AI科技评论报道
整理自知乎题答主“李雷”回答
10月14日,发表在《Nature》上的一项最新研究中,来自美国哈佛大学马秋富教授团队展示了电针刺激动物足三里穴位治疗脓毒血症(败血症)的成功案例。
https://doi.org/10.1038/s41586-021-04001-4
研究团队展示了一种刺激“穴位”治疗脓毒血症(细菌感染诱发的脓毒血症是一种剧烈的全身炎症反应,有致命危险)的实验方法:研究人员在患有脓毒血症的小鼠身上,找到其后肢的“足三里穴位”——换到人体的话大致位于膝盖下方2厘米处,用微弱的电流对此位置进行针灸,最终发现电针灸起到了有效的抗炎作用,降低了小鼠的死亡率。
研究人员指出,他们希望此次的这些发现可以为优化生物电刺激参数铺平道路,未来可以精确地驱动不同的神经通路来治疗特定疾病,最终造福患者。
针对这项研究,《自然》杂志同时发表了一篇评论文章,总结说,这些结果首次提供了一种分子标记,靶向具有这种分子标记的神经元可以设计特定的刺激方法,用来远端调节身体机能。
杜克大学麻醉学科的Luis Ulloa教授在文章中指出,电针灸(electroacupuncture)刺激特定部位,从而调节某些身体机能并治疗疾病,属于近年来被称为“生物电子医学”(bioelectronic medicine)的一类新兴医学领域。
国人欣喜,针灸能够走到Nature顶刊上,简直让人称奇,中国文化源远流长!能用现代科学手段对传统医学进行验证和研究,将会顺势推动中医发展。
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回到这篇文章,讲了什么呢?
先看题目: A neuroanatomical basis for electroacupuncture to drive the vagal-adrenal axis,讲的是,电针灸(electroacupuncture) 驱动迷走神经-肾上腺轴的神经生物学解剖基础。
与今年的另一篇文章思路很像,“中医经络存在证据,观察到沿人体经络穴位迁移的连续荧光线”,同样是寻找中医理论上的生物学基础。
而近些年来,发表在顶级期刊研究上的文章,如《Neuron》、《Nature medicine》、《Immunity》,都印证了一个明显的道理:针灸明显和电生理学关系密切,并掀起了针灸在医学领域的一个研究小热点。
这项研究的出发点,是我们中医里一直比较熟悉的东西, 穴位。
但是穴位的解剖学基础是什么,却一直存在争议。一些人走向了神秘论,导致了针灸一定程度上不被现代医学所认可。但是穴位既然被认为是特殊的,就存在一定的解剖学基础, 这篇文章的研究内容就是这个。再进一步说,这篇论文探讨的是扎足三里为什么能治病,它背后的原理是什么。
早在上世纪70年代,科学家就发现了刺激鼠皮肤是可以对鼠产生实际的生理影响(这里可不是单单的疼痛,而是真实的影响了生理了)
在这篇1979年发表的文章《Neural mechanisms of rflex filtion and inibtin of gastric motility to stimulation of various skin areas in rats》中,作者对大鼠的不同皮肤部位进行刺激,结果发现可以对神经反射以及胃动力有影响。
其他一系列文章也在揭示这一事实, 那就是:
1, 人体的皮肤并不是均匀对等的,有些位置真的不一样
2, 对一些特殊位置进行刺激,可以对生理产生特定的反应。
3, 这些反应不是单纯的痛觉,而是具有一定的生理功能,比如胃动力,比如炎症。
而这些研究,也是本研究的基础,那就是:刺激穴位,可以对小鼠的炎症缓解有作用。
有了研究的立点后,研究是怎么进行的呢?
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研究是如何实现的?
这次对于足三里穴的研究,其实是分为三步:
验证中医记载足三里穴位置是否有用;
前期研究验证这个位置是否和炎症有关;
验证这个位置到底是如何和炎症发挥作用。
之前研究人员已经对刺激小鼠的穴位可以应对炎症有了证据。
比如,2014年发表在Nature medicine上的这篇文章《Dopamine mediates vagal modulation of the immune system by electroacupuncture》就指出,刺激ST36 (ST36 Zusanli),可以激活移巴胺来指导迷走神经系统,从而调节免疫。
如上图所示,激活了多巴胺脱羧酶和多巴胺,这是和炎症有关的。
有了上述基础,也就有了本篇文章:针灸的生理学基础是什么?
作者首先来研究,剌激足三里穴能有效果么?上面提到的ST36,就是中医上的足三里穴。
首先选择了两个位置:ST25,ST36。
这两个部位可是有讲究的。
ST25是天枢穴,是位于腹部,横平脐中的穴位,大家可以理解为,这个走的人体内部的神经通路。
而ST36是表皮上的,理论上应该是走的表皮通路,不会深入到躯体内部。
不过,既然ST36是有作用的,那就意味着,ST36的某些信号是进入到了身体内部调节了。
于是,作者决定用PROKR2Cre来标记感觉神经PROKR2 (prokineticin receptor 2), 因为这个神经已经被证实是深入到机体内部,而不是表皮。
在标记完成后,作者就开始进行了刺激研究。
如图,这是刺激过程。
结果发现,刺激和不刺激,真的和这个神经有关。
也就是说PROKR2 ADV神经元对于低程度的电针灸刺激来激活迷走神经肾上腺抗炎轴是必须的。
2、验证这个位置到底是如何和炎症发挥作用
上面发现了穴位起作用后,那就是电针灸刺激是要走这条路,那么,这条路激活,和迷走神经-肾上腺抗炎轴的关系呢?
结果发现,激活PROKR2 ADV纤维,可以驱动迷走神经肾上腺抗炎轴。
再往下,那就是深层次刺激的作用,也就是电针灸刺激发挥抗炎的研究了。
这是一个小鼠局部的神经放大图。
刺激这些部位,还真的激活了一系列神经。
于是,整个研究完成,那就是,建立起了电针灸刺激足三里穴位发挥的机制:
刺激足三里穴,通过ROKR2传输到脊髓,这也是神经中枢部位,然后这部分信号再传递到迷走神经肾上腺轴,最后让一些抗炎因子如去甲肾上腺素noradrenaline、肾上腺素adrenaline、多巴胺
dopamine的分泌,从而发挥抗炎症作用。
用一张图来汇总:
针灸刺激足三里穴,可以通过PROk2神经元传递到迷走神经肾上腺轴,最后发挥抗炎症作用。
总之,这项研究是非常系统的,,关于针灸的生物学基础研究,找到了刺激足三里穴可以发挥抗炎效果的神经学机制,是非常现代科学的研究。
适度刺激小鼠的“足三里”(ST36)引起全身抗炎反应的神经网络:激活Prokr2感觉神经元,驱动迷走神经-肾上腺轴
针对研究中出现的问题,网友疑问:
1、针灸和电针灸是怎么回事?
电针灸是针灸技术的发展,通过用电的方法针灸,增强针灸效果。同时还有一个重要的优势: 量化。
传统针灸非常依赖于手法和力度,这对于针灸技术的掌握和应用其实是不利的,但是电针灸的一大特点是控制电流,起到了量化的作用。
2、实验用的小白鼠也有足三里?能验证到人身上吗?
小白鼠当然有足三里穴位,从中医角度,有一门学科叫《中兽医学》,就是用中医方式研究动物。而从现代科学角度,既然穴位是客观生理结构,且存在对应的神经通路,那么在许多动物里都有,这也是现代科学的经典之处。
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团队介绍
这篇论文有2个通讯作者,除了哈佛大学马秋富教授以外,还有王彦青教授,来自复旦大学复旦中西医结合研究所针灸研究所。
两个并列一作中的柳申滨,同样来自于复旦大学复旦中西医结合研究所针灸研究所。王志福,来自福建中医药大学,研究领域是中医养生与康复学和中医针灸学。
二作的宿杨帅,是中国中医科学院针灸研究所经络研究中心的博士,后边还有景向红,来自中国中医科学院针灸研究所。
马秋富教授团队也并不是凭空跳出来这个研究的,在去年8月,他们就发了一篇CELL的子刊,里边主要研究的就是足三里和天枢穴,当时他们得到的结论就是,针刺体表穴位可以诱导多种躯体感觉-自主神经-靶器官反射通路,发挥对机体免疫-炎症的调节作用。这一调节效应和穴位部位、刺激强度和机体状态相关。
顺便说下,研究团队还是这几个人。
有他们做中医内容的研究支撑,对现代医学提供了相当有价值的研究基础。
中医针灸,中医自己有一套经络学说,中医针灸的有效性也被多项研究所证实。现代医学也一直试图寻找其背后的原理。马秋富团队的研究,不仅补齐了研究缺口,也在中医文化向外的过程中画上了浓厚的一笔!
参考资料
https://www.zhihu.com/question/492355731?utm_division=hot_list_page
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