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经络是什么？━━ 经络研究荣获64次诺贝尔奖 人类用自己的智慧早已将飞船送入太空，然而迄今却尚未完全探明自身。斯斯理在于，人类自身存在着宇宙间无与伦比的复杂结构——经络与大脑。多少年来，为了探明经络实质，人们不知耗费了多少精力与心血。从1963年“凤汉管”的谬误，到后来使用10万倍的电子显微镜等方法，尽力从解剖、组织等形态学方面去寻找经络，但始终都没有成功。那么 —— 经络究竟是什么呢？ 笔者认为，经络是位于组织间质中传递生命信息物质的通道性网络结构，在于肌肉之间及血管、神经之外，主要为体液、毛细血管及结缔组织构成的三维实体性构造。经络系统的基本功能为传递及调控生命信息物质，包括传递方式、运动过程及循行规律等。现代分子生物学及核技术等已证实确有信息物质沿经络路线传播，经络循行也具有确定的方向和速度。而腧穴则是在生命信息运动机制中，那些活动密集的反映部位。经络现象为生命活动的反映，是一种生命现象；经络只有在生命的动态过程中才存在，离开生命活动过程，是难以找到经络的。 一切生命活动，都是在细胞信息传递和调控下进行的。换言之，一切生命象，都是机体内细胞对胞外信息的转导，并最终在胞内产生特定效应的一系列复杂的信息传导和调控的过程。信息与物质、能量三者，都属于生命的基本要素。一切生命现象的物质是蛋白质，而蛋白质的新陈代谢，则是生命现象的本质。生命体在新陈代谢中，不但存在着物质流和能量流，还存在着信息流。物质、能量和信息在生命系统中不间断的运动，这三个量相互影响及有序的活动即为生命现象。而三者中的信息流恰恰是生命活动的主导，起着调控物质和能量代谢的作用。这种复杂而微妙的信息传递和调控确保着生命的存在，其中任何一个环节出现障碍或发生信息传递的时、空、量三维上的倒错，都会导致病理过程而引发疾病。直言之，细胞信息传递和调控是一切生命现象的基础。现代信息科学进入我国传统的经络理论，提示并赋予人们这样一个真知，即经络乃是一切生命体的信息传递和调控系统。 经络理论和实践是祖国医学的重要遗产，有些学者将它誉为中国的“第五大明”，甚至把它誉做“列入中国四大发明之前的第一大发明”。经络学说为针灸学的理论依据及中医药学的重要理论基础，其价值已为千百年的临床实践所证实，而人类对经络的认识却远远落后于临床实践。当代世界生命科学领域的最高奖——诺贝尔医学奖和化学奖生物化学学科对经络研究从来没有正式承认过，然而诺贝尔委员会却在103年间至少64次向经络研究颁了奖。笔者认为，这64次颁奖乃是有意对生命信息传递规律研究的颂扬和支持，对经络研究而言却是在无意之中。然而“无意插柳柳成荫”，这些占诺贝尔医学奖高达58.06%及化学奖生物化学学科高达48%的授奖，确立了 —— 生命信息的传递系统 人类生命的信息究竟是怎样传递的呢？对这个问题的研究，关系到释明生命本质、疾病的发生及防治等一系列重大生物学和医学问题。20世纪后半叶，在遗传密码破译及转录、翻译的基本规律取得突破之后，如何控制细胞的基因表达及增殖、分化、发育就成为生命科学的最大挑战。生命体的生长发育主要受遗传信息及环境变化信息的调节控制：遗传基因决定个体发育基本模式的实现，受控于生命体外界环境和体内环境信息两个方面的刺激。 科学家早已意识到，生命体内存在着调节物质代谢和能量代谢的信号系统。名物理学家欧文·薛定谔（Erwin Schrodinger）因创建量子理论的波动力学方程荣获1933年诺贝尔物理学奖后，便在《生命是什么》一书中提出“生命的基本问题是信息问题”这个论点。薛氏一语破的：生物细胞的信号系统，在代谢调节控制上起重要的作用，因为生物体内的大分子、细胞器、细胞、组织和器官在空间上是相互隔离的，生物体与环境之间更是如此；根据信息论的基本观点，两个空间隔离的组分之间的相互影响协调一致，不管采取何种方式，都必须有信息的传输或信息的交流。因此，生物体在新陈代谢时，不但有物质与能量的变化，即存在物质流与能量流外，还存在信息流。 20世纪80年代，世界生命科学领域建立了“传递生命信息三个信使”的学说即生命体的各种活动都是在三个信使体系的控制和调节下进行的。 第一信使是指各种胞外信息分子，又称细胞间信号分子即细胞因子，诸如内泌激素，神经递质和神经肽，局部化学介导因子（神经生长因子，旁分泌激素如前列腺素、组胺与嗜伊红趋化因子等），气体信号分子（NO、CO），以及免疫细胞产生的抗体、补体与免疫细胞因子。这些生物活性分子由体内各种不同的细胞产生后，能够通过血液、淋巴液、各种体液及神经分泌等不同途径作用到细胞膜表面或细胞内的特异受体，引起细胞内的特定反映。第二信使是指胞外第一信使与其特异受体结合后，通过信息跨膜传递机制激的受体刺激膜内特定的效应酶或离子道，而在胞浆内产生的信使物质。这种胞内信息分子起到将胞外信息转导、放大、变为胞内信息的作用。从分子学意义上讲，细胞内信息传递过程是以细胞内蛋白质磷酸化与脱磷酸化为基础，依次引起构型的变化和功能的改变，以实现信息的传递。第三信使又称DNA结合蛋白，是指负责核内外信息传递的物质，为一类可与靶基因特异序列相结合的核蛋白，能调节基因的转录水平，发挥着转录因子或转录调节因子的作用。这些蛋白质是在胞质内合成后进入胞核内，发挥信使作用，因而称这类核蛋白为“核内第三信使”，以区别于位于胞质内的其他各类信使。蛋白质与核酸等生物大分子是生命的主要体现者，但不是生命本身。生命的本质是这些生物大分子之间，以及它们与环境之间复杂而有序的相互联系和相互作用，这是信息传递研究的基本任务。生命信息传递的真谛，就是司胞间通讯的胞外第一信使以及外界环境因子作用与细胞表面或胞内受体后，通过跨膜传递形成胞内第二信使的级联传递，以及其后的核内第三信使诱导基因表达和引起生理反应的过程。生命信息传递在应答环境刺激和调节基因表达、生理反应的同时，不仅维持着细胞正常代谢，而且最终决定了细胞增殖、生长、分化、衰老和死亡等生命的基本现象。从分子生物学意义讲，细胞信息传递过程是以一系列蛋白质的构象和功能改变为基础的级联反应。而蛋白质磷酸化则是这一过程中最基本的公共通路，同时也是各信使分子进行调节的枢纽。生命信息传递最重要的特征之一在于它是一个网络系统，具有高度的非线性特点。活细胞内存在的是多种信息系统相互作用的信号网络，外界刺激通过这种信号网络的整合作用，调节基因表达及产生生理反应。人体中的内分泌系统、神经系统和免疫系统等，是人们早已认知的生命信息传递体系。在人体内的分子水平上，除了物质和能量代谢的分子途径和网络之外，还存在着对其调节控制作用的，自成体系的信息传递分子途径。这个自成体系的信息传递分子网络，就是人体的经络系统。 类生命的信息究竟是怎样传递的呢？对这个问题的研究，关系到释明生命的本质、疾病的发生及防治等一系列重大生物学和医学问题。20世纪末，世界医学领域建立了“传递生命信息三个信使”的学说，即人体各种细胞活动都是在三个信息系统的控制和调节下进行的。 20世纪上半叶就已确认，细胞外的信息分子为 —— 传递生命信息的第一信使 诺贝尔医学奖曾15 次、化学奖则3次颁发给第一信使的发现者。内分泌激素虽然在血液或淋巴液中含量甚微，但在个体发育过程中却起着重要的作用。众多的内分泌激素靠着各自分泌数量的变化，在运输过程中载体的消长、激素的结合与释放，激素与靶细胞特异受体的结合和转换，激素的失活和排除以及各种激素之间的相互协调、拮抗作用和调节、反馈效应等构成复杂而精致的激素信号系统，从而对细胞组成生长、分化、发育、繁殖.，以及生命体各种生理过程的“恒稳态”和生理周期现象，甚至情绪行为等都起着准确有效的调控作用。内分泌激素的研究荣获8次医学奖：甲状腺素功能的查明（瑞士人Emil Kocher,1909）胰岛素的发现（加拿大人Frederick Banting、John Macleod,1923）；垂体前叶激素调控糖代谢功能的发现（美国人Carl Cori、Gerty Cori，阿根廷人Bernardo Houssay，1947）；下丘脑激素对内脏调节功能的释明（瑞士人 Walter Hess，1949）；肾上腺皮质激素的分离和鉴定（美国人Edward Kendall、Philip Hench，瑞士人Tadeus Reichstein，1950）；前列腺素的释明（瑞典人Sune Bergstrom、Bengt Samuelsson,英国人John Vone,1982）；生长因子的发现（美国人Stanley Cohen，意大利人Rita Levi-Montalcini，1986）。内分泌激素研究还获得3次化学奖；雌、雄激素的发现（德国人Adolf Butenandt,瑞士人 Leopold Ruzicka,1939）；脑垂体后叶催产素和加压素等多肽激素的合成（美国人Vincent de Vigneaud,1955）;胰岛素分子结构的确定（英国人Frederick Sanger,1958）。神经递质是神经系统胞间通讯的信号分子。神经元靠动作电位在一个细胞范围内传递信息，但在神经元之间、神经元与靶细胞之间有突触间隙，主要通过突触前膜分泌递质完成细胞间通讯。神经通讯和激素通讯同为人体两个最主要的胞间通讯系统。激素通讯相对缓慢而弥散，但后效深远，影响面广；神经通讯迅速准确集中，两者协调配合是完成人体胞间通讯最重要的保证。神经递质的研究获得了4次奖：乙酰胆碱是化学递质的探明（英国人Henry Dale,德国人Otto Loewi,1936）；乙酰胆碱和去甲肾上腺素合成及释放规律的破译（英国人Bernard Katz,瑞典人Uif Euler,美国人Julius Axelrod,1970）；神经元电传导的发现（美国人Joseph Erlanger、Herbert Gasser,1944）；神经传导电生理机制的阐明和神经脉冲本质的揭示（英国人Alan Hodgkin、Andrew Huxley，澳大利亚人John Eccles,1963）。 免疫细胞即淋巴B、T细胞等被激活一般需要接受两类信号刺激：一类信号是疫细胞间或免疫细胞与靶细胞间紧密接触，使抗原与抗原受体结合；另一类信号是免疫细胞产生的多种有生物活性的细胞因子，与淋巴细胞膜上相应受体结合。上述两类信号作为免疫系统的第一信使膺取了2次奖：确立B细胞合成分泌的抗体即免疫球蛋白是由两个重链和两个轻链多肽组成Y型结构，从而形成特异性体液免疫过程（英国人Rodney Porter，美国人Gerald Edelman，1972）；探明T细胞介导的特异性细胞免疫过程(澳大利亚人Peter Doherty，瑞士人Rolf Zinkernagel,1996)。 体信息分子一氧化氮（NO）可以成为第一信使的发现获取1998年奖：美国人Ferid Murad Robert Furchgott、Louis Ignarro,在1977～1986年研究证实，NO作为气体小分子，在胞间及胞内可以更迅速的传播扩散，且无需跨膜转导机制，而直接作用于胞内靶酶。进入20世纪80年代后，生命科学家们又发现一些药物可以充当第一信使，从而导致β受体阻滞的发明（英国人James Black,1988），与抗癌药物的发现（美国人Gertrude Elion、George Hitchings，1988），以及伟哥（Viagra，1998）的诞生。20世纪70年代，世界生命科学领域建立了“传递生命信息两个信使”的学说，即人体各种细胞活动都是在两个信使系统的控制和调节下进行的。生命科学家探索信息传递的真谛，已花费了至少60年的光阴——美国人Earl Sutherland对环磷酸腺苷（cAMP）的发现，使人类找到了 —— 传递生命信息的第二信使 1971年医学奖
1957年，Sutherland 在肝细胞匀浆中加入三磷酸腺苷（ATP）和镁离子（Mg2+）后发现能生成一种耐热因子，具有激活磷酸化酶的作用——他终于找到了这种神秘的物质。 1960年，Satherland确定这种耐热因子为cAMP。cAMP由腺苷、核糖和磷酸组成，其末端磷酸根以两氧桥与核糖联结成的环状键，对热稳定。cAMP在（Mg2+）存在时，由ATP经腺苷酸环化酶催化形成，又可为磷酸二脂酶催化分解成5’- AMP而失活。它广泛存在与动物体内多种组织和细胞中。体内多种激素作用与细胞时，可促进细胞内生成此物，转而调节细胞的生理活动和新陈代谢。由于这个重大发现，萨瑟兰荣获了1971年诺贝尔医学奖。 1992年医学奖
2.由于不同细胞蛋白激酶的种类及其所要求的底物各不相同，因此，同一种cAMP可产生不同的生理效应。 3. cAMP的直接作用是使细胞内不活动状态的蛋白激酶转变为激活状态,而引起底物蛋白质磷酸化等一系列酶促反应，以进行基因表达、细胞分裂分化等生理效应。 4.磷酸化反应是泛指把酶促反应转移到其他化合物的过程。蛋白质磷酸化则是指由蛋白激酶催化的把ATP或GTPr位的磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸残基上的过程，其逆转过程是由蛋白质磷酸酶催化的，称为蛋白质的脱磷酸化。 5.蛋白质的磷酸化与脱磷酸化过程是生物体内存在的一种普遍的调节方式，几乎涉及所有的生理及病理过程。这种可逆的蛋白质磷酸化过程为各信使物质发挥作用的公共通路及各信使分子进行调节的枢纽。 经过上述一系列重大发现，人类终于找到了传递生命信息的第二信使。这些先驱者的发现探明了 —— 生命信息跨膜传递的真谛 分子生物学家通过揭示细胞膜受体、离子道、G蛋白等跨膜介导结构的隐秘，而揭开了生命信息跨膜传递的谜底。 1994年医学奖
沿着Sutherland指明的方向，Gilman和Rodbell等在不到30年的时间里，创立了完整的第二信使理论，使生命信息传递的机理得到阐明。第二信使实际上是指生命信息跨膜传递体系，在不同组织的不同细胞虽有很大差异，但对绝大多数组织细胞来说可分为3大类。第1类第二信使为 —— cAMP和cGMP信使体系 cAMP和cGMP信使体系是由受体、环化酶以及偶联于两者之间的G蛋白组成的多种活性蛋白的传递系统。大多数多肽激素和胺类激素、神经递质等第一信使，都是通过这个体系传递信息的。当这些第一信使配体与相应受体结合后，诱发受体分子构象改变，G蛋白把受体与环化酶偶联在一起，并控制该酶活性，进而影响第二信使的生成。第二信使作为细胞新的信号，激活相应的蛋白激素，再通过蛋白质磷酸化等一系列酶促反应，调控细胞的活动。 细胞生物学家们已发现，第2类第二信使为 —— DAG和IP3–Ca2+ 信使体系 DAG（甘油二脂）作为第二信使,可激活蛋白激酶C，增加该酶对Ca2+及磷脂的亲和性，刺激底物蛋白发生磷酸化而引起特定的生理效应。 荣获1998年奖的3位美国药理学家，因对血管内皮松弛因子（EDRF）的化学本质为一氧化氮（NO）的揭示，而创建出第3类第二信使为 —— NO-cGMP信使体系 1977年，Ferid Murad发现，硝酸酯类药物的扩张血管作用，乃是通过释放NO松弛血管平滑肌产生的。1980年，Robert Furchgott发现，血管之所以扩张，乃是因为其内皮细胞能产生一种未知的分子。1986年，Louis Ignarro确认，这种血管内皮松弛因子就是NO。 他们的研究证实，NO可作为鸟苷酸环化酶的激活物，催化三磷酸鸟苷（GTP）生成cGMP。NO是一种新型的、不典型递质和理想的时空信使，在舒张血管、促进吞噬细胞免疫功能及维护神经细胞传递功能中发挥重要作用。NO既可作为第一信使，又有第二信使的作用。NO—cGMP体系在人类和动物的多种组织及细胞中广泛存在，代表了1种细胞间和细胞内信息传递的细胞功能调节的新的信息传导机制。 细胞生理学家们在破译第二信使系统的进程中便悟出并发现：真核细胞核膜的演化形成，导致了细胞核和细胞浆的分隔，因而也产生了信息物质的核运输过程；处于信息传递链终端的蛋白质磷酸化除了对酶蛋白及生理代谢起直接调节作用外，还往往通过使转录因子磷酸化来调节基因活性，然后由基因表达产物（蛋白或酶）间接产生更深刻更重要的影响。20世纪90年代，生命科学家终于阐明了 —— 传递生命信息的第三信使 第三信使的研究内容是细胞核内信息及其调控，主要涉及胞浆的信息分子如何进入细胞核内，如何在核内信息系统中传输，进行基因的转录调节，保障细胞周期的正常控制物质的核输入与输出。 第二信使在激活特定蛋白激酶的同时，也能激活一类特定的核蛋白质。被磷酸化的核蛋白识别靶基因上的特定调节序列并与之结合，引起基因转录的变化。这类核蛋白是在胞浆内合成后进入细胞核内，发挥着信使作用，是为传递生命信息的第三信使。 |
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