【原】针刺起效机理--针刺响应与机械力传感器节选廿

奇思阁 2019-06-09

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要弄清针炙穴位能产生疗效，还须要全面探讨和理解针灸起效分子机理。如果对起效机制和疗效的解释始终含糊，对针灸的临床效果只能举例而不能解释其内在根据和原因，知其然不知所以然，那这经络学说只能祘是中医经验的累积与传承，我们要从中医经验的累积中蜕变，升华为中医科学理论。

对于针炙起效分子机理，笔者把它归纳为针响（针刺响应）、针麻（针刺麻醉）、针疗（针刺疗法）等几个方面。

㈠针响---针刺响应与机械力传感器

针响，针刺响应，组织细胞是如何被针刺引起响应和产生起效的呢？不应回避，我们应该努力给一个明确的回答。

⒈ 伍尔夫定律对针刺响应的启示

对于机械力刺激机体效应的有关论述，最早最深刻的要祘对骨细胞机械力刺激后的生理功能影响的探讨。曹永平等^{［42，p237-9］}提示，早在1892年，德国医学博士 Wolff提出了关于应力刺激引发骨效应的定律：发现骨骼的生理状态的正常维持及骨量的增减依赖于对骨骼施加大小适当的应力刺激，即伍尔夫定律。

现代骨生理学研究发现，骨骼内的某些细胞能够感知并通过加工整合生物物理性信号，将之转化为相应的骨骼结构变化的这一功能、被称为“力学信号转导功能”。机械应力一直被认为是骨代谢及重建的重要调节因素，当应力负荷存在时，骨骼能够维持或增加其骨量；反之，当骨骼缺乏应力负荷时，骨量会逐渐下降。

目前知道，骨细胞表面与应力相关的至少有二种离子通道，即是L型电压依赖性Ca²^＋通道和应力敏感型Ca²^＋通道。有研究表明，当成骨细胞基底受到牵张后，随即出现大量而瞬间的胞内Ca²^＋。随后，胞外钙紧接着应力敏感型Ca²^＋通道的开放内流。Ca²^＋浓度升高又能激活各种肌动蛋白结合蛋白，影响细胞骨架重组，这对于细胞骨架-整合素信号转导途径具有重要意义。

伍尔夫定律^{［42，p241］}显示：感应细胞经感受器获知应力刺激后，将机械信号转化为生物化学信号，通过细胞内信号的传导到达效应位点，最终启动和调节细胞新一轮的生物功能活动，它是机械刺激与生物反应的转换。

由此表明，从力转导角度来讲，伍尔夫定律既适应于其它组织细胞的作用对象，也适应于针刺等作用手段。针刺响应，其实就是机械力转导，即是将生物物理力转化为细胞生化响应的过程。成骨细胞的机械力牵张产生的力致钙响应更贴近针刺穴位的响应。

⒉ Piezo通道蛋白的特质--非选择性及机械敏感性感受器

从王天宝等获悉，在探讨机械力刺激响应研究的近期， 2O1O年美国斯克里普斯研究所的Ardem Patapoutian博士研究组发现Piezo这种新型机械敏感离子通道，人类身上存在Piezo l和Piezo 2两种类型的 Piezo非选择性离子通道蛋白。Piezo l蛋白在皮肤、肾脏、膀胱、肺脏、红细胞、牙根膜韧带细胞、内皮细胞等真核细胞中均有分布。并且GNANASAMBANDAM等研究显示，Piezo l蛋白通道可以非选择性通过Ca²^＋、Mg²^＋、Ba²^＋、Mn²^＋二价离子，以及K^＋、Na^＋、Li^＋、Cs^＋等一价碱性离子；Piezo 2通道蛋白主要分布在三叉神经感觉细胞、背根神经节细胞、体神经元细胞和默克尔细胞中。

RETAILLEAU等的研究表明，Piezo l的开放，可为动脉小血管提供充足的营养，促进受损血管的结构重组。其机制可能是由于Piezo l的激活、增加了细胞质中Ca²^＋和谷氨酰胺转移酶的活性。另有研究显示， Piezo 2可以参与炎性递质缓激肽、以及蛋白激酶C和蛋白激酶A介导的痛觉过敏，而Piezo2蛋白离子通道与感觉和疼痛密切相关^{［43，p373-4］}。

由此表明，从Piezo l在内皮细胞、肺脏、肾脏、膀胱中均有分布来看，正说明它是沿血管腑腔壁平滑肌分布。换成经络的说法，也就是说Piezo l分布在经络系统中。同时GNANASAMBANDAM等研究又显示，Piezo l蛋白通道具有非选择性通过Ca²^＋、Mg²^＋二价离子和K^＋、Na^＋等一价碱性离子，这正适应于针刺中Na^＋-K^＋泵、Ca²^＋泵、Na^＋-Ca²^＋交换器等生理调节机能。由此推断Piezo可能是针刺响应的最为适配和最为重要的机械力传感器，同时也能凸现机械敏感性离子通道环节少，时程短，反应敏感的生物学响应的重要特征。目前对Piezo通道的重要功能域定位以及其离子流通和机械力传导的分子机制等还知之甚少，因而通过Piezo机械力传导的分子机制来解释针刺响应也有限。下面见识一个机械力刺激转换成生物敏感反应的的极好例子。

美国犹他州大学Huntsman癌症研究所的科学家，于2017年初在《Nature》杂志上^［44］发文，介绍上皮细胞如何更新，如何通过拉扯来保持细胞分裂和细胞死亡之间的数目恒定。他们得知，拉伸上皮细胞会导致其分裂，而挤压上皮细胞会导致其排出和死亡。Jody Rosenblatt博士认为：新的发现可归结为一个十分简单的原则---取决于机械张力。如果细胞觉得太拥挤，它们就会弹出一些细胞，使得整块区域的细胞恢复到它们舒适的密度；如果细胞之间太稀疏，它们就会激活细胞分裂、增加密度以达舒适，产生这一效应的信号来自机械拉伸。

为此他们通过拉伸细胞测试，发现仅一小时的拉伸就能触发细胞分裂。同时他们还进一步发现，细胞分裂和死亡都是由同一个Piezo 1蛋白控制的。这个蛋白质能感知拥挤和拉伸，Piezo 1就像一个调节冷热的恒温器，通过一个机械力传感器去测量拥挤和拉伸并进行调节。

⒊ 针刺响应客观化评价的探索

对于针刺的响应，传统中医学把它称为得气，现代称为针感。李梴在《医学入门》说，“针下沉重胀满者，为气已至，如患人觉痛则为实，如患人觉酸则为虚”。这针刺响应凭人的感知，似乎形成唯感觉论且易产生错觉。针刺响应实质上是靠机体内机械敏感性离子通道获知应力刺激后，将机械信号随即转化成生物信号的生理活动。许多研究者在研制针刺响应的测量仪器进行监测，使针感或者针刺得气客观化、规范化。例如刘志朋等^{［45，p119-121］}研制出一种实验装置，该研制的实验装置包括肌电检测和容积脉搏波检测两部分。主要观察指标为：针刺前后得气和无得气状态下的针刺穴位局部肌电信号和同侧指尖容积脉搏波。利用这台研制的实验装置进行针刺穴位实验时，成功地提取出得气前后及不同手法时的穴位局部肌电信号和同侧指尖容积脉搏波信号，并对得到的结果进行了分析比较。得气时，有穴位肌电发放，其发放的强度、次数与得气程度呈平行关系。针刺穴位无得气时，没有穴位肌电发放；同时对容积脉搏波反应而言，得气时，如果采用泻法针刺穴位时，容积脉搏波幅值变大脉率加快；采用补法针刺穴位，容积脉搏波表现为幅值变小脉率减小。这样就初步建立了一种两参数的、能较好客观化反映针刺得气和手法的评价方法。