借助经络的“信息介入”:一种新的医学干预策略

(整期优先)网络出版时间:2023-03-17
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 借助经络的“信息介入”:一种新的医学干预策略

陈军德

    摘要:传统中医将那些病程较长,疼痛反复发作迁延难愈的一类疾病归结为络病(由损伤微环境导致的难以修复的病理改变),如何干预这种病灶成为现代医学临床的一个重要研究课题。以井穴刺络放血为代表的针刺治疗(信息介入)模式可能为这一未解难题提供新的应对策略。

  关键词:损伤-修复;细胞外基质;经络;信息介入;刺络放血

"Information Intervention" via Meridians: A New Medical Intervention Strategy

CHEN Junde

Abstract: Traditional Chinese medicine classifies those diseases with a long course of disease and repeated pain attacks that are difficult to heal as "collateral diseases" (pathological changes that are difficult to repair caused by the damaged microenvironment), and how to intervene in such lesions has become an important research topic in modern medical clinic. The acupuncture treatment (information intervention) model represented by "well point puncture and bloodletting" may provide new coping strategies for this unsolved problem.

Key words: damage - repair; Extracellular matrix; main and collateral channels; Information intervention; Pricking blood

    人们通过获得,识别自然界的不同信息来区别不同的事物,进而达到认识和改造世界的目的。医学是一门实践性很强的科学,在人类医学发展史上也是最早被人们认识到的医学科学要素,经络作为传统中医在实践中总结认识的人体内生命活动(生理的,病理的以及医学干预的等)信息传递,流动(流通),融合,转换的通道,在临床诊断,治疗中都发挥着极为重要的作用,即便是在现代医学条件下,这种作用也仍然发挥着不可替代的作用。

1   难治性疾病的治疗从改变损伤微环境入手

    近年来,由于许多重要器官组织(例如心脏,中枢神经系统,肝脏,肾脏等)因各种致病因素的作用发生的严重疾病导致死亡和难以愈合的病变等受到世界各国医学界的广泛关注,利用现代生物工程技术进行器官组织的重建成为这一领域的新的尝试。

1.1  利用体外组织修复损伤的思路

    临床上,心肌梗死(MI)后往往会引起心肌细胞的死亡,瘢痕沉积和组织的重构,结果使得心脏的收缩功能减弱甚至丧失,成为目前临床上经常遇到的难治性危急重症。如何才能使得病变后的心肌细胞得以再生(增殖或者转分化)并恢复其原有的功能就成为摆在人们面前的一个难题。

心脏,作为人体生理系统中至关重要的器官,主要是由特化的心肌细胞(CMs),内皮细胞及周细胞等组成的,并且具有复杂的三维组织结构特点,要想解决心肌细胞再生的难题,最为直接运有效的就是建立起体外的心肌组织模型,以此掌握心肌细胞再生的内在规律。随着现代生物工程技术的发展,国内外的一些研究者已经开始将所获得的基于人源性干细胞衍生的心肌细胞作为体外心肌组织模型的理想细胞来源,再以各类生物组织工程支架为体外心肌组织模型提供高度可控的微环境,以此实现对细胞,组织形貌及功能的精准调控,为心肌梗死后心脏坏死组织的修复提供理论方面的支持。

在这一模型构建过程中,除心肌细胞外其二维和三维的组织结构特点引起了研究者们的高度关注,他们在早期阶段大多采用培养皿,培养瓶或培养板等构建二维的细胞组织模型,但用这种方法培养的心肌细胞在贴壁后都是以任意伸展的方式生长的,这与体内心脏中心肌细胞的生理特点是不相同的。此前的研究表明,体内心肌细胞的形态结构与骨骼肌的大体相似,大多平行排列成肌纤维,这种规则有序的排列方式同时也直接决定了其细胞间的信号传导。为了改变这种状况国外有研究者利用一种静电纺丝技术,在纺丝过程中将聚合物溶液或溶体在强电场静电物化,再经细流喷射固化拉伸或纤维收集,得到电纺丝,其直径从几十纳米到几微米不等,与天然的细胞外基质结构相仿。它们不仅有利于实现细胞的附着,还可通过对纤维的形貌和结构的调控,灵活地实现心肌组织体外的取向排列;而追踪这些疏松多孔的结构也利于细胞的渗透生长和营养代谢物的更替。借助扫描电子显微镜(SEM)可以观察到心肌细胞在这些纤维的支撑下,可以均匀有力地跳动,而各向异性纤维则能更好地促进细胞的附着和取向,更好地模拟体内心肌的组织结构。临床上的实验研究也表明,由这种纤维制作的心脏“贴膜”可以使得受损心肌组织得以修复和再生。

1.2   3D生物打印技术与心脏“补丁”

实验研究表明,培养细胞在三维环境中的形态,功能,基因表达等多个方面都与二维环境存在显著差异,前者不仅能够准确地模拟细胞的体内微环境,而且其细胞生物学特性亦较后者更接近于活体组织,借助生物工程支架材料(如水凝胶,纳米材料,3D打印支架等)可重建功能和结构更加完备的体外心脏组织模型。

1.2.1  水凝胶(hydrogels):是一种以水为分散介质的聚合三维网络,这种结构不仅有利于细胞的附着和增殖,还为其分化(转分化)提供类似于ECM的生活环境和结构特性。有研究者在临床试验研究中发现定封于水凝胶中的心肌细胞表现出较好的存活率及回缩的同步性,与二维模型相比,其各向异性的超微条纹肌节特征也更加成熟。通过改良二维静电纺丝使之可在三维方向上实现对培养心肌细胞生长的调控,结果发现培养的多层心肌细胞沿着定向的纳米纤维形成高速生长的体外组织,其相应的心肌细胞标记物a-actinin TnT2上调,心肌细胞的博动功能增强,可自行跳动,促进hiPSCs-CM的成熟。

1.2.2  3D打印技术:借助计算机辅助设计通过3D打印技术制备的复合支架,用于诱导分化hiPSCs-CM并制备成“心肌贴片”,能够满足心肌跳动所需要的机械稳定性并赋予“贴片”良好的灵活可操控性。血管化的心肌组织模型的构建进一步强调血管对所有组织器官与血液之间进行的气体交换和营养物质交换的重要性,心脏组织自然也不例外。这类模型是由诸多微血管环绕心肌细胞构成的微环境系统,国外有研究者通过细胞片技术将心肌细胞与血管内皮细胞简单地共培养于温度响应的培养皿中,结果发现共培养的内皮细胞可在心肌细胞片内形成网络。利用生物打印技术将含有人脐静脉内皮细胞,明胶等的“生物墨水”制成3D血管内皮模型,然后将心肌细胞与内皮细胞层融合,制成血管化的心脏芯片平台,其中的心肌细胞可以表现出自发的收缩性。

1.2.3  细胞外基质弹性模量对于干细胞或祖细胞来源的心脏细胞行为的影响:临床上的实验研究表明,心脏组织在受到损伤后(如急性心肌梗死等)的修复是极为困难的,研究者们在损伤区植入干细胞或祖细胞后,只有及少部分植入细胞可在损伤区内存活,这是因为心脏的损伤微环境存在许多不利于干细胞,祖细胞存活的因素,其中最为重要的就是损伤区域细胞外基质。研究表明,心脏的硬度从胚胎时期的低于1kPa增加到成年期心脏舒张期的大约10kPa;而心肌梗死后或其他的心脏病导致的纤维化,则可使之达到大约100kPa,而ECM凝胶的组成和硬度可通过半桥粒(上皮或内皮与基底组织的细胞连接结构)调节ECM受体和生长因子受体的协同作用,以此调节细胞功能相关信号分子的传递与转换。

虽然生物组织工程为现代医学提供了新的研究发展思路,但是它同时也存在着一些问题,例如需要极为精确的局部病理学检测技术,以确定其损伤微环境的具体存在特征,以便于开启有针对性3D打印技术,同时还需要有精准的显微手术操作,将生物“补丁”准确地植入到病灶部位;由于有机体的免疫排斥反应这种“异质性”组织最终会成为什么样的结果还难以预料(即生物顺应性问题);最为重要的是由于人体中的生命活动始终处于动态平衡过程,3D打印的生物支架材料能否起到长期的治疗效应还需进行临床上的经验来证明等。

2  经络结构的组织学及功能特点

    目前世界上公认的人类最早的医学文献当属古代埃及的“医学纸草文”,其所记载的医学活动最早大约是在公元前3000年医神Thoth编写医学著作的年代。由于有制作木乃伊的习俗,古代埃及人对人体组织结构的认识相对较为全面,但令人感到惊奇的是在这些医学纸草文中却记载了一种伴随于医学干预活动的结构体系—meto,并认为它们具有传输气,血,粘液,尿液,精液等功能;在疾病情况下还具有运输和排泄病原体及各种有害因子的作用。而继承于古埃及的古希腊医学同样也留下了有关“phles”结构体系的相关记述。这些都与我国古代在“以痛为俞,应在中而痛解”和针(砭)刺后出现的“循经感传”现象基础上总结概括的经络结构体系大体相同。

2.1  经络结构的一般性组织特点

    本世纪初国内的一些研究者利用PET技术以组织显示剂18F-FDG穴位注射后,结果观察到其循着“经脉线”在不同深度以三维同步的方式运行的现象。由于这些组织显示剂(氟代脱氧葡萄糖)的化学性质与葡萄糖分子大体相似,只是当它们进入细胞后因为只能转化为六磷酸氟代葡萄糖,而不能进一步地参与细胞内的代谢,最后只能是通过细胞间隙连接通讯的方式在组织结构中扩散,提示人们经络的结构至少有一部分是以细胞间连接通讯的方式组成的。国内的另外一些研究者在对大鼠经脉线组织的细胞连接结构重要组成蛋白—CX43—进行二步酶标法进行观测时的结果也证实,大鼠经脉线组织结构体系可能主要是由肌肉—肌间膜等结缔组织相关的细胞连接结构组成的。

    在次之前的人们对经络结构体系客观存在特点进行的研究发现,临床上将一些药物注射到人体不同经脉的不同穴位时,会产生一些令人感到意外的药理学效应,这些药理学效应并不同于一般药理学效应主要与血药和靶器官浓度直接相关而与一定经脉的一定腧穴紧密相关。例如“内关”穴组注射胰岛素后5分钟时其降糖作用明显大于“足三里”等穴组而与静脉注射相同剂量胰岛素组相同,但其药物血清浓度和肝内药物浓度则明显低于静脉注射组。此后的研究发现,如果将不同的胶原酶预先注射到相关穴位上方的经脉线皮下,然后再在该穴位处注射相同剂量的胰岛素则其原有的药理学效应就会被阻断,甚至会发生“翻转”(血糖不降反升),提示经络的结构体系除了与腧穴相关外还与相应经脉线皮下组织中的胶原纤维束网直接相关。

2.2   经络结构体系的形成

    “人始生,先成精,精成而脑髓生...谷入于胃,脉道以通,血气乃行”(《灵枢.经脉》),认为经络形成于个体的发生过程。长期以来人们认为这只是一个推论,并无切实可靠的科学依据。近些年来研究者通过对发育时空图式精确地追踪每一个具有确定“谱系”细胞及其子代的发育特点,结果表明有机体个体发生是以“嵌合型“的模式发育分化的;而那些不具有特定谱系的则被归结为”调整型“的发育模式,两者最终决定了将一群群扩增的细胞置于正确的”地理“位置。

  对果蝇翅发育过程中谱系分布的追踪显示,由特定谱系产生的细胞会被限制在一个确定的区域内。通过有丝分裂重组技术对早期发育细胞进行标记,结果发现虽然在理论上它们所形成的聚集细胞群可以到达翅的任何部位,但其任何一个克隆都不会越过翅的”中线“,这种谱系限制的区域称为区室,其生长边界称为区室边界,每一个区室不是来自于同一个细胞而是来自一小群细胞(嵌合型)。这种区室并不单单存在于翅同时也存在于果蝇的肢体,头,胸等,这就产生了概念,即区室将一群交付特定谱系的细胞与维持谱系细胞共同发育命运的基因表达图示联系在一起,以此限定细胞的发育潜能。这就有了一种可能,即通过相同的道理形成中胚层,内胚层和外胚层,也就是说还可能存在有与胚胎整体构建相关的更为概括的细胞群体,它们构成了生物体图示形成的组织学基础。

2.3   经络结构体系功能活动的本质特点

    由于人类早期医学活动主要挑战的是像疼痛这样一类疾病,而那个时候应对疼痛又缺少有效的药物,人们就只能是借助按压(按摩),热灸(熨),刺割等较为简单的医学干预方法来应对,这就形成了古埃及,古希腊医学中对刺割点,热熨点的选择和传统中医“以痛为俞,应在中而痛解”的医学实践,进而发现了人体内在的与病理信息传递有关的结构体系。近年来的研究表明,这些腧穴,痛敏点与病变器官组织处的炎性介质,细胞生长因子等大致相同且明显高于相邻的对照点,证明人体中与疾病相关的信息确实是沿着经络的结构通道自动传递着的。

   《难经》是自《黄帝内经》修订成册后第一次对其总体学术思想进行证伪,反诘的理论著作并且在临床上首倡“独取寸口”的切脉诊法,明确提出人体中的气是随着血在十二经脉中运行而“十二经脉皆有动(病)脉,独取寸口,以决五脏六腑死生之吉凶...”。现代研究证实,在相关经脉-腧穴处注射小分子放射性同位素后,可以看到同位素沿着经脉循行的轨迹;美国的一些研究者利用共焦激光显微内镜证实人体中“流动流体的超级高速公路”现象,表明经络结构体系中流动的信息对器官组织功能代谢活动的影响最终会反馈到切脉点处的,人们只要对这些”脉象“进行细心的查验就有可能得出对这些器官组织所患疾病状态的主观认识。

3   久病入络信息介入治疗

    传统中医将那些病程较长,疼痛反复发作,迁延难愈的一类疾病归为“络病”,近年来的研究表明,细胞外基质是一种高度动态的组织结构,可对细胞增殖,迁移,分化,分泌,损伤修复等生理,病理活动产生重要的调节作用。由于经络结构体系人体内生命活动信息流通通道的本质特征,使得传统中医的医学实践大多是以信息传递,融合,转换,对冲,截击,介入等方式进行的,而在所有这些形式中,信息介入的方式尤其受到现代临床工作者的关注,这是因为人们有可能通过经络的信息介入对器官组织的一些严重疾病难以修复的损伤过程产生积极的干预。

3.1  “刺络放血”治疗昏厥等急危重症的作用机制

    临床上由于急性中枢神经系统损伤(ACNI)及其他突发昏厥等重症,因易于引起意识障碍而危及生命且损伤后的功能难以恢复等,具有高致残率,高死亡率的特点。传统中医通过对十二井穴进行刺络放血的急救治疗却可以起到醒神开窍,泻热消痰的作用而在临床上广泛使用。国内的研究者通过建立相应的动物模型对这一治疗方法的作用机制进行了深入的研究,结果发现该疗法的良好效果主要与以下几个环节相关:①感:是指腧(井)穴局部感受针(三棱针)刺刺激及其相关信息转换启动的过程。早期的临床研究分析了井穴刺络治疗法中放血,疼痛刺激及穴位特异性等3个方面因素在治疗中的贡献度。结果表明,排除那种因素,虽然也能使得模型动物脑血流波幅有一定程度的增加,但均比不排除组显著降低,说明以上三个方面的因素是协同起效的。②传:利用免疫组化技术进行的研究表明,有机体穴位与非穴位之间虽然在解剖学层面并无质的区别,但是却具有组织学水平动态变化的特性,即穴位之间的关系会因为内脏功能状态的变化(在致病因素影响下)在“静息态”和“响应态”(敏化态)之间变化,具体表现为局部伤害性神经肽如CGRP,SP等的分泌增加;肥大细胞集聚并释放HA,5-HT,NGF等形成“炎症汤”微环境。而这些改变都是经由脏腑-经络之间的特定信息传递通道实现的。采用TCD观察中风患者颅内血流动力学变化时发现,在井穴刺络放血后,其原来的血流增快会有减慢的趋势;而原先减弱者则会有增快的趋势,提示其与改变了的“信息”紧密相关。另有研究者采用针型固体氧电极检测脑缺血模型大鼠皮层缺血区组织氧分压的动态变化,提示刺络放血治疗会对原来病理模型的变化(损伤-修复)趋势产生明显的影响(抗炎作用及功能代谢状态的调整等)。③效:前期的研究发现,在脑损伤和脑梗死大鼠模型,井穴刺络组伊文斯蓝的透过率要明显小于模型组,提示其可改善被破坏的血脑屏障。而在保护缺血区神经元机制方面,有研究表明刺络放血可降低缺血区H+堆积,延缓酸中毒的发展,降低脑内活性钙调素含量,阻止神经元内的钙超载,上调BcI-2基因和下调Bax基因的转录活性,抑制促炎因子IL-1β,TNF-α等的表达。提示该治疗方法几乎是“全方位”地改变了脑损伤模型的损伤微环境,使之转向增强损伤脑组织应激,抑制其已发生的炎症反应,防止损伤区脑细胞的凋亡,最终实现对损伤区神经元的保护。

由于进化,有机体在发生损伤的同时也就开启了修复损伤的“开关”,只是不同性质和严重程度的损伤其修复机制也有不同,所有这些又都是通过一定的信息启动的。井穴刺络在局部造成的损伤所开启的相关经脉-脏腑(组织)间的信息传递通道,将该信息使得原有的损伤反应产生转变(信息转换),从而减低(影响)原有损伤刺激的系列反应,具有明确的信息传递-损伤修复诱导的特征。

3.2  针刺补泻与损伤修复诱导

近年来的研究发现,传统中医所谓的“邪气”主要是指组织器官受致病(损伤)因素作用的影响,使得相应细胞发生变性,死(凋)亡等改变,致使局部的组织结构发生崩解的变化过程。为尽快修复这些“缺损”其邻近和相关的组织细胞就会分泌释放大量的细胞生长因子,诱导吞噬细胞等迁移至损伤处清除这些坏死的细胞及其崩解的组织碎片,同时激活其中的成体干细胞及相关的分化细胞,发生增殖或转分化成为成纤维细胞等间质细胞(上皮间质转分化),较之一般的分化细胞这些细胞可大量分泌释放细胞外基质,以此迅速地修复缺损的组织结构,称为“结构性修复”。

由于缺少器官组织特定的分化细胞,导致后者的整体乃致相关器官组织(经络-脏腑相关)的功能代谢活动发生系列改变(阴虚阳亢等),从而诱发整体性的损伤修复过程。其最为显著的变化就是损伤区域的间质细胞向上皮细胞等特定分化细胞的转分化(间质-上皮转分化),最终使得损伤区域组织中过度沉积的ECM分解吸收,特化细胞数量增加至损伤前水平,功能代谢活动重新趋于正常(阴平阳秘),从而完成“功能性修复”的过程。传统中医认为有机体内几乎所有与损伤-修复有关的因素(信息)都会通过经络结构体系流动(流通),以此调控着各相关组织器官的损伤-修复进程,这就使得在疾病情况下经络的结构体系具有反映病证,抗御病邪的作用,而这两方面的作用都可集中体现在腧穴的存在状态中,《素问.气血论》有云:“孙络三百六十五会穴,亦以应一岁,以溢奇邪...”。表明“孙络溪谷”具有“溢奇邪”“通荣卫”的作用,临床上通过针刺相关腧穴以感知其经脉中“正邪虚实”的运行状态,然后通过“补虚泻实”的针法,达到“功能性修复”的治疗目的。

国内的多组临床实验研究证明,针刺腧穴在防治肝纤维化,肺纤维化及肠纤维化方面,能起到减少胶原纤维,纤连蛋白及TGF-β等的生成,从而减轻这些器官组织形成纤维化的程度。所有这些作用与前面论述的3D打印“生物补丁”植入治疗有异曲同工之妙,但是相较于复杂的3D生物打印技术针刺相关腧穴引发的损伤修复模式转变要实用的多,而且具有广泛坚实的临床实践经验支持。因此借助经络的“信息介入”(导入)技术对心肌梗死等形成的功能衰竭一类临床难治性疾病来说,无疑是一个很好的选项。

参考文献:

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[6]祝秋梅,余楠楠,徐枝芳等.井穴刺络放血治疗急性中枢神经损伤的研究进展(J).北京:针刺研究,2019.44(11):854—857.

收稿日期:2023-2-13

作者简介:陈军德(1955-),男,主治医师,研究现代经络,中医基础理论40余年,著有人体中的新系统:经络—从功能活动中发现的组织结构;经络的运行;经络与中医医学模型;经络与损伤修复;经络与生命信息的流动等多部专著和经络实质揭析,全程式与全景式…等10余篇论文,现为广东省中医药学会基础理论专业个人会员。tel:18946981904,E-mail:285773858@qq.com