武汉晚报讯(记者王恺凝 通讯员田娟)针灸能消炎,这在中医临床上早已是常识,但为什么扎针能抑制炎症?针灸到底对免疫细胞做了什么?过去国际上一直没有直接的影像证据。7月15日,华中科技大学同济医学院附属同济医院王伟教授团队与清华大学戴琼海院士团队合作,在国际顶级期刊《自然·生物技术》上发表了一项研究。研究过程中,团队利用国产高清成像系统,首次在活体小鼠上“看见”了电针足三里穴如何快速抑制免疫细胞的异常反应,为针灸抗炎提供了直接的影像证据。
要验证针灸的作用,最直接的办法就是在发炎的活体动物体内,实时观察免疫细胞的变化。但这是个大难题:脾脏是免疫细胞最集中的地方,炎症发生时,成千上万个免疫细胞会快速移动、聚集,要想在很大一片范围内同时看清楚每一个细胞的细节,而且还要连续追踪好几个小时,传统显微镜根本做不到。
为此,团队使用了我国自主研制的一套新型显微镜系统(简称RUSH3D-HR)。“可以把它理解为一台‘超级活体摄像机’。”王伟教授解释道,它的核心部件是一个高数值孔径物镜,配合特殊的成像技术,能在一块很大的视野里,把细胞级别的微小变化拍得清清楚楚。这台设备能连续数小时盯住小鼠脾脏里数千个免疫细胞(主要是中性粒细胞)的运动轨迹,配合全自动AI并行处理管线,高效应对每秒70亿体素的图像通量。
借助这台设备,团队第一次观察到当小鼠体内发生严重炎症时,脾脏里的中性粒细胞会出现一种反常行为:数百个细胞突然向中心聚拢,形成一个“小团伙”,过一会儿又散开。这种“扎堆”事件在炎症状态下比正常情况下频繁了近10倍,每次持续20分钟到3小时不等,范围大约相当于几个细胞的大小。团队把这种现象命名为一种全新的炎症指标,可以直观地用来判断炎症有多严重。
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RUSH3D-HR对小鼠背部皮肤伤口愈合连续10小时成像。受访者供图
更关键的是,团队随后测试了电针的效果。在注射炎症诱导剂2.5小时后,对小鼠的“足三里”穴位进行电针刺激(电流仅0.5毫安),3小时后再次观察,发现“扎堆”事件减少了超过5倍。这是医学界第一次从细胞群体行为的层面证明:电针能快速抑制炎症引起的异常免疫集群反应,从而揭示了针灸抗炎的一条具体通路:“神经-免疫”调控。
为增强实验可信度、消除审稿人对活体成像的顾虑,团队将实验全过程视频作为辅助材料提交至期刊编辑部。据王伟介绍,自2014年起,在戴琼海院士带领下,双方团队联合承担国家重大科研仪器设备研制专项“多维多尺度高分辨率计算摄像仪器”,共同完成了前期RUSH系列仪器的研发与医学应用探索。正是这一国家重大项目的长期积累,直接催生了RUSH3D-HR的诞生。
“这项研究之所以重要,是因为它用现代科学界公认的实验方法和影像证据,为针灸的抗炎作用提供了直接、客观的活体证据。”王伟认为,从此,针灸不再仅仅是“经验有效”,而是有清晰的细胞和分子层面的解释。同时,团队在合作过程中也培养了一批既懂医学又懂工程的交叉人才,为中医现代化储备了生力军。
目前,研究团队正基于这一机制,探索电针在其他炎症性疾病中的应用前景。未来,通过监测细胞群聚的动态变化,有望为针灸疗效提供客观的生物标志物,推动针灸从经验治疗向数据驱动的精准医学方向迈进。
【编辑:余丽娜】
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