魏小桐，余 情，張婭婷，周逸平，蔡榮林，3△

（1.安徽中醫(yī)藥大學(xué)研究生院，安徽 合肥 230012；2.安徽省中醫(yī)藥科學(xué)院針灸經(jīng)絡(luò)研究所，安徽 合肥 230038；3.新安醫(yī)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥 230038）

目前多種疾病會(huì)導(dǎo)致心臟功能異常，首要的就是心血管疾病。據(jù)《中國心血管病報(bào)告2018》概要[1]表明，心血管疾病的死亡率高于腫瘤及其他疾病居于首位。研究發(fā)現(xiàn)針刺可有效緩解心絞痛，減少藥物引起的副作用[2]；亦可通過調(diào)節(jié)自主神經(jīng)系統(tǒng)降低心力衰竭、心臟性猝死等急重癥疾病的風(fēng)險(xiǎn)[3-4]，說明針刺治療心血管疾病安全有效的優(yōu)勢(shì)[5]，但其機(jī)制有待闡明。下丘腦室旁核（paraventricular nucleus，PVN）是中樞神經(jīng)環(huán)路的重要整合區(qū)，調(diào)節(jié)交感神經(jīng)傳出功能的重要組成部分，參與應(yīng)激、內(nèi)分泌、心血管活動(dòng)等的調(diào)節(jié)[6-7]。研究發(fā)現(xiàn)，心血管疾病可刺激心交感神經(jīng)的傳入纖維激活PVN，PVN作為心交感神經(jīng)的整合區(qū)域之一，繼而通過下行通路的傳出纖維調(diào)節(jié)心率、血壓等[8]，是調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)的關(guān)鍵核團(tuán)?，F(xiàn)從針刺調(diào)節(jié)PVN神經(jīng)元活動(dòng)、對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響、減少PVN內(nèi)炎性細(xì)胞因子表達(dá)、降低PVN應(yīng)激反應(yīng)、調(diào)控自主神經(jīng)活動(dòng)等方面探討PVN參與針刺改善心臟功能的機(jī)制。

1 調(diào)節(jié)PVN神經(jīng)元活動(dòng)

當(dāng)心臟受到刺激時(shí)通過上行通路傳至PVN進(jìn)行整合，PVN內(nèi)的神經(jīng)元變化可調(diào)控傳出神經(jīng)的信息傳遞，進(jìn)而改善心肌缺血或損傷的狀態(tài)。特異神經(jīng)激活的圖譜顯示針刺激活了PVN內(nèi)c-fos的陽性表達(dá)[9]，說明了針刺干預(yù)激活了PVN神經(jīng)元，PVN參與了針刺效應(yīng)。陳陳等[10]發(fā)現(xiàn)心肌缺血再灌注損傷的大鼠PVN神經(jīng)元興奮性異常升高，說明PVN神經(jīng)元參與心功能異常的疾病。課題組前期通過將微電極陣列植入心肌缺血大鼠PVN內(nèi)，發(fā)現(xiàn)電針組比模型組的神經(jīng)元放電頻率低，說明PVN神經(jīng)元參與針刺產(chǎn)生抗心肌缺血的效應(yīng)，并且PVN神經(jīng)元興奮性降低可能更能減輕心肌缺血的程度[11]。可見，PVN神經(jīng)元活動(dòng)參與調(diào)控針刺效應(yīng)，但針刺改善心肌效應(yīng)不僅是PVN單一核團(tuán)發(fā)揮作用，可能是通過多個(gè)腦核團(tuán)的協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)。

2 影響PVN神經(jīng)遞質(zhì)釋放

2.1 單胺類神經(jīng)遞質(zhì) 單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的釋放、作用及相互作用對(duì)心血管疾病發(fā)揮著重要的作用[12]，其主要包括多巴胺（dopamine，DA）、五羥色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）、 去甲腎上腺素（norepinephrine，NE）等。

2.1.1 DA 被DA釋放激活的DA受體參與心血管疾病[13-14]。DA作為一種抗氧化劑，通過DA受體抗氧化、減輕心肌細(xì)胞的損傷作用改善心肌缺血/再灌注損傷[15]。前期研究通過電針的干預(yù)，心肌缺血大鼠PVN中DA的濃度增高，大鼠心肌缺血狀態(tài)有明顯的改善。因此抗心肌效應(yīng)PVN中DA是重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，另外針刺穴位配合優(yōu)于單穴使用[16-17]。DA對(duì)心肌具有正性肌力的作用，因此上調(diào)PVN內(nèi)DA的表達(dá)，更有利于發(fā)揮針刺抗心肌缺血保護(hù)效應(yīng)。

2.1.2 5-HT 5-HT（又稱為血清素）廣泛分布于外周組織和中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，學(xué)者通過免疫熒光標(biāo)記法觀察5-HT受體在PVN內(nèi)分布[18]，5-HT分泌促進(jìn)血栓的形成。Shimabukuro M.發(fā)現(xiàn)抑制5-HT或者5-HT特異性受體可預(yù)防冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生[19]。有學(xué)者通過針刺的干預(yù)手段，促使中樞內(nèi)5-HT的釋放對(duì)自發(fā)性高血壓大鼠產(chǎn)生明顯的降壓反應(yīng)[20-21]，說明中樞內(nèi)5-HT介導(dǎo)參與針刺效應(yīng)。課題組前期通過觀察高脂血癥大鼠心肌梗死后PVN內(nèi)5-HT含量變化，發(fā)現(xiàn)高脂血癥大鼠心肌梗死后PVN內(nèi)5-HT含量明顯較低，而針刺治療后5-HT含量顯著增高，另外發(fā)現(xiàn)PVN與血清中5-HT的表達(dá)相反，因而認(rèn)為針刺有效改善心肌病理狀態(tài)通過影響中樞和外周神經(jīng)遞質(zhì)5-HT的釋放，進(jìn)而調(diào)控交感神經(jīng)的活動(dòng)實(shí)現(xiàn)[22]。因此，說明PVN內(nèi)5-HT是針刺改善心肌損傷的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.1.3 NE NE由中樞神經(jīng)去甲腎上腺素能神經(jīng)元末梢合成和分泌的一種神經(jīng)遞質(zhì)，與其它神經(jīng)元相互配合，共同發(fā)揮作用。學(xué)者通過高效液相色譜法檢測(cè)到PVN微透析液的NE的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)電針治療后心肌缺血大鼠PVN內(nèi)NE含量較模型組增加，有效地改善心肌缺血的狀態(tài)[16，23]。王欣[24]等發(fā)現(xiàn)電針治療后心肌缺血大鼠模型異常心電圖J點(diǎn)抬高和異常T波出現(xiàn)率降低，檢測(cè)電針干預(yù)后PVN內(nèi)NE的含量明顯升高，認(rèn)為PVN內(nèi)NE的表達(dá)參與電針治療心肌缺血的機(jī)制。馬涌等[25]發(fā)現(xiàn)針刺高脂血癥大鼠急性心肌梗死后PVN區(qū)NE含量回升，血清中NE含量下降。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明針刺改善心功能與PVN內(nèi)NE含量變化有關(guān)，其機(jī)制可能是通過中樞NE釋放調(diào)控神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)影響自主神經(jīng)系統(tǒng)而發(fā)揮作用。

2.2 肽類神經(jīng)遞質(zhì)

2.2.1 阿片肽 目前認(rèn)為PVN調(diào)控心血管疾病有多種途徑，其中PVN中腦啡肽能神經(jīng)元投射至延髓頭端腹外側(cè)區(qū)（rostral ventrolateral medulla，RVLM）調(diào)控心血管反射活動(dòng)[26]。學(xué)者用阿片受體阻斷劑阻斷PVN內(nèi)阿片受體，發(fā)現(xiàn)阻斷前后針刺降壓作用有明顯的差異，阻斷后明顯逆轉(zhuǎn)電針降壓的效應(yīng)，認(rèn)為PVN及其對(duì)RVLM的投射通過阿片受體機(jī)制處理在電針降低血壓效應(yīng)中有重要的作用[27]。實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)心肌缺血過程中PVN β-內(nèi)啡肽增高，電針治療后PVN β-內(nèi)啡肽的含量明顯變化，表達(dá)顯著下降，因此PVN β-內(nèi)啡肽參與電針抗心肌損傷效應(yīng)具有重要的意義[28-29]。以上實(shí)驗(yàn)說明了PVN中阿片肽機(jī)制是介導(dǎo)針刺調(diào)控心血管疾病的關(guān)鍵神經(jīng)遞質(zhì)之一。

2.2.2 P物質(zhì) P物質(zhì)（substance P，SP）廣泛分布在下丘腦、延髓及脊髓等區(qū)域，可增加心輸出量、血壓升高等增強(qiáng)心血管活動(dòng)的作用[30]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)心肌缺血過程中PVN中SP表達(dá)減少，電針干預(yù)后PVN、延髓迷走神經(jīng)復(fù)合區(qū)、脊髓外側(cè)角SP表達(dá)均增高，促使交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)放電頻率達(dá)到一種平衡狀態(tài)，從而增加心肌收縮力等心功能變化[31-32]。因此，電針通過提高PVN內(nèi)SP含量，經(jīng)過下行通路調(diào)控脊髓外側(cè)角SP變化，進(jìn)而調(diào)節(jié)迷走神經(jīng)、交感神經(jīng)的活動(dòng)以緩解心肌缺血狀態(tài)。

2.2.3 apelin 脂肪素（apelin）是一種廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)及血管、心臟等重要器官的一種新的內(nèi)源性活性肽，具有增強(qiáng)心臟的肌力、血管舒張及促進(jìn)血管生成的作用[33]。張環(huán)環(huán)[34]等電針雙側(cè)“內(nèi)關(guān)”治療開胸手術(shù)創(chuàng)傷大鼠，發(fā)現(xiàn)平均動(dòng)脈血壓和心率在針刺后升高，同時(shí)PVN中apelin mRNA及APJR（apelin受體）表達(dá)水平恢復(fù)升高，RVLM神經(jīng)元放電活動(dòng)增加，因此認(rèn)為PVN中apelin參與改善針刺開胸手術(shù)創(chuàng)傷大鼠的心功能，其機(jī)制可能是PVN中apelin通過作用于前自主神經(jīng)元，激活了RVLM心血管中樞，進(jìn)而引起交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)；亦可能通過神經(jīng)體液調(diào)節(jié)的方式改善心臟功能。

總之，針刺調(diào)節(jié)心臟功能的機(jī)制可通過PVN內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的表達(dá)變化，調(diào)控自主神經(jīng)活動(dòng)改善心肌損傷、心率及血壓等心血管變化，說明了PVN神經(jīng)遞質(zhì)是參與針刺改善心功能具有重要的作用。

3 減少PVN內(nèi)炎性因子表達(dá)

PVN內(nèi)炎性細(xì)胞因子表達(dá)增加是加重心衰的重要原因之一[35]，激活外周交感神經(jīng)的活動(dòng)促進(jìn)心衰的進(jìn)程，因此通過抑制炎性因子的表達(dá)，可有效地調(diào)控心衰大鼠的血漿促炎細(xì)胞因子、NE等物質(zhì)的變化[36]。心肌梗死后大鼠PVN內(nèi)炎性因子IL-6通過調(diào)控其神經(jīng)遞質(zhì)的釋放從而產(chǎn)生保護(hù)作用[37]?，F(xiàn)有研究表明，針刺減少腫瘤壞死因子、白介素-6的含量表達(dá)，可實(shí)現(xiàn)血壓水平降低[38]；急性心肌缺血模型大鼠PVN中和管壁及室膜上白介素-1免疫反應(yīng)陽性細(xì)胞率均有高度表達(dá)，認(rèn)為可能在心肌缺血的過程，免疫系統(tǒng)被激活，外周傳遞或中樞內(nèi)生成白介素-1增高，刺激下丘腦腺垂體分泌CRH的合成，繼而加重缺血損傷，但是通過給予電針“內(nèi)關(guān)”發(fā)現(xiàn)可降低白介素-1表達(dá)，減輕心肌損傷[28]。羅曉舟等[39]發(fā)現(xiàn)針刺降壓的機(jī)制有多條途徑，其中針刺調(diào)節(jié)PVN內(nèi)參與促炎細(xì)胞因子生成的Toll樣受體4的過程可達(dá)到降壓效果，說明針刺改善高血壓可通過調(diào)控PVN內(nèi)炎性細(xì)胞因子的表達(dá)而實(shí)現(xiàn)降壓效應(yīng)。因此，PVN內(nèi)炎性因子參與針刺調(diào)控心功能的過程，可能是調(diào)控PVN內(nèi)炎性因子的表達(dá)，影響自主神經(jīng)系統(tǒng)或免疫系統(tǒng)等多種途徑改善心功能。

4 降低中樞應(yīng)激反應(yīng)

HPA軸的功能增強(qiáng)引起交感神經(jīng)興奮、心肌興奮性增高，導(dǎo)致心肌收縮力下降、左室舒張末期壓的增大[40]。PVN在應(yīng)激反應(yīng)中有重要的意義，通過釋放CRH到垂體門靜脈系統(tǒng)，與相應(yīng)受體結(jié)合，激活HPA軸[41]，進(jìn)而調(diào)控其它神經(jīng)遞質(zhì)的釋放合成以介導(dǎo)發(fā)揮改善心臟的功能[42]。湯園園[43]實(shí)驗(yàn)證實(shí)急性心肌缺血處于一種急性應(yīng)激的狀態(tài)，HPA軸增強(qiáng)，促使CRH的釋放增高，但給予電針預(yù)刺激后可抑制CRH釋放增多，從而減輕機(jī)體誘發(fā)的應(yīng)激反應(yīng)，減少機(jī)體細(xì)胞損傷，實(shí)現(xiàn)心肌保護(hù)。說明中樞的應(yīng)激反應(yīng)參與針刺改善心臟功能的效應(yīng)。

5 調(diào)控自主神經(jīng)活動(dòng)

PVN內(nèi)神經(jīng)元投射至腦干的自主神經(jīng)中樞，直接支配交感神經(jīng)節(jié)前神經(jīng)元發(fā)揮作用，是交感傳出活動(dòng)的中樞整合區(qū)和最重要的中樞部位[44-45]。針刺通過皮膚觸覺感受器傳遞至腦干、下丘腦等神經(jīng)元，經(jīng)過下行傳導(dǎo)調(diào)節(jié)自主神經(jīng)的活動(dòng)[46]。急性心肌梗死后交感神經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位，持續(xù)的交感神經(jīng)亢進(jìn)加重心肌損傷[47]。崔帥[48]證實(shí)了心肌缺血大鼠交感神經(jīng)放電顯著升高，電針之后顯示交感神經(jīng)放電下降，PVN神經(jīng)元的放電與交感神經(jīng)放電頻率呈正相關(guān)，說明PVN神經(jīng)元可能調(diào)控交感神經(jīng)的變化，因此認(rèn)為針刺調(diào)控心肌缺血可能是調(diào)節(jié)PVN神經(jīng)元的興奮性，進(jìn)一步傳導(dǎo)至交感神經(jīng)，改善大鼠心肌缺血狀態(tài)。涂乾等[49]損毀PVN后，發(fā)現(xiàn)電針內(nèi)關(guān)穴的抗心肌缺血損傷的效應(yīng)減弱，認(rèn)為是PVN損毀后因交感神經(jīng)活動(dòng)亢奮，迷走神經(jīng)沖動(dòng)減少引起的缺血，因此針刺效果PVN完整組優(yōu)于損毀組的原因是PVN通過調(diào)控神經(jīng)內(nèi)分泌和自主神經(jīng)系統(tǒng)多途徑發(fā)揮作用。因此，迷走神經(jīng)/交感神經(jīng)參與針刺調(diào)控心臟的功能，并且PVN內(nèi)炎性因子、神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)元的變化等均可調(diào)控外周自主神經(jīng)的活動(dòng)，改善心肌效應(yīng)，具體在復(fù)雜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的作用仍需進(jìn)一步研究。

6 小結(jié)與展望

綜上，PVN在針刺改善心臟功能的效應(yīng)中發(fā)揮重要作用。大致分為兩種途徑：其一，針刺可通過抑制PVN中神經(jīng)元異常興奮、調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)遞質(zhì)的釋放、降低中樞內(nèi)炎性因子等方式，調(diào)節(jié)自主神經(jīng)的活動(dòng)從而發(fā)揮心肌保護(hù)作用；其二，亦有可能與減輕應(yīng)激狀態(tài)下HPA軸物質(zhì)的分泌等神經(jīng)免疫網(wǎng)絡(luò)多途徑調(diào)控有關(guān)。但是，針刺改善心臟功能的神經(jīng)機(jī)制十分復(fù)雜，PVN可能與孤束核、延髓腹側(cè)區(qū)等其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)形成神經(jīng)通路[50-51]，共同協(xié)調(diào)參與針刺調(diào)節(jié)心血管疾病，目前還未十分明確。

筆者認(rèn)為可采用多種神經(jīng)科學(xué)手段，實(shí)時(shí)觀測(cè)針刺后特定的神經(jīng)環(huán)路以及環(huán)路中特異神經(jīng)元的活動(dòng)情況，嘗試通過病毒示蹤技術(shù)了解外周器官與大腦之間的神經(jīng)投射，結(jié)合熒光學(xué)纖維光切片斷層技術(shù)探討神經(jīng)元分布、神經(jīng)遞質(zhì)類型和形態(tài)特征以及目標(biāo)腦區(qū)及共同的投射腦區(qū)；利用光遺傳學(xué)技術(shù)對(duì)某一類型細(xì)胞或神經(jīng)元高分辨率可逆的調(diào)控的作用等多種技術(shù)手段，開展針刺效應(yīng)神經(jīng)調(diào)控機(jī)制的研究，相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)手段的提高，關(guān)于PVN參與針刺對(duì)心臟作用機(jī)理將更加深入、科學(xué)，腦與臟腑之間的研究更加多層次、更系統(tǒng)化。