神經(jīng)內(nèi)分泌和穴位刺激調(diào)節(jié)免疫及炎癥機(jī)制研究進(jìn)展

楊 虎，符兆英，張正祥，董 閃，薛睿陽，馬千嬌

(延安大學(xué)醫(yī)學(xué)院，陜西 延安 716000)

神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)三者并非獨(dú)立存在，而是相互作用、相互影響。神經(jīng)內(nèi)分泌免疫學(xué)目前是生命科學(xué)中發(fā)展較快的領(lǐng)域之一[1-2]。最新研究表明，通過電針足三里穴位可刺激激活連接大腦與腎上腺的迷走神經(jīng)，減輕炎癥反應(yīng)?，F(xiàn)綜述神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)以及穴位電針刺激通過神經(jīng)系統(tǒng)對免疫功能和炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié)的研究進(jìn)展，旨在為神經(jīng)科學(xué)、內(nèi)分泌生理學(xué)、免疫學(xué)的交融發(fā)展起促進(jìn)作用。

1 促腎上腺皮質(zhì)激素和內(nèi)啡肽的免疫調(diào)節(jié)作用

目前，已有研究在免疫系統(tǒng)細(xì)胞發(fā)現(xiàn)促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)和內(nèi)啡肽受體，以上激素具有多方面調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的作用。研究結(jié)果表明，B細(xì)胞上的ACTH結(jié)合位點(diǎn)數(shù)量是T細(xì)胞結(jié)合位點(diǎn)數(shù)量的3倍，用有絲分裂原處理可使兩種細(xì)胞類型上的高親和力位點(diǎn)數(shù)量增加2～3倍[3]。ACTH與T細(xì)胞、B細(xì)胞受體結(jié)合后，啟動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，該通路涉及cAMP和Ca2+。通過膜片鉗方法對ACTH的影響分析表明，該激素可以通過激活Ca2+依賴性K+通道調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞功能。已有研究證明ACTH可抑制主要組織相容性復(fù)合體(MHC)Ⅱ類表達(dá)，刺激自然殺傷(NK)細(xì)胞活性，抑制干擾素-γ(IFN-γ)的產(chǎn)生，調(diào)節(jié)IL-2，其主要是與細(xì)胞分化晚期起作用的B細(xì)胞生長因子相結(jié)合而發(fā)揮作用[4]。

通過對免疫細(xì)胞中阿片肽和阿片肽的淋巴細(xì)胞受體研究發(fā)現(xiàn)，它們具有和神經(jīng)組織類似的特征，包括大小、序列、免疫原性和細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)等。多項(xiàng)免疫功能均受阿片肽的調(diào)節(jié)，包括增強(qiáng)淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的天然細(xì)胞毒性、增強(qiáng)或抑制T細(xì)胞有絲分裂、增強(qiáng)T細(xì)胞玫瑰花結(jié)、刺激人外周血單核細(xì)胞、抑制MHCⅡ類抗原表達(dá)。但是其對免疫活性的具體影響機(jī)制目前尚不清楚。已知β-內(nèi)啡肽具有改變免疫細(xì)胞鈣離子通量、關(guān)閉鉀通道的功能，因此，阿片類藥物可能是結(jié)合經(jīng)典的阿片受體和K+通道調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞活性[5-6]。

2 生長激素和催乳素的免疫調(diào)節(jié)作用

免疫系統(tǒng)細(xì)胞中含有生長激素和催乳素受體，生長激素和催乳素是免疫反應(yīng)的有效調(diào)節(jié)劑[7-9]。催乳素和生長激素受體已被證明是參與造血細(xì)胞生長和分化的細(xì)胞因子受體超家族的成員。通過流式細(xì)胞術(shù)對催乳素受體表達(dá)的系統(tǒng)研究表明，催乳素受體在正常造血組織中普遍表達(dá)，但有密度差異，可以通過體外刀豆蛋白治療和鍛煉增加密度。目前已對來自多個(gè)物種的生長激素受體進(jìn)行測序，并獲得人類生長激素與生長激素受體的共結(jié)晶。

研究表明，生長激素受體的激活會(huì)增加酪氨酸激酶活性，并且生長激素受體與多種細(xì)胞中的酪氨酸激酶相關(guān)。生長激素對免疫功能的調(diào)節(jié)作用已經(jīng)體外實(shí)驗(yàn)證明[10]，包括刺激脾臟和胸腺DNA、RNA合成。生長激素通過刺激中性粒細(xì)胞分化、促進(jìn)紅細(xì)胞生成、增加骨髓細(xì)胞增殖和影響胸腺發(fā)育影響造血。生長激素可影響毒性細(xì)胞或殺傷細(xì)胞的活性，包括T淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞。生長激素是T淋巴細(xì)胞在無血清培養(yǎng)基中針對同種異體刺激物產(chǎn)生溶細(xì)胞活性所必需的物質(zhì)。同時(shí)，生長激素可以刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生超氧陰離子。目前尚不清楚生長激素是直接影響胸腺內(nèi)或胸外發(fā)育，或是通過增加胸腺素或胰島素樣生長因子1合成發(fā)揮間接作用。研究提示生長激素可能刺激局部產(chǎn)生胰島素樣生長因子1，后者以旁分泌方式促進(jìn)組織生長[11]。

催乳素同樣對免疫系統(tǒng)產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用[12]。研究顯示，用溴隱亭抑制小鼠催乳素的分泌，可增加李斯特菌攻擊的致死率，并消除巨噬細(xì)胞的T細(xì)胞依賴性激活。研究證明，用針對催乳素受體的抗體可以消除催乳素誘導(dǎo)的大鼠Nb2 T細(xì)胞系的增殖。最新研究表明，催乳素可能促進(jìn)某些淋巴細(xì)胞亞群的存活，調(diào)節(jié)幼稚B細(xì)胞譜系，并促進(jìn)抗原呈遞功能[13]。

3 下丘腦釋放激素的免疫調(diào)節(jié)作用

下丘腦釋放激素受體對免疫系統(tǒng)細(xì)胞的影響已被證實(shí)。促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素與垂體結(jié)合和與脾結(jié)合之間有許多相似性，比如親和力和亞基分子量。ACTH和內(nèi)啡肽的作用可能是通過免疫系統(tǒng)細(xì)胞響應(yīng)促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素分泌的激素而在免疫系統(tǒng)中啟動(dòng)的。促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素抑制淋巴細(xì)胞增殖和NK細(xì)胞活性[14]。

生長激素釋放激素受體結(jié)合位點(diǎn)是可飽和的，在胸腺細(xì)胞和脾淋巴細(xì)胞上均有發(fā)現(xiàn)。生長激素釋放激素與其受體結(jié)合后，細(xì)胞內(nèi)Ca2+迅速增加，這與刺激淋巴細(xì)胞增殖有關(guān)。體外研究表明生長激素釋放激素可能抑制NK細(xì)胞活性和趨化性并增加IFN-γ的分泌[15]。

白細(xì)胞通過產(chǎn)生促甲狀腺素mRNA和蛋白質(zhì)干預(yù)促甲狀腺素釋放激素的生成。研究表明T細(xì)胞上存在兩種促甲狀腺素釋放激素受體類型。其中之一滿足經(jīng)典促甲狀腺素釋放激素受體的標(biāo)準(zhǔn)，并參與T細(xì)胞中IFN-γ的釋放。極低濃度的促甲狀腺素釋放激素通過產(chǎn)生促甲狀腺素增強(qiáng)體外空斑形成細(xì)胞反應(yīng)[16]。目前已有研究在脾臟中發(fā)現(xiàn)促甲狀腺素釋放激素肽前體，但分泌細(xì)胞及其分泌機(jī)制尚不清楚。

人類白血病T細(xì)胞Jurkat細(xì)胞系和產(chǎn)生IgG的人類骨髓瘤細(xì)胞U266細(xì)胞系存在不同的生長抑素受體亞群。據(jù)推測,受體兩個(gè)亞群的存在可能解釋了雙相濃度依賴性生長抑素對某些系統(tǒng)的影響。生長抑素對免疫反應(yīng)具有有效的抑制作用。生長抑素已被證明可顯著抑制Molt-4細(xì)胞系淋巴母細(xì)胞增殖和植物血凝素對人T淋巴細(xì)胞的刺激，納摩爾濃度的生長抑素能夠抑制脾源性和派爾集合淋巴結(jié)源性淋巴細(xì)胞的增殖。生長抑素還抑制其他免疫反應(yīng)，例如超抗原刺激的IFN-γ分泌、內(nèi)毒素誘導(dǎo)的白細(xì)胞增多癥和集落刺激活性釋放[17-18]。

4 神經(jīng)/內(nèi)分泌系統(tǒng)對抗體產(chǎn)生的調(diào)節(jié)

淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞均表達(dá)α-腎上腺素能受體和β2-腎上腺素能受體，去甲腎上腺素與上述受體結(jié)合可調(diào)節(jié)細(xì)胞的歸巢、增殖和免疫功能。兒茶酚胺與B細(xì)胞活化和抗體產(chǎn)生的多種反應(yīng)有關(guān)。初始B細(xì)胞暴露于去甲腎上腺素可以增加或減少輔助性T細(xì)胞2(Th2)細(xì)胞依賴性抗體的產(chǎn)生。去甲腎上腺素對B細(xì)胞抗體產(chǎn)生的調(diào)節(jié)需要β2-腎上腺素能受體信號(hào)而非α-腎上腺素能受體信號(hào)。B細(xì)胞的成熟狀態(tài)可調(diào)控去甲腎上腺素對抗體產(chǎn)生的影響。B細(xì)胞活化的早期激活β2-腎上腺素能受體可增加抗體分泌細(xì)胞的數(shù)量或抗體分泌細(xì)胞產(chǎn)生抗體的水平，而在成熟B細(xì)胞中刺激β2-腎上腺素能受體可抑制B細(xì)胞的分化和功能[19-23]。與野生型動(dòng)物相比，β2-腎上腺素能受體表達(dá)缺陷的動(dòng)物仍具有正常的淋巴器官細(xì)胞數(shù)量與形態(tài)和T細(xì)胞依賴性抗體反應(yīng)。缺乏β2-腎上腺素能受體的B細(xì)胞對去甲腎上腺素沒有反應(yīng)，表明其他腎上腺素能受體不能彌補(bǔ)β2-腎上腺素能受體表達(dá)的缺失[24]。所以，在β2-腎上腺素能受體缺乏的情況下，需要其他非腎上腺素能機(jī)制以維持免疫穩(wěn)態(tài)。

腎上腺素能脾神經(jīng)調(diào)節(jié)表達(dá)膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶的T細(xì)胞活性，T細(xì)胞在脾臟產(chǎn)生乙酰膽堿，以上調(diào)節(jié)過程是脾臟巨噬細(xì)胞在炎癥反應(yīng)中抑制細(xì)胞因子產(chǎn)生所必需的。通過直接電刺激迷走神經(jīng)或注射尼古丁激活炎癥反射可以抑制中性粒細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和B細(xì)胞的遷移，并減少抗體分泌。用化學(xué)方法消融腎上腺素能脾神經(jīng)可顯著降低抗體滴度，表明腎上腺素能信號(hào)可調(diào)節(jié)B細(xì)胞活化和抗體反應(yīng)。脾臟神經(jīng)的消融抑制尼古丁對抗原產(chǎn)生的抑制作用，表明膽堿能和腎上腺素能信號(hào)均調(diào)節(jié)B細(xì)胞抗體反應(yīng)[25]。進(jìn)一步研究表明，膽堿能刺激可誘導(dǎo)抗原特異性激活的B細(xì)胞在淋巴組織邊緣區(qū)的聚集。

5 坐骨神經(jīng)-迷走神經(jīng)-腎上腺反射

Torres-Rosas等[26]利用膽堿能和多巴胺能神經(jīng)元、通過對動(dòng)物進(jìn)行腎上腺切除術(shù)、頸部或膈下迷走神經(jīng)切開術(shù)，繪制一條調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)的坐骨至迷走神經(jīng)反射回路。對坐骨神經(jīng)的電刺激將感覺信號(hào)傳導(dǎo)到腦干，然后激活向腎上腺髓質(zhì)發(fā)射的傳出迷走神經(jīng)。迷走神經(jīng)介導(dǎo)的腎上腺髓質(zhì)激活促進(jìn)多巴胺的產(chǎn)生，通過多巴胺能1型受體發(fā)出信號(hào)抑制全身炎癥，從而提高膿毒癥動(dòng)物的存活率。

在迷走神經(jīng)依賴的小鼠內(nèi)毒素血癥模型中，電刺激坐骨神經(jīng)顯著降低細(xì)胞因子循環(huán)水平。用藥物拮抗劑或手術(shù)消融術(shù)阻斷迷走神經(jīng)活動(dòng)可抑制電刺激的抑制作用[27-29]。在膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎模型中，電刺激坐骨神經(jīng)可顯著降低關(guān)節(jié)炎發(fā)病率，降低炎癥因子水平，并防止關(guān)節(jié)破壞。使用低功率激光治療激活坐骨神經(jīng)顯著減少小鼠足腫脹模型的局限性炎癥[30]。坐骨神經(jīng)將信號(hào)傳遞到腦干的確切途徑尚不清楚，但可能涉及坐骨神經(jīng)、腰骶神經(jīng)叢、迷走神經(jīng)和末端多巴胺類神經(jīng)遞質(zhì)中的感覺神經(jīng)元。

6 腸神經(jīng)反射對巨噬細(xì)胞的調(diào)節(jié)

巨噬細(xì)胞通過清除細(xì)菌和外源抗原在維持組織穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮重要作用。在不斷暴露于微生物產(chǎn)物和食物抗原的胃腸道中，巨噬細(xì)胞的活化受到限制，以防止慢性炎癥和組織損傷。研究表明，在正常生理?xiàng)l件下和細(xì)菌感染過程，腸道神經(jīng)元反射性地調(diào)節(jié)腸道巨噬細(xì)胞的功能表型。在小鼠術(shù)后腸梗阻模型中，電刺激迷走神經(jīng)可減輕炎癥并改善術(shù)后腸道轉(zhuǎn)運(yùn)。迷走神經(jīng)順行至腸道，在肌細(xì)胞巨噬細(xì)胞附近可見密集的膽堿能迷走纖維網(wǎng)絡(luò)。膽堿能神經(jīng)元釋放的乙酰膽堿直接調(diào)節(jié)肌肉巨噬細(xì)胞的炎癥反應(yīng)，α-7煙堿受體的激活抑制肌肉層的炎癥反應(yīng)[31]。腸道神經(jīng)元通過產(chǎn)生集落刺激因子-1調(diào)節(jié)肌細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)[32]。肌肉巨噬細(xì)胞分泌骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)-2，激活腸神經(jīng)元表達(dá)的BMP受體(BMPR)。BMPR介導(dǎo)腸道神經(jīng)元的激活對于維持正常組織功能至關(guān)重要。肌肉巨噬細(xì)胞的選擇性消融與BMP受體的下游信號(hào)分子神經(jīng)元SMAD1、SMAD5和SMAD8活化減少相關(guān)。與對照組比較，用抗生素處理后小鼠BMP-2表達(dá)明顯減少；表明腸道內(nèi)微生物可調(diào)節(jié)神經(jīng)元與巨噬細(xì)胞的相互作用。

7 血腦屏障對T細(xì)胞通透性的控制

血腦屏障嚴(yán)格地限制了蛋白質(zhì)和細(xì)胞從血液流向中樞神經(jīng)系統(tǒng)。Arima等[33]在多發(fā)性硬化癥小鼠模型中發(fā)現(xiàn)一個(gè)特定的神經(jīng)回路，可調(diào)節(jié)致病性T細(xì)胞進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)。在實(shí)驗(yàn)性變應(yīng)性腦脊髓炎過繼轉(zhuǎn)移模型中，有髓神經(jīng)特異性T細(xì)胞被注入幼稚受體小鼠以維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)的靜默。自反應(yīng)T細(xì)胞優(yōu)先聚集在靠近第五腰椎節(jié)段的脊髓特定部位，而不是在大腦或脊髓的其他節(jié)段。在試圖闡明這種“入口通道”特異性機(jī)制時(shí)，發(fā)現(xiàn)CCL2的表達(dá)在第五腰椎脊髓背側(cè)血管中增加。由于第五腰椎靠近支配比目魚肌和其他腿部肌肉的感覺神經(jīng)元背根神經(jīng)節(jié)，因此推斷，對比目魚肌的負(fù)重刺激可能有助于感覺神經(jīng)激活，從而誘導(dǎo)CCL20在第五腰髓血管的高表達(dá)。實(shí)驗(yàn)顯示，通過尾巴懸掛老鼠，使其前肢承受重量，從而使肌肉敏感的神經(jīng)元通路靜息，可顯著降低CCL20表達(dá)，抑制第五腰椎脊髓水平致病性T細(xì)胞的積累。相反，致病T細(xì)胞聚集在頸部脊髓，表明刺激前肢為致病性T細(xì)胞開通了新通道。此外，藥物抑制腎上腺素能受體可顯著抑制致病性T細(xì)胞的積累，改善臨床癥狀。以上研究表明，可以通過調(diào)節(jié)血腦屏障對致病性T細(xì)胞的通透性，干預(yù)自身免疫性疾病的進(jìn)展。

8 穴位電針刺激激活迷走神經(jīng)-腎上腺抗炎通路

研究顯示，通過給小鼠注射脂多糖建立炎癥模型，選取小鼠天樞穴進(jìn)行電針刺激，電針刺激后給小鼠注射脂多糖，接受過電針刺激的小鼠體內(nèi)炎癥因子水平低于對照組，生存率提高；若給小鼠注射脂多糖后再接受電針治療，小鼠體內(nèi)炎癥因子水平高于對照組，并且在3 d內(nèi)死亡[34]。選取小鼠足三里穴位進(jìn)行電針刺激發(fā)現(xiàn)，在脂多糖注射前后進(jìn)行電針刺激均可抑制炎癥反應(yīng)，小鼠生存率高于對照組。研究還發(fā)現(xiàn)，低強(qiáng)度電針刺激能夠激活連接大腦與腎上腺的迷走神經(jīng)通路，減輕炎癥反應(yīng)。最新研究顯示，一類PROKR2-Cre標(biāo)記的DRG感覺神經(jīng)元是低強(qiáng)度針刺刺激激活迷走神經(jīng)-腎上腺抗炎通路的必要途徑[35-36]。

9 小 結(jié)

免疫系統(tǒng)細(xì)胞的活性可受神經(jīng)內(nèi)分泌源性多肽的影響。神經(jīng)內(nèi)分泌源性多肽是免疫系統(tǒng)的內(nèi)源性調(diào)節(jié)器，也是從免疫系統(tǒng)到神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的信息傳遞者。造血細(xì)胞與神經(jīng)元協(xié)同參與宿主的防御機(jī)制。神經(jīng)元和巨噬細(xì)胞共同調(diào)動(dòng)宿主對感染和損傷的反應(yīng)，并平衡機(jī)體免疫反應(yīng)。通過穴位刺激激活連接大腦與腎上腺的迷走神經(jīng)，可以緩解炎癥反應(yīng)。