中枢羟色胺在针灸作用中的发展

本文作者：胡吴斌 吴子建 汪克明 单位：安徽中医学院针灸经络研究所

大量临床和实验研究［1－7］已经证明了针刺镇痛具有一定疗效。针刺可以通过促进大脑内源性阿片样物质的释放，达到缓解疼痛的目的，但其作用机制尚未完全明确。近年来各学者分别从针刺对中枢单胺类神经递质的调控等多方面进行了探讨，发现针刺可以显著影响中枢单胺类神经递质的活动，其中5－羟色胺（5－hydroxytryptamine，5－HT）是针刺经络腧穴后，信号传入的重要中枢调控物质，在针刺效应中发挥重要作用。本文就近年来有关中枢5－HT在针刺效应中的作用研究现状进行综述，并提出一些新的看法和研究思路。

15－羟色胺能神经元的位置和受体5－HT最早是从血清中分离出的一种缩血管物质，因而又称血清素，是脑干下行抑制系统参与镇痛作用的主要神经活性物质［8］。正常情况下，5－HT水平主要依赖于色氨酸的摄取和单氨酸氧化酶的降解。占全身总量90％的5－HT位于胃肠道，而存在于中枢神经系统内的5－HT只占全身含量的1％，且主要分布于松果体和下丘脑。其上行部分的神经元位于中缝核上部，向上投射至纹状体、丘脑、下丘脑、边缘前脑和大脑皮层的其它区域；下行部分神经元位于中缝核下部，其纤维下达脊髓胶质区、侧角和前角。5－HT的受体一般分为四类：5－HT1、5－HT2、5－HT3和5－HT4。5－HT1受体又分为5－HT1A、5－HT1B、5－HT1C、5－HT1D等亚型。其中5－HT1A主要分布于额叶皮层、海马、外侧隔、中缝背核、脊髓前角等，现成为精神分裂症病因学研究的热点［9］。5－HT1B主要分布于纹状体，其次为基底节、黑质、下丘脑、垂体及新皮层。5－HT1B是位于突触前的自身受体，主要作用是调节5－HT的合成和释放［10］。5－HT2受体主要分为5－HT2A、5－HT2B、5－HT2C。5－HT2C主要分布于边缘系统、基底神经节、下丘脑等，可使神经元去极化，导致兴奋性效应。5－HT3主要分布于低位脑中、最后区和孤束核，5－HT3受体激活后，可触发细胞膜的快速去极化，增加Ca2＋内流，使胞内Ca2＋浓度增高及触发神经递质的释放，近来，Fonseca等［11］报道，该受体也可能涉及痛觉机制。5－HT4受体分布广泛，大脑皮层、海马、下丘脑等均有分布［12］，主要与情感障碍、运动失调有关。在中枢神经系统，5－HT还被认为参与多种生理功能及病理状态的调节，如睡眠、摄食、体温、心血管疾病等，并在调节中扮演着重要的角色。

25－羟色胺与疼痛疼痛是因伤害性刺激而引起的一种主观感觉，其外周感受器可将各种伤害性刺激转变成电信号，通过各级神经元向上传至疼痛中枢［13］。疼痛的有效部位可以从第三脑室尾端到导水管周围灰质（periaqueductalgray，PAG）并一直延续到中缝大核及其邻近的网状结构［8］。此外，有研究发现，在中枢神经系统内存在一个由脊髓－丘脑中央下核（Sm）－腹外侧眶皮层（VLO）－PAG－脊髓组成的痛觉调制负反馈环路，5－HT及其受体在Sm和VLO环节中参与该通路的镇痛作用［14］。前期研究已揭示了5－HT是疼痛调制过程中的重要神经活性物质，尤其是参与下行抑制系统的镇痛作用。这些下行5－HT能末梢既可与脊髓后角内的伤害感受性神经元有直接联系，也可与胶状质中的柄细胞形成突触，而柄细胞中有一部分是脑啡肽阳性。因此电针刺激在脊髓后角内释放的5－HT既可通过突触后抑制方式抑制后角伤害性神经元活动，也可通过脑啡肽能等中间神经元的介导来阻断伤害性信息的传递［15］。阮怀珍等［16］使用原位杂交与免疫组化双标结果显示疼痛刺激可使中缝背核内含5－HT和生长抑素mRNA双标神经元的数目显著增加，这都表明疼痛本身可激活5－HT系统。

3针刺镇痛与5－羟色胺研究表明［17］，针刺镇痛过程中脑内5－HT含量的变化充分说明了5－HT在针刺镇痛作用中占有重要位置。针刺产生镇痛效应时，脑内的5－HT含量增加；针刺无效时，5－HT水平变化不大，局部损毁或用5－HT受体拮抗剂及合成抑制剂影响5－HT通路的任何环节时，可明显减弱针刺镇痛［18］。不同强度和频率电针刺激对大鼠不同脑区内5－HT水平影响不同，无论是低频率还是高频率电针均可使延脑、脑桥或皮层内5－HT含量升高，且足够的电针刺激强度是使脑内5－HT升高的重要条件。如王健等［19］针刺“腰夹脊”穴发现电针诱导的动物下丘脑、中缝核群5－HT水平均较模型组有显著升高，针刺镇痛的效果被加强。

3．1针刺诱导的中枢5－羟色胺及5－羟吲哚乙酸活动5－羟吲哚乙酸（5－HIAA）是5－HT的代谢产物，由5－HT经A型单胺氧化酶作用生成5－羟吲哚乙醛，后者在醛脱氢酶的催化下生成5－HIAA，因此5－HIAA的变化也可间接反映5－HT的变化。既往研究发现针刺不仅能增加大脑中5－HT的水平，也可以增加5－HIAA的水平。例如，陈瑾等［20］报道给予急性佐剂性关节炎大鼠电针镇痛，能显著提高大脑皮质和脑干的5－HT、5－HIAA含量，而且此效应在针刺结束后持续了30min以上。另外有研究［21］也表明针刺能增加大鼠前额皮质5－HT和5－HIAA含量；在中脑，尾状核中5－HT和5－HIAA也显著增高。孙锦平等［22］在大鼠体内注射5－HT释放剂氟苯丙胺，观察发现电针不仅可以促进5－HT的释放，也可以促进导水管周围灰质腹内侧部分的多巴胺释放。以上研究结果显示，针刺在大部分情况下似乎是增强中枢5－HT的活动，可能归因于5－HT合成的增加。推测针刺一方面能加速5－HT的合成，另一方面能降低5－HT的降解。

3．2不同条件下针刺对5－羟色胺的影响在针刺镇痛过程中中枢5－HT水平总体升高，但有些研究表明，针刺治疗不同疾病引起的疼痛时，不同脑区域5－HT含量变化不同。嵇波等［23］观察电针对膝骨关节炎大鼠5－HT的影响发现，电针可诱导膝骨关节炎大鼠下丘脑和脊髓中5－HT的含量降低，但海马和中脑部位5－HT含量显著升高，延髓部位5－HT含量则无明显变化，表明针刺对5－HT系统具有特定的影响。根据中医“子午流注”理论，陈晓莉等［24］分别于子、卯、午、酉4个时辰电针对应时辰组家兔双“合谷”穴，完成治疗后采用钾离子透入法测痛，荧光法测血浆5－HT。结果表明，电针治疗使血浆5－HT（5－HIAA）含量趋于恢复，以子、卯、酉时针刺使5－HIAA含量下降明显。表明针刺镇痛具有时辰差异性，在所选经穴开时针刺更能取得明显针效。这为子午流注针法注重时间条件选穴针刺的合理内核提供了部分实验依据。另外，针刺不同穴位对5－HT的影响也不同。汪克明等［25］观察针刺不同经穴对心肌缺血模型大鼠下丘脑室旁核区内单胺类递质含量的影响时发现，电针“神门”“内关”穴引起5－HT含量的增加，而电针“太渊”穴引起的5－HT变化不明显，表明针刺可引起中枢调控物质的变化，但同时这种效应具有相对的穴位特异性。

4针刺镇痛效应与5－羟色胺受体之间的关系

近年来研究者通过注射5－HT受体激动剂和拮抗剂，观察5－HT受体在针刺镇痛中的效应。如Kim等［26］观察电针对神经痛大鼠抗冷敏异常疼痛的作用，并结合在鞘内注射5－HT拮抗剂二甲麦角新碱可以显著反向针刺诱导抗侵害，由此可以看出针刺诱导抗侵害是通过活化5－HT受体产生的。5－HT受体存在多种亚型，并且它们在电针疗效中扮演着不同的角色。Xiao等［27］研究发现，Sm内微量注射5－HT也可明显抑制大鼠甩尾反射，并被5－HT2受体拮抗剂噻庚啶所拮抗。Sm内微量注射噻庚啶（50ng）可轻度易化甩尾反射并有效地阻断强电针（5mA）兴奋细纤维产生的镇痛，而对弱电针（0．5mA）的镇痛效应却无明显影响，提示Sm内的5－HT及其受体亚型（5－HT2受体）可能参与强电针的镇痛效应并具有紧张性下行抑制性影响［28］。有人［29］运用胶原诱导关节炎（CIA）大鼠模型，研究电针对炎性疼痛的镇痛机制，发现“足三里”穴低频电针（2Hz）刺激30min能延长甩尾潜伏期，具有良好的镇痛效应。该效应能被腹腔预注射螺噁群（5－HT1A受体拮抗剂）和奥坦西隆（5－HT3受体拮抗剂）所阻断，凯坦生（5－HT2受体拮抗剂）则无阻断效应。结果提示低频电针可缓解CIA大鼠炎性疼痛，其镇痛作用是通过5－HT1A受体和5－HT3受体介导，而非通过5－HT2受体。有研究也显示5－HT1A、5－HT2、5－HT3和5－HT1F在电针镇痛中的作用不同［30－32］。然而，它们的结果有些不同，甚至出现相反的结果，这些不同主要是由于它们实验研究条件、受体拮抗剂选用等差异而导致的。直到今天，尽管已有许多基于5－HT激动剂和拮抗剂应用的报道，但各种5－HT受体亚型在针刺中的角色仍然不是很清楚。一般来说，针刺可以增强5－HT的释放和5－HT受体的活性。然而，过去的研究很少阐明5－HT受体亚型在针刺中扮演的角色，包括它们的功能及表达方式。因而，要深入了解5－HT受体亚型在针刺中的作用，可能需要借助于特异性更高的5－HT受体亚型激动剂和拮抗剂的发现。

5其它针刺效应与5－羟色胺的关系的研究针刺镇痛作用仅是针刺效应之一。实验研究表明，中枢5－HT不仅参与针刺镇痛，而且还在其它针刺效应中发挥作用。如邱艳明等［33］观察电针“印堂”“百会”穴对获得性无助大鼠影响时发现，出现行为抑郁、反应迟钝的模型组大鼠下丘脑内5－HT及5－HIAA含量均降低，但在同样条件下，电针使下丘脑内5－HT水平增高，降低5－HIAA含量，说明电针“印堂”“百会”穴对抑郁症的调节机制可能与影响下丘脑内5－HT和5－HIAA的代谢有关。Lee等［34］观察针刺双侧“足三里”穴对运动耐力的影响，与模型组比较，针刺引起背缝核5－HT合成增加和调控色氨酸表达，这可能是实现行走运动能力增强的机制之一。Caboglu等［35］认为针刺治疗肥胖症主要是通过调节中枢5－HT的含量来减少食物的摄入。

6总结与思考综上所述，针刺效应与中枢5－HT有着密切的联系，并且大部分资料都显示针刺或电针可以加强中枢5－HT的活动，也有报道针刺可以抑制或减弱中枢神经递质5－HT的活动。针刺的这些影响可以改变神经递质5－HT的释放和降解，因而导致它们在中枢神经系统含量的变化。从现有研究结果来看，针刺信息可以到达许多脑区，从而激发中枢递质5－HT的释放。另外，针刺被证实也可以调节相应受体的表达和功能，从而改善症状。5－HT在针刺所发挥镇痛效应中起着非常重要的作用，特别是对中枢神经系统的兴奋或抑制起着协调作用。在实验研究中发现5－HT除了单独发挥自身功能外，还与其它神经递质相互影响，相互关联。5－HT和内源性阿片肽在针刺镇痛过程中就存在密切的量效关系。如果将5－HT的含量降低，则阿片肽的含量自动升高，两者呈负相关，反之，用纳洛酮阻断阿片肽的作用，则5－HT及其代谢产物5－HIAA的含量升高。电针后，脑内这两种物质的含量变化与镇痛效果有关，如果电针后脑内5－HT的含量低，阿片肽的升高幅度又小，则针效差，而两者提高幅度都大时针效就好。表明在一定条件下针刺与其它神经递质有着密切的联系，但其联系的机制尚需我们进一步研究。此外，针刺对中枢神经元系统的影响随着区域的不同而发生改变。例如，电针可以降低下丘脑5－HT的含量，然而在海马和中脑它的含量是升高的。

总之，由于中枢单胺类神经递质5－HT直接或间接参与对机体某些功能的调节，其主要的化学改变在某种程度上影响着身体的其它功能。例如，5－HT可以影响中枢痛调制系统，因此我们确信针刺可通过神经递质来调节复杂的大脑功能，这可能是针刺镇痛的原理。目前针刺对中枢单胺类神经递质5－HT调控的认识不是很清楚，且在研究中有许多不能解释的矛盾。因此，在以后的研究中我们需要设计更加合理的实验方法，运用先进的技术，并注重个体差异性的研究，在现有资料的基础上进行综合性的研究工作，有机地组合各种有效的指标，提出机制方面的假说，理清思路，较全面、深入地揭示中枢5－HT在针刺效应中的作用。