Nature：神奇的针灸！中美科学家揭示针灸的神经解剖学机制

针灸是一种传统的中国技术，千百年来一直被用来治疗慢性疼痛和其他与炎症有关的健康问题，然而对这种技术的科学基础仍然知之甚少。

在一项新的研究中，来自美国哈佛医学院、中国中医科学院和复旦大学的研究人员阐明了针灸激活一种特定信号通路的神经解剖学原理。他们确定了针灸通过这种信号通路引发抗炎反应必须存在的神经元亚群。相关研究结果发表在2021年10月28日的Nature期刊上。

研究人员确定，这些神经元只出现在后肢区域的特定区域，从而解释了为什么针灸在后肢起作用，而针灸在腹部不起作用。

论文通讯作者、哈佛医学院的Qiufu Ma教授说，“这项研究触及了针灸领域最基本的问题之一：身体区域或者说穴位（acupoint）选择性的神经解剖学基础是什么？”

研究人员特别感兴趣的一个领域是细胞因子风暴--大量细胞因子的快速释放，经常驱动严重的全身性炎症，并且可以由包括COVID-19、癌症治疗或败血症在内的许多事件触发。Ma说，“这种旺盛的免疫反应是一个重大的医学问题，死亡率非常高，达到15%至30%。即便如此，治疗细胞因子风暴的药物仍然缺乏。”

改造一种古老的技术来治疗异常的炎症

近几十年来，针灸作为一种潜在的炎症治疗方法越来越受到西方医学的欢迎。在这种技术中，身体表面的穴位受到机械刺激，触发神经信号，影响身体其他部位的功能。

2014年的一项研究报告了作为传统针灸的现代版本，电针刺（electroacupuncture）可以通过激活迷走神经-肾上腺轴，即迷走神经向肾上腺发出信号以释放多巴胺的途径，减少小鼠体内的细胞因子风暴（Nature Medicine , 2014, doi:10.1038/nm.3479）。

在2020年发表的一项研究中，Ma和他的团队发现了这种电针刺效果具有区域特异性：在后肢区域电针刺时有效，但在腹部区域电针刺时没有效果。他们推测，可能是后肢区域特有的感觉神经元导致了这种反应的差异（Neuron, 2020, doi:10.1016/j.neuron.2020.07.015）。

在这项新的研究中，研究人员在小鼠身上进行了一系列的实验来验证这一假设。首先，他们确定了一个以表达PROKR2Cre受体为标志物的小型感觉神经元亚群。他们确定，这些神经元在后肢深层筋膜组织中的数量是腹部筋膜的三到四倍。

随后研究人员培育出缺少这些感觉神经元的小鼠。他们发现，对这些小鼠的后肢进行电针刺并没有激活它们的迷走神经-肾上腺轴。在另一个实验中，他们使用基于光的刺激，直接靶向后肢深层筋膜组织中的这些感觉神经元。这种刺激以一种类似于电针刺的方式激活了迷走神经-肾上腺轴。Ma说，“基本上，这些神经元的激活对于激活这个迷走神经-肾上腺轴来说既是必要的，也是充分的。”

图片来自Nature, 2021, doi:10.1038/s41586-021-04001-4。PROKR2ADV神经元的交叉标记和表征

在最后一项实验中，探索了这些神经元在后肢的分布。他们发现，后肢前部肌肉中的神经元比后部肌肉中的神经元多得多，从而导致后肢前部区域对电针刺的反应更强烈。Ma解释说，“根据这种神经纤维的分布，我们几乎可以精确地预测哪里的电刺激将是有效的，哪里将是无效的。”

Ma补充说，总之，这些结果提供了“第一个关于穴位选择性和特异性的具体的神经解剖学解释。它们告诉我们针灸的参数：在哪里针灸，针灸的深度和针灸的强度。”

Ma指出，虽然这项研究是在小鼠身上完成的，但神经元的基本分布在进化上在整个哺乳动物（包括人类）中可能是保守的。下一个重要步骤将是在人类身上进行电针刺的临床测试，这些人患有由现实世界的感染（如SARS-CoV-2冠状病毒）引起的炎症。他还对探索其他可由针灸刺激的信号通路以治疗引起过度炎症的疾病感兴趣。

“我们有很多棘手的慢性疾病仍然需要更好的治疗方法，例如炎症性肠病和关节炎。”他补充说，另一个需要关注的领域是过度的免疫反应，这可能是癌症免疫疗法的一个副作用。他希望他的研究最终能促进对针灸的科学理解，并使针灸成为人们生活的一部分。

参考资料：
Shenbin Liu et al. A neuroanatomical basis for electroacupuncture to drive the vagal–adrenal axis. Nature, 2021, doi:10.1038/s41586-021-04001-4.

撰文 | towersimper

编辑 | 小耳朵

来源：生物谷

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