神经内分泌和穴位刺激调节免疫及炎症机制研究进展

杨 虎，符兆英，张正祥，董 闪，薛睿阳，马千娇

(延安大学医学院，陕西 延安 716000)

神经系统、内分泌系统和免疫系统三者并非独立存在，而是相互作用、相互影响。神经内分泌免疫学目前是生命科学中发展较快的领域之一[1-2]。最新研究表明，通过电针足三里穴位可刺激激活连接大脑与肾上腺的迷走神经，减轻炎症反应。现综述神经系统和内分泌系统以及穴位电针刺激通过神经系统对免疫功能和炎症反应调节的研究进展，旨在为神经科学、内分泌生理学、免疫学的交融发展起促进作用。

1 促肾上腺皮质激素和内啡肽的免疫调节作用

目前，已有研究在免疫系统细胞发现促肾上腺皮质激素(ACTH)和内啡肽受体，以上激素具有多方面调节免疫反应的作用。研究结果表明，B细胞上的ACTH结合位点数量是T细胞结合位点数量的3倍，用有丝分裂原处理可使两种细胞类型上的高亲和力位点数量增加2～3倍[3]。ACTH与T细胞、B细胞受体结合后，启动信号转导通路，该通路涉及cAMP和Ca2+。通过膜片钳方法对ACTH的影响分析表明，该激素可以通过激活Ca2+依赖性K+通道调节巨噬细胞功能。已有研究证明ACTH可抑制主要组织相容性复合体(MHC)Ⅱ类表达，刺激自然杀伤(NK)细胞活性，抑制干扰素-γ(IFN-γ)的产生，调节IL-2，其主要是与细胞分化晚期起作用的B细胞生长因子相结合而发挥作用[4]。

通过对免疫细胞中阿片肽和阿片肽的淋巴细胞受体研究发现，它们具有和神经组织类似的特征，包括大小、序列、免疫原性和细胞内信号传导等。多项免疫功能均受阿片肽的调节，包括增强淋巴细胞和巨噬细胞对肿瘤细胞的天然细胞毒性、增强或抑制T细胞有丝分裂、增强T细胞玫瑰花结、刺激人外周血单核细胞、抑制MHCⅡ类抗原表达。但是其对免疫活性的具体影响机制目前尚不清楚。已知β-内啡肽具有改变免疫细胞钙离子通量、关闭钾通道的功能，因此，阿片类药物可能是结合经典的阿片受体和K+通道调节免疫细胞活性[5-6]。

2 生长激素和催乳素的免疫调节作用

免疫系统细胞中含有生长激素和催乳素受体，生长激素和催乳素是免疫反应的有效调节剂[7-9]。催乳素和生长激素受体已被证明是参与造血细胞生长和分化的细胞因子受体超家族的成员。通过流式细胞术对催乳素受体表达的系统研究表明，催乳素受体在正常造血组织中普遍表达，但有密度差异，可以通过体外刀豆蛋白治疗和锻炼增加密度。目前已对来自多个物种的生长激素受体进行测序，并获得人类生长激素与生长激素受体的共结晶。

研究表明，生长激素受体的激活会增加酪氨酸激酶活性，并且生长激素受体与多种细胞中的酪氨酸激酶相关。生长激素对免疫功能的调节作用已经体外实验证明[10]，包括刺激脾脏和胸腺DNA、RNA合成。生长激素通过刺激中性粒细胞分化、促进红细胞生成、增加骨髓细胞增殖和影响胸腺发育影响造血。生长激素可影响毒性细胞或杀伤细胞的活性，包括T淋巴细胞和NK细胞。生长激素是T淋巴细胞在无血清培养基中针对同种异体刺激物产生溶细胞活性所必需的物质。同时，生长激素可以刺激巨噬细胞产生超氧阴离子。目前尚不清楚生长激素是直接影响胸腺内或胸外发育，或是通过增加胸腺素或胰岛素样生长因子1合成发挥间接作用。研究提示生长激素可能刺激局部产生胰岛素样生长因子1，后者以旁分泌方式促进组织生长[11]。

催乳素同样对免疫系统产生调节作用[12]。研究显示，用溴隐亭抑制小鼠催乳素的分泌，可增加李斯特菌攻击的致死率，并消除巨噬细胞的T细胞依赖性激活。研究证明，用针对催乳素受体的抗体可以消除催乳素诱导的大鼠Nb2 T细胞系的增殖。最新研究表明，催乳素可能促进某些淋巴细胞亚群的存活，调节幼稚B细胞谱系，并促进抗原呈递功能[13]。

3 下丘脑释放激素的免疫调节作用

下丘脑释放激素受体对免疫系统细胞的影响已被证实。促肾上腺皮质激素释放激素与垂体结合和与脾结合之间有许多相似性，比如亲和力和亚基分子量。ACTH和内啡肽的作用可能是通过免疫系统细胞响应促肾上腺皮质激素释放激素分泌的激素而在免疫系统中启动的。促肾上腺皮质激素释放激素抑制淋巴细胞增殖和NK细胞活性[14]。

生长激素释放激素受体结合位点是可饱和的，在胸腺细胞和脾淋巴细胞上均有发现。生长激素释放激素与其受体结合后，细胞内Ca2+迅速增加，这与刺激淋巴细胞增殖有关。体外研究表明生长激素释放激素可能抑制NK细胞活性和趋化性并增加IFN-γ的分泌[15]。

白细胞通过产生促甲状腺素mRNA和蛋白质干预促甲状腺素释放激素的生成。研究表明T细胞上存在两种促甲状腺素释放激素受体类型。其中之一满足经典促甲状腺素释放激素受体的标准，并参与T细胞中IFN-γ的释放。极低浓度的促甲状腺素释放激素通过产生促甲状腺素增强体外空斑形成细胞反应[16]。目前已有研究在脾脏中发现促甲状腺素释放激素肽前体，但分泌细胞及其分泌机制尚不清楚。

人类白血病T细胞Jurkat细胞系和产生IgG的人类骨髓瘤细胞U266细胞系存在不同的生长抑素受体亚群。据推测,受体两个亚群的存在可能解释了双相浓度依赖性生长抑素对某些系统的影响。生长抑素对免疫反应具有有效的抑制作用。生长抑素已被证明可显著抑制Molt-4细胞系淋巴母细胞增殖和植物血凝素对人T淋巴细胞的刺激，纳摩尔浓度的生长抑素能够抑制脾源性和派尔集合淋巴结源性淋巴细胞的增殖。生长抑素还抑制其他免疫反应，例如超抗原刺激的IFN-γ分泌、内毒素诱导的白细胞增多症和集落刺激活性释放[17-18]。

4 神经/内分泌系统对抗体产生的调节

淋巴细胞和单核细胞均表达α-肾上腺素能受体和β2-肾上腺素能受体，去甲肾上腺素与上述受体结合可调节细胞的归巢、增殖和免疫功能。儿茶酚胺与B细胞活化和抗体产生的多种反应有关。初始B细胞暴露于去甲肾上腺素可以增加或减少辅助性T细胞2(Th2)细胞依赖性抗体的产生。去甲肾上腺素对B细胞抗体产生的调节需要β2-肾上腺素能受体信号而非α-肾上腺素能受体信号。B细胞的成熟状态可调控去甲肾上腺素对抗体产生的影响。B细胞活化的早期激活β2-肾上腺素能受体可增加抗体分泌细胞的数量或抗体分泌细胞产生抗体的水平，而在成熟B细胞中刺激β2-肾上腺素能受体可抑制B细胞的分化和功能[19-23]。与野生型动物相比，β2-肾上腺素能受体表达缺陷的动物仍具有正常的淋巴器官细胞数量与形态和T细胞依赖性抗体反应。缺乏β2-肾上腺素能受体的B细胞对去甲肾上腺素没有反应，表明其他肾上腺素能受体不能弥补β2-肾上腺素能受体表达的缺失[24]。所以，在β2-肾上腺素能受体缺乏的情况下，需要其他非肾上腺素能机制以维持免疫稳态。

肾上腺素能脾神经调节表达胆碱乙酰转移酶的T细胞活性，T细胞在脾脏产生乙酰胆碱，以上调节过程是脾脏巨噬细胞在炎症反应中抑制细胞因子产生所必需的。通过直接电刺激迷走神经或注射尼古丁激活炎症反射可以抑制中性粒细胞、树突状细胞和B细胞的迁移，并减少抗体分泌。用化学方法消融肾上腺素能脾神经可显著降低抗体滴度，表明肾上腺素能信号可调节B细胞活化和抗体反应。脾脏神经的消融抑制尼古丁对抗原产生的抑制作用，表明胆碱能和肾上腺素能信号均调节B细胞抗体反应[25]。进一步研究表明，胆碱能刺激可诱导抗原特异性激活的B细胞在淋巴组织边缘区的聚集。

5 坐骨神经-迷走神经-肾上腺反射

Torres-Rosas等[26]利用胆碱能和多巴胺能神经元、通过对动物进行肾上腺切除术、颈部或膈下迷走神经切开术，绘制一条调节炎症反应的坐骨至迷走神经反射回路。对坐骨神经的电刺激将感觉信号传导到脑干，然后激活向肾上腺髓质发射的传出迷走神经。迷走神经介导的肾上腺髓质激活促进多巴胺的产生，通过多巴胺能1型受体发出信号抑制全身炎症，从而提高脓毒症动物的存活率。

在迷走神经依赖的小鼠内毒素血症模型中，电刺激坐骨神经显著降低细胞因子循环水平。用药物拮抗剂或手术消融术阻断迷走神经活动可抑制电刺激的抑制作用[27-29]。在胶原诱导的关节炎模型中，电刺激坐骨神经可显著降低关节炎发病率，降低炎症因子水平，并防止关节破坏。使用低功率激光治疗激活坐骨神经显著减少小鼠足肿胀模型的局限性炎症[30]。坐骨神经将信号传递到脑干的确切途径尚不清楚，但可能涉及坐骨神经、腰骶神经丛、迷走神经和末端多巴胺类神经递质中的感觉神经元。

6 肠神经反射对巨噬细胞的调节

巨噬细胞通过清除细菌和外源抗原在维持组织稳态方面发挥重要作用。在不断暴露于微生物产物和食物抗原的胃肠道中，巨噬细胞的活化受到限制，以防止慢性炎症和组织损伤。研究表明，在正常生理条件下和细菌感染过程，肠道神经元反射性地调节肠道巨噬细胞的功能表型。在小鼠术后肠梗阻模型中，电刺激迷走神经可减轻炎症并改善术后肠道转运。迷走神经顺行至肠道，在肌细胞巨噬细胞附近可见密集的胆碱能迷走纤维网络。胆碱能神经元释放的乙酰胆碱直接调节肌肉巨噬细胞的炎症反应，α-7烟碱受体的激活抑制肌肉层的炎症反应[31]。肠道神经元通过产生集落刺激因子-1调节肌细胞的稳态[32]。肌肉巨噬细胞分泌骨形态发生蛋白(BMP)-2，激活肠神经元表达的BMP受体(BMPR)。BMPR介导肠道神经元的激活对于维持正常组织功能至关重要。肌肉巨噬细胞的选择性消融与BMP受体的下游信号分子神经元SMAD1、SMAD5和SMAD8活化减少相关。与对照组比较，用抗生素处理后小鼠BMP-2表达明显减少；表明肠道内微生物可调节神经元与巨噬细胞的相互作用。

7 血脑屏障对T细胞通透性的控制

血脑屏障严格地限制了蛋白质和细胞从血液流向中枢神经系统。Arima等[33]在多发性硬化症小鼠模型中发现一个特定的神经回路，可调节致病性T细胞进入中枢神经系统。在实验性变应性脑脊髓炎过继转移模型中，有髓神经特异性T细胞被注入幼稚受体小鼠以维持中枢神经系统的静默。自反应T细胞优先聚集在靠近第五腰椎节段的脊髓特定部位，而不是在大脑或脊髓的其他节段。在试图阐明这种“入口通道”特异性机制时，发现CCL2的表达在第五腰椎脊髓背侧血管中增加。由于第五腰椎靠近支配比目鱼肌和其他腿部肌肉的感觉神经元背根神经节，因此推断，对比目鱼肌的负重刺激可能有助于感觉神经激活，从而诱导CCL20在第五腰髓血管的高表达。实验显示，通过尾巴悬挂老鼠，使其前肢承受重量，从而使肌肉敏感的神经元通路静息，可显著降低CCL20表达，抑制第五腰椎脊髓水平致病性T细胞的积累。相反，致病T细胞聚集在颈部脊髓，表明刺激前肢为致病性T细胞开通了新通道。此外，药物抑制肾上腺素能受体可显著抑制致病性T细胞的积累，改善临床症状。以上研究表明，可以通过调节血脑屏障对致病性T细胞的通透性，干预自身免疫性疾病的进展。

8 穴位电针刺激激活迷走神经-肾上腺抗炎通路

研究显示，通过给小鼠注射脂多糖建立炎症模型，选取小鼠天枢穴进行电针刺激，电针刺激后给小鼠注射脂多糖，接受过电针刺激的小鼠体内炎症因子水平低于对照组，生存率提高；若给小鼠注射脂多糖后再接受电针治疗，小鼠体内炎症因子水平高于对照组，并且在3 d内死亡[34]。选取小鼠足三里穴位进行电针刺激发现，在脂多糖注射前后进行电针刺激均可抑制炎症反应，小鼠生存率高于对照组。研究还发现，低强度电针刺激能够激活连接大脑与肾上腺的迷走神经通路，减轻炎症反应。最新研究显示，一类PROKR2-Cre标记的DRG感觉神经元是低强度针刺刺激激活迷走神经-肾上腺抗炎通路的必要途径[35-36]。

9 小 结

免疫系统细胞的活性可受神经内分泌源性多肽的影响。神经内分泌源性多肽是免疫系统的内源性调节器，也是从免疫系统到神经内分泌系统的信息传递者。造血细胞与神经元协同参与宿主的防御机制。神经元和巨噬细胞共同调动宿主对感染和损伤的反应，并平衡机体免疫反应。通过穴位刺激激活连接大脑与肾上腺的迷走神经，可以缓解炎症反应。