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神经调节:免疫反应和炎症控制
作者:陈勇 陈波 来源:针灸读书会 2019-04-01 [科技] [国际中医药]
大家好,好久不见,今天小编为大家带来一篇综述,详细介绍了针刺和电针的神经-免疫调节和神经-内分泌调节研究进展,下面我们就来看一下这篇文章介绍的内容。

这篇文章首先介绍了神经调节在针刺临床中的意义。神经刺激在治疗关节炎、结肠炎、糖尿病、肥胖、出血、胰腺炎、四肢瘫痪、感染性疾病(如内毒素血症、感染性休克和严重败血症)中具有重要作用。研究表明用电针刺激可以控制炎症和预防器官损伤,针灸可以改善术后恢复,骨关节炎,偏头痛,关节痛,中风,创伤后应激障碍和药物成瘾。美国国立卫生研究院估计,针灸现已被超过一千五百万美国人使用,电针的使用现在得到了美国疼痛学会、国家补充与替代医学中心、美国国立卫生研究院和世卫组织的支持。

下面文章介绍了针刺与电针感觉神经传入的途径。研究表明针刺ST36可以通过机械刺激结缔组织激活坐骨神经诱发镇痛作用,也可以以通过破坏胶原酶穴位的结缔组织达到这种效应。而且,针刺的旋转和表面粗糙度可以增加对结缔组织的机械刺激,从而可以增强针刺的效果。另外,针刺通过肌动球蛋白细胞骨架的机械张力诱导成纤维细胞的机械刺激。这可能与激活SAPK)/ Jun信号通路有关,SAPK和JNK通路可以激活哺乳动物的免疫和内皮细胞,产生TNF和IL-6等炎症因子,引起抗伤害感受。针灸可以诱导肥大细胞释放炎性细胞因子如TNF和IL-6,这些细胞因子可以激活T淋巴细胞产生阿片类药物,从而激活感觉神经的阿片受体,从而防止伤害。另外,有研究表明针刺的镇痛作用可能与胞外腺苷有关,腺苷1受体(A1R)抑制腺苷酸环化酶,激活钾通道,阻断瞬时钙通道,从而抑制神经元感觉神经活性发挥镇痛作用。

神经的传出途径是这篇文章重点讲述的内容,包括HPA轴、交感神经系统、副交感神经系统,下面小编将以图片的方式对这三种方式进行讲解。

 

FIG 1

 

HPA轴(A)电针GB30诱导坐骨感觉传入信号(SAS),激活室旁核(PVN),促进分泌促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)。CRH激活垂体腺的前叶释放促肾上腺皮质激素(ACTH)进入血流。 ACTH激活肾上腺的束状带(Fasc),产生糖皮质激素,引起PVN和脑下垂体的负反馈。(B)在细胞水平,未激活的糖皮质激素受体(GR)存在于具有多种蛋白的胞质复合物中(HSP70、HSP90和FKBP52)。糖皮质激素扩散到细胞中并从未激活复合物释放GR受体。 GR受体可激活抗炎细胞因子如IL-4和IL-10。并与AP-1和NF-κB等转录因子结合,从而抑制促炎因子的释放。

 

 

FIG 2

 

 

交感神经系统(SNS)。(A)在哺乳动物中,神经元的刺激集中在激活感觉传入信号(SAS),激活孤束核(NTS)。NTS直接或间接激活延髓头端腹外侧部(RVLM),RVLM是交感神经系统(SNS)的主要调节系统。SNS穿过脊髓,在特定神经节激活后,通过节后神经支配肺、心、肾和胃肠道(GI)等大部分脏器。神经节后神经元支配可诱导神经源性去甲肾上腺素(NE)的产生。脾去甲肾上腺素通过激活T调节性淋巴细胞β-2肾上腺素能受体(β-2AR)抑制巨噬细胞炎性细胞因子的产生。SNS还可以通过释放肾上腺髓质(AM)中的乙酰胆碱(ACh)的节前神经支配激活嗜铬细胞,从而诱导全身性的儿茶酚胺(儿茶酚胺)的产生。(B)在细胞水平上,受体分为三大类。α1肾上腺素受体(α1AR)信号通过Gq激活磷脂酶C水解磷脂酰肌醇4,5二磷酸(PIP2)生成甘油二酰(DAG)和三磷酸肌醇(IP3)。IP3和DAG均激活蛋白激酶C使I-κB激酶(IKK)磷酸化,并诱导磷酸化p-IκB。α-2受体(α-2AR)和多巴胺D2样受体与Gi蛋白偶联,从而抑制腺苷酸环化酶(AC)和cAMP的形成。β肾上腺素能受体(βAR)和多巴胺能D1样受体与Gs蛋白偶联,激活AC诱导cAMP,激活PKA和CREB,该通路的抗炎作用依赖于CREB对NF-κB通路的抑制作用。

 

FIG 3

 

 

副交感神经系统。(A)在哺乳动物中,感觉传入信号(SAS)激活NTS,后者调节迷走神经背侧运动核(DMN)。迷走神经(VN)是支配心脏、肺、肝脏、肾上腺和胃肠道(GI)的主要副交感神经。迷走神经通过腹腔神经节(CG)α7nAChRs激活交感肾上腺素能脾神经(SN),抑制炎性细胞因子的产生。脾神经去甲肾上腺素激活T调节性淋巴细胞,抑制脾巨噬细胞产生细胞因子。此外,迷走神经传出纤维诱导肾上腺髓质(AM)释放儿茶酚胺。(B)在细胞水平上,α7烟碱型乙酰胆碱受体(α7nAChRs)的选择性激动剂胆碱(CHO)抑制脂多糖诱导的STAT3酪氨酸磷酸化(P-STAT3),阻止STAT3转录激活IL-6。LPS还诱导I-κB磷酸化,导致NF-κB释放,NF-STAT3与酪氨酸非磷酸化STAT3(Yu-STAT3)相互作用,产生相互调节。α7nAChR还能诱导非编码微RNA(MiR124)的产生,从而抑制STAT3和肿瘤坏死因子转换酶(TACE)mRNA的翻译。

 

FIG 4

 

 

哺乳动物自主神经系统功能组织模型。交感神经系统(Symp)和副交感神经系统(Parasym)被描述为具有相反信号以维持生理稳态的“拮抗”系统。一个典型的例子是压力感受器反射,交感和副交感神经系统分别分泌去甲肾上腺素(NE)或乙酰胆碱(ACh)来增加和降低心率和血压。虽然乙酰胆碱能产生血管扩张作用,但没有证据表明血管内有副交感神经支配。最近关于电针的研究揭示了神经系统“会聚”功能组织的第二种模式。在该模型中,交感神经和迷走神经汇聚在肾上腺髓质释放乙酰胆碱(ACh),激活嗜铬细胞分泌儿茶酚胺。第三种组织模式是激活交感脾神经(SN)的副交感迷走神经(VN)之间的“顺序”连接。副交感迷走神经(VN)通过激活腹腔神经节(CG)交感脾神经(SN)抑制脾巨噬细胞(Mac)产生TNF。脾神经释放去甲肾上腺素(NE),通过β-2肾上腺素受体(β-2AR)激活T胆碱能(TCHO)淋巴细胞。

 

小结

神经电刺激是现代医学中一个很有前途的新兴领域,在疾病过程中控制器官功能和重建生理稳态是一个很有前途的研究领域。最近的多项研究表明,在多种疾病中,神经刺激对控制炎症和改善器官功能有潜力;从关节炎和结肠炎到糖尿病和脓毒症,神经刺激具有潜在的控制炎症和改善器官功能的作用。多项临床研究表明,针刺或电针的神经调节可以控制术后康复、骨关节炎、偏头痛、中风、创伤后应激障碍和药物成瘾等多种疾病的疼痛和炎症。电针现在得到了美国疼痛学会、国家补充和替代医学中心、国家卫生研究所和世界卫生组织的认可,并被数以百万计的人用来控制疼痛和炎症。研究神经调节的分子机制可能有助于设计新的药物治疗方法。对下丘脑-垂体-肾上腺的研究有利于研发用于治疗炎症的糖皮质激素,而对压力感受器反射系统中交感调节的研究有利于研发用于治疗高血压和心律失常的选择性β-肾上腺素能阻滞剂。针灸和电针的机理研究也为神经系统控制免疫系统和炎症的功能组织提供了重要的信息。这些功能组织模式可能有助于设计新的治疗方案,其中共刺激不同的神经元网络旨在实现最有效的控制炎症。因此,感觉神经皮刺激机制的研究对于开发新的无创神经刺激技术具有重要意义。神经刺激正在成为一个很有前景的医学领域,在关节炎或脓毒症等炎症性疾病的治疗中可能提供临床优势。

 

文章来源:Ulloa L, Quiroz-Gonzalez S, Torres-Rosas R. Nerve Stimulation: Immunomodulation and Control of Inflammation[J]. Trends Mol Med, 2017,23(12):1103-1120.

 

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