上，东西方报告的指（趾）端血管球瘤有高度的一致性，主要症状为“三联症”：自发性间歇性疼痛、难以忍受的触痛、冷敏感性疼痛。另外还有3个相对特异的临床检查方法[26]：1）局部物理刺激可诱发严重疼痛：如用大头针圆头或笔头压迫病灶处，可诱发疼痛，或疼痛显著增加；2）止血带减痛现象：在患侧手臂用止血带在近心端加压到250 mmHg（1 mmHg≈0．133 kPa），限制血流可以减轻病灶的疼痛，松开瞬间诱发剧烈疼痛；3）冷敏感试验：当把病灶部位浸入冰水中，因为低温会引起血管瘤细胞收缩，出现明显疼痛。

值得关注和研究的是血管球瘤检测的1）和3）方法同针和灸的物理刺激很相似，而2）项提示血液循环直接影响血管球细胞的神经感觉信号，与针灸的“气血”现象很类似，或有特殊感受器参与信号传递。这些体征都提示此肿瘤的临床特征与针灸和穴位现象相关。

4 血管球体的结构与功能

肿瘤细胞通常来自于正常细胞的病理变异，但在很多情况下，仍然保持来源细胞的一些解剖分布和生物学特征。比如，乳腺肿瘤常见于女性乳房部位，但在非乳房部位，如腋下及会阴部，以及男性乳房部位也可以出现乳腺肿瘤，只是比较少见或罕见。这个发病分布及概率实际上是反映了正常乳腺腺体组织的解剖分布特征和概率[27]。

血管球瘤来自正常的组织细胞结构，由于肿瘤的“生物放大”使这种结构与穴位的关系更加显而易见。而这种正常结构就应该是血管球瘤的产生组织，即血管球体。因此，对血管球瘤的自然病理状态的分析，可以为正常血管球体的分布提供重要的线索。在通常的情况下，两者的解剖分布于发生概率应该是非常相似的。

血管球体或称血管球器的组织结构首先由法国解剖学家Sucquet（1840—1870年）及波兰解剖学家Hoyer（1864—1947年）在人类皮肤中发现，后来这个结构被命名为Sucquet-Hoyer canals（SH）通道[28]。血管球体的组成包括结缔组织包囊、输入动脉、静脉、动静脉吻合结构SH通道及交感神经纤维等，其功能直到1930年以后才被逐渐认识[29-30]。血管球体是皮肤真皮层的一个血液分流结构，参与血流和体温调节[31]。血管球体在手指端和趾端的真皮层中分布最多，作用是在人体暴露于低温时，SH通道收缩，将血液从皮肤表面分流，防止热量流失；而在人体处于高温时，SH通道舒张，使血液最大程度地流向皮肤，以散失热量[31]。SH通道受交感神经支配，神经张力增强可导致SH通道处于几乎完全收缩状态[31]。见图2。

图2 血管球体的示意图：生理功能及针灸调控假说Fig.2 Schematic diagram of glomus body：hypothesis of physiological function and regulation of acupuncture

血管球体中的核心结构SH通道由变异平滑肌细胞组成，而正是这类细胞的病理改变，可以发展成为血管球瘤。但有关这类特殊细胞的详细结构、信号通路及分子生物学基础，目前所知甚少。血管球体的正常组织分布主要在四肢的手足端，以指（趾）甲下、甲旁及指腹最为丰富，密度可达500/cm2[31]。也有学者认为血管球体在顶端皮和无毛皮肤处比较丰富，比如鼻、耳、掌等处[31]。

笔者利用皮肤病理活检的诊断机会，系统观察了大量人体皮肤样本中的血管球体分布情况。观察的纳入条件为，皮肤活检样本的组织包含了正常的表皮及真皮层，活检样本取自人体全身各部位；排除条件为，具有肿瘤或结构的病理变化，及涉及血管和神经结构改变的病理活检样本。观察和分析内容不包括个人信息及临床信息。观察结果：共观察符合条件人体活检标本千余例，代表了不同年龄、性别、种族及肤色个体的全身不同部位的皮肤组织。在甲下、甲旁、指（趾）腹、掌面皮肤及手足部位，观察到典型血管球结构（图3）。在人体其他部位，如四肢、颈、躯干、头皮、耳、鼻、面等部位，未见典型血管球结构，但可见小动脉、静脉及神经“三联结构”。结论：人体皮肤血管球体分布与血管球瘤发生部位基本一致，即主要分布于甲下、甲旁、指（趾）端及手足其他部位。

图3 正常人体血管球体的组织结构Fig.3 Tissue structure of normal human glomus body

5 血管球体与井宣穴的相关性及证据

通过自然病理实验观察到血管球瘤与血管球体的解剖分布一致性，为研究正常解剖结构与穴位的关系提供了重要根据。比较血管球瘤的分布图与肢端穴位的分布图可见，手足的井穴和宣穴同血管球瘤的分布非常相似。图4显示井穴和宣穴与血管球瘤分布的一致性，东西方血管球瘤的部位发生率均呈集中在指（趾）端的特点，但中国文献的数据更为明显。

图4 井宣穴与血管球瘤分布图比较Fig.4 Comparison of distribution map between the Jing and Xuan points and glomus tumor

上述比较结果同时提示，血管球体的解剖分布与井穴与宣穴大体一致，在正常条件下，是这些穴位的组织学基础。深入探索可知，两者的相关不仅限于解剖分布的一致，在功能、生理、病理、及临床等方面也有很高的相关性，详细比较及结论见表4。

表4 井穴和宣穴与血管球体相关性分析Tab.4 Correlation analysis between the Jing and Xuan points and glomus body

对比可见，井穴和宣穴在解剖位置和功能方面与血管球体高度相关，在生理和病理及临床相关病症方面也相关或可能相关。其中关键的要点是，血管球体的已知功能，即控制体温及交感神经反射，与井穴和宣穴的清热和醒神功能非常吻合。这种高度的解剖结构与穴位分布及功能方面的相关性和特异性，在以往的穴位针刺机制研究比较少见，在井穴和宣穴的研究中应该是首次发现。

6 实验证实研究障碍及方法

按照上述的“证实解剖结构与针灸靶点相关”的6条标准，本研究表明血管球体与井宣穴相关的证据已经满足了条件1～4，而5和6条还有待证明。要证明血管球体的确是井宣穴的针灸靶点之一，显然还需要进行严格的前瞻性实验研究，这也是证明大多数针灸生物学机制的必经之路。但据目前已有的知识和实验资源，证实这个机制的研究还有一些障碍。

血管球瘤占人体所有软组织肿瘤的不到2%，比较少见[18]。动物的血管球瘤更为罕见，目前仅有马、牛、狗、猫等个案报道[32]。已知动物血管体瘤的组织病理同人类非常相似，但动物的血管球瘤分布尚不清楚。不同种属的动物有各自特异的体温调节机制和血管球体（或相似结构）分布，如鼠类动物尾巴具有体温调节作用，组织学检查发现有类似血管球体的结构“尾球体”[33-34]。

常用实验动物（小鼠、大鼠、兔等）肢端是否有类似人类的血管球体仍然是个疑问。如果没有或同人类差异较大，这将成为使用实验动物模型研究针灸对血管球体影响及机制的障碍。解决的方法是搞清实验动物的体温调节机制和血管球体分布特征，血管球体（或类似结构）的高密度区（如尾部）有可能更适合作为动物的“井穴和宣穴”对应区域。如果动物实验能证实针灸刺激鼠的尾部可以产生类似“井穴和宣穴”的作用，则不但可以建立新的实验动物模型，还可以证明针灸血管球体的生物机制。

自从Sucquet和Hoyer在人类皮肤中发现血管球体结构以来，后续的研究证实SH通道的球体细胞属于平滑肌细胞，但在功能和形态上有些特异性，所以被命名为“变异平滑肌细胞”[28，30]。但是，对“变异”的定义一直还仅限于形态学的观察和功能上的推测，对其分子生物学的基础几乎还一无所知，这也限制了对血管球体的深入研究。由于缺乏对特异性调控基因的了解，目前还不能使用转基因或基因敲除的方法来研究血管球体。另外，至今尚无血管球体先天缺陷的病例报道，这也可能提示血管球体在生命进化中的重要性，但也限制了对血管球体功能特异性基因变异的寻找。

用前瞻性临床试验探索血管球体在针刺井穴和宣穴中的机制无疑是揭示穴位实质的重要研究，不但对肢端穴具有意义，对穴位的特异性研究和井穴和宣穴的临床应用都具有重要价值。如果能够证实血管球体是针灸井穴和宣穴的特异组织靶点的假说（图2B），则可以根据已知的靶点功能和分布，更精准地选择刺激点及刺激方法，优化临床精准治疗。

未来需要通过实验研究回答的主要问题包括：1）交感神经对血管球体的调节机制及针刺反应的神经通路和临床效应，是否有特殊受体参与信号传递；2）什么样的物理刺激（针刺、艾灸、寒冷、放血、按摩等）可以引起血管瘤体的收缩或舒张反应，以及周围、内脏及大脑的血流改变；3）是否血管球体的舒张可增加周围血液循环以产生清热及降低体温的作用，而血管球体的收缩可以减少周围血液循环而增加脑血流以达到醒神或益智效果；4）针灸血管球体的反应是否依赖机体的生理和病理状态，是否会出现“双向调节”；5）在井穴和宣穴的放血治疗中，是针刺靶点重要，还是放血量重要；6）针灸井穴和宣穴对其他指（趾），对侧指（趾），以及全身系统的血流影响，及经络的相对特异性；7）血管球体及肢端组织中常见的肥大细胞在针灸中的作用；8）鼠类等有尾动物的“尾球体”是否有人体的血管球体样作用，是否对应人体的井穴和宣穴；9）血管球体是否同血管球瘤一样存在性别差异，如有差异，是否为女性对针灸比男性更敏感的原因之一；10）上述血管球的生理和病理状态，与中医辨证诊断的八纲及治疗的“反治法”与“正治法”是否能够建立对应关系，为中医理论提供科学的解释。对这些问题的回答，不但能够揭示井穴和宣穴的作用机制，也会推进血管球体的生物学原理的基础研究。

7 结论

采用自然病理研究方法对肢端肿瘤病理及正常组织数据的分析表明，传统针灸常用于清热和醒神的井穴和宣穴与血管球体在解剖分布、生理功能、病理变化及临床特征等方面高度相关，血管球体很可能是井穴和宣穴的针灸靶点和局部调节的启动结构。目前的假说还限于间接证据和对机制的推测，其因果关系尚有待更严格的临床试验或动物实验以及生物化学机制研究证实。

致谢感谢天津中医药大学郭义教授和哈佛大学马秋富博士阅读了本文的初稿，进行有益的讨论和提出建设性的意见。