基于微生物-腸-腦軸理論探討艾灸對(duì)孤獨(dú)癥譜系障礙兒童的治療前景

王敏，尹樹(shù)月，宋健，王靜，鄒卓，劉蕓△

（1.云南中醫(yī)藥大學(xué)，云南昆明 650500；2.昆明市兒童醫(yī)院，云南昆明 650034）

孤獨(dú)癥譜系障礙（Autism spectrum disorder,ASD）是一種廣泛的神經(jīng)發(fā)育障礙，其特征為社會(huì)溝通障礙，狹窄興趣、活動(dòng)和重復(fù)行為[1]，ASD還常共患胃腸道（gastrointestinal,GI）癥狀（便秘、腹痛、腹瀉、嘔吐和胃食管反流），ASD的腸道生態(tài)失調(diào)已被廣泛證實(shí)[2]。ASD已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)嚴(yán)重的神經(jīng)發(fā)育障礙之一，且發(fā)病率不斷攀升，美國(guó)最新的發(fā)病率為1/44[3]，我國(guó)以6～12歲兒童為研究對(duì)象，對(duì)中國(guó)ASD患病率的估計(jì)約為0.7%[4]，且ASD患兒大多生活不能自理，給患者家庭和社會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)負(fù)擔(dān)。迄今為止，關(guān)于ASD的發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，且缺乏特異性的治療方法，故闡明ASD的發(fā)病機(jī)制、尋求干預(yù)ASD的科學(xué)方法具有臨床意義。隨著科學(xué)研究的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的研究表明微生物-腸-腦軸參與了ASD的發(fā)生與發(fā)展[5-7]，ASD大部分存在著腸道微生物失衡、免疫失調(diào)及其衍生的腸道慢性炎癥[2,8-9]，因此改善ASD的腸道微生物、治療腸道慢性炎癥將是干預(yù)ASD的一個(gè)方向。艾灸是中華民族的瑰寶之一，通過(guò)中藥艾葉燃燒作用于人體穴位表面，利用溫?zé)岽碳?、光輻射、芳香效?yīng)及燃燒物灰燼等效應(yīng)作用刺激腧穴，以達(dá)到預(yù)防和治療疾病的作用[10]?！侗静菥V目》曰：“艾葉能灸百病?！眰鹘y(tǒng)中醫(yī)治療研究日新月異，中醫(yī)針灸治療ASD療效顯著[11-13]，因其針刺治療有痛感，在ASD兒童中配合度欠佳，艾灸可刺激相關(guān)穴位激活免疫系統(tǒng)、神經(jīng)通路，介導(dǎo)微生物-腸-腦軸達(dá)到治療、調(diào)節(jié)炎癥性疾病，且艾灸施治過(guò)程溫暖舒適安全無(wú)損傷，治療配合度高，故推測(cè)艾灸在治療ASD兒童中具有一定的潛力。本文通過(guò)檢索中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方、Pubmed等數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行整理總結(jié)，旨在為深入研究艾灸治療ASD兒童提供理論依據(jù)。

1 微生物-腸-腦軸

微生物-腸-腦軸（microbiome-gut-brain axis）是指神經(jīng)系統(tǒng)和胃腸道之間存在具有雙向調(diào)節(jié)的神經(jīng)-免疫-內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，主要包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)（central nervous system,CNS）、自主神經(jīng)系統(tǒng)、腸神經(jīng)系統(tǒng)、下丘腦-垂體-腎上腺軸（hypothalamic-pituitary-adrenal,HPA）及腸道微生物，并由免疫系統(tǒng)、代謝系統(tǒng)等多系統(tǒng)參與[14]。大腦可以通過(guò)自主神經(jīng)系統(tǒng)影響腸道微生物群的結(jié)構(gòu)和功能，調(diào)節(jié)腸道的局部運(yùn)動(dòng)、運(yùn)輸和分泌以及腸道的通透性，通過(guò)激素的管腔分泌直接調(diào)節(jié)微生物基因的表達(dá)。相反，腸道微生物也能夠通過(guò)神經(jīng)、內(nèi)分泌和免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)HPA軸活動(dòng)，對(duì)腦活動(dòng)產(chǎn)生影響[15]。

1.1 腸道微生物 腸道是人體最大的消化器官、免疫器官和內(nèi)分泌器官，人類的腸道大約由990萬(wàn)個(gè)腸道微生物組成并參與代謝[16]。研究者發(fā)現(xiàn)，腸道微生物通過(guò)腸-肝軸、腸-腦軸、腸-肌軸或原位腸[17]參與宿主代謝、免疫系統(tǒng)的形成，在維持胃腸道穩(wěn)態(tài)的同時(shí)，又影響腦功能和宿主行為[18]。正常情況下，腸道微生物與宿主間保持動(dòng)態(tài)平衡，宿主提供養(yǎng)分供微生物生長(zhǎng)繁殖，微生物保護(hù)宿主腸道抑制病原體侵襲、參與代謝[19]、調(diào)節(jié)免疫[20]。研究表明，腸道微生物群受損能顯著影響神經(jīng)元功能和行為發(fā)展[21]。

1.2 微生物-腸-腦軸與ASD大腦和行為 腸道微生物的代謝物短鏈脂肪酸（short-chain fatty acids,SCFAs），包括乙酸、本體酸（proprionic acid,PPA）、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸和異戊酸等，其中過(guò)高的丙酸水平可產(chǎn)生類ASD樣行為改變，丙酸和丁酸又通過(guò)調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)參與了ASD的發(fā)病[22]。梭狀芽胞桿菌、擬桿菌門和脫硫孤菌屬分解代謝會(huì)產(chǎn)生PPA，PPA可以穿過(guò)血腦屏障（blood-brain barrier,BBB）導(dǎo)致類似ASD行為，在大鼠側(cè)腦室內(nèi)注射PPA，可導(dǎo)致大鼠社會(huì)行為改變[23]。將ASD的腸道菌群移植到實(shí)驗(yàn)小鼠中，小鼠出現(xiàn)典型的ASD行為，并且ASD菌群定殖的小鼠大腦顯示出ASD相關(guān)基因的選擇性剪接[24]。研究表明[25]，腸道微生物還會(huì)產(chǎn)生和分泌一些神經(jīng)活性化合物，如5-羥色胺（5-hydroxytryptamine,5-HT）、多巴胺、組胺等。5-HT具有調(diào)控行為、情緒作用，與大腦社會(huì)獎(jiǎng)賞功能相關(guān)[26]；組胺可觸發(fā)肥大細(xì)胞釋放炎癥因子，刺激小膠質(zhì)細(xì)胞增殖、激活，導(dǎo)致異常突觸修剪和神經(jīng)元連接功能障礙，參與ASD的發(fā)病機(jī)制[8,27-28]。

1.3 ASD的腸道微生物特點(diǎn)ASD兒童對(duì)感官刺激異常敏感，同時(shí)刻板重復(fù)的行為特點(diǎn)導(dǎo)致大部分患兒存在嚴(yán)重的挑食、偏食，單一的飲食結(jié)構(gòu)可能影響腸道微生物的數(shù)量和構(gòu)成?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，ASD的腸道微生物多樣性較健康發(fā)育兒童低[8]。在菌屬水平上，主要表現(xiàn)為嗜膽菌屬、小桿菌屬、韋榮球菌屬等相對(duì)豐度降低[29]，而柯林斯菌屬、棒狀桿菌屬、乳桿菌屬等相對(duì)豐度顯著升高；雙歧桿菌的豐度更低，乳桿菌的種類較高[30]，ASD擬桿菌與厚壁菌比率下降，乳酸菌屬和脫硫弧菌屬含量升高，梭狀芽胞桿菌顯著增加[31]，并且梭狀芽胞桿菌與ASD疾病嚴(yán)重程度（CARs評(píng)分）存在顯著線性相關(guān)[32]。馬冰潔等[33]的研究顯示，梭狀芽胞桿菌與ASD重復(fù)刻板行為的嚴(yán)重程度存在正相關(guān)關(guān)系。伴有胃腸道癥狀的ASD腸道中還檢測(cè)到薩特菌屬（Sutterella），據(jù)報(bào)道正常人中幾乎不存在薩特菌屬[34]。由此可見(jiàn)，ASD的腸道微生物多樣性較正常兒童低，某些微生物菌落豐度與對(duì)照組存在差異，這些微生物的差異與ASD發(fā)病發(fā)展存在關(guān)聯(lián)。

1.4 ASD的炎癥指標(biāo) 研究表明，體內(nèi)炎癥反應(yīng)參與了神經(jīng)發(fā)育障礙的病理生理過(guò)程[35]，免疫功能紊亂和神經(jīng)炎癥被認(rèn)為是ASD的潛在發(fā)病機(jī)制[36]。在發(fā)育過(guò)程中，腸道微生物誘發(fā)的炎癥反應(yīng)可增加血腦屏障的通透性，炎癥因子會(huì)透過(guò)血腦屏障引發(fā)神經(jīng)炎癥，誘發(fā)神經(jīng)發(fā)育障礙疾病[21]。越來(lái)越多的研究表明，ASD的白細(xì)胞介素-4（interleukin 4,IL-4）、IL-5、IL-6、IL-10、IL-11、IL-13、IL-17A、5-羥色胺及腫瘤壞死因子（TNF）等多種細(xì)胞因子表達(dá)水平增高[37-38]，有學(xué)者認(rèn)為5-羥色胺和IL-6可共同作為ASD的生物標(biāo)志物[39]。因ASD具有強(qiáng)烈的異質(zhì)性，盡管ASD的諸多炎癥因子均有增高，但無(wú)特異性，至今仍未明確ASD的特異性生物標(biāo)志物。后期應(yīng)關(guān)注ASD的分型，以期在ASD相同亞型中尋找特異性標(biāo)志物。

2 艾灸療法

艾灸療法包括中藥隔離艾灸、熱敏艾灸、輕度艾灸和溫針灸等多種技術(shù)[40]。灸法分為艾炷灸、艾條灸、溫針灸及溫灸器灸4類，艾炷灸分直接灸和間接灸，艾條灸又分為懸起灸和實(shí)按灸。

2.1 艾灸療法對(duì)腸道微生物的作用 當(dāng)腸道微生物平衡被打破時(shí)，如乳酸桿菌和雙歧桿菌等有益細(xì)菌的數(shù)量減少，而大腸菌和類細(xì)菌等有害細(xì)菌數(shù)量增加，腸道炎癥就可能發(fā)生[41]。研究表明，艾灸（中脘、天樞、神闕、關(guān)元穴）能對(duì)腸道微生態(tài)起良性調(diào)節(jié)作用，能提高菌群多樣性、豐富度，改善物種的分配均勻程度及各群落間的差異性[42-43]。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，艾灸（天樞穴、足三里穴）7天后，腸易激綜合征（irritable bowel syndrome,IBS）大鼠的腸道乳酸桿菌、雙歧桿菌的相對(duì)DNA豐度增加，大腸桿菌的豐度降低[44]。艾灸（足三里、梁門穴）能增加有益菌（α-變形菌、放線菌目、芽孢桿菌）的種類和數(shù)量來(lái)修復(fù)消化性潰瘍模型大鼠的胃黏膜[45]；還能調(diào)節(jié)Ⅱ型膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎大鼠的腸道菌群紊亂狀態(tài)[46]。嚴(yán)逸騄等[47]的研究發(fā)現(xiàn)，溫和灸（天樞、足三里）7天可優(yōu)化腸道微生物結(jié)構(gòu)。值得注意的是，劉瓊等[48]的研究提示，艾灸（天樞）7天組比艾灸14天組更能增加腸道微生物組的多樣性。艾灸可調(diào)節(jié)腸道微生物的種類、數(shù)量及多樣性，且艾灸療效與選穴及治療時(shí)間相關(guān)，有關(guān)艾灸的縱向研究及遠(yuǎn)期療效研究較少，今后可進(jìn)一步深入開(kāi)展艾灸的縱向研究及評(píng)價(jià)遠(yuǎn)期療效的試驗(yàn)。

2.2 艾灸療法對(duì)炎癥因子的作用 當(dāng)腸道微生物處于失衡時(shí)，主要表現(xiàn)之一就是炎癥過(guò)程的發(fā)展，炎癥反應(yīng)和免疫功能障礙之間有一定的相關(guān)性[2]。腸道在受到損傷或感染后會(huì)誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生和釋放大量促炎因子，如IL-1β、TNF-α、IL-6等，這些細(xì)胞因子具有免疫調(diào)節(jié)效應(yīng)功能，能激活神經(jīng)末梢中炎性因子感受器，將炎癥信號(hào)通過(guò)“神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫網(wǎng)絡(luò)”激活腸腦軸，進(jìn)而影響大腦[49]。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，艾灸（天樞、足三里穴位）可降低幽門螺桿菌胃炎模型大鼠的血清TNF-α、IL-6、IL-8等促炎因子[50]，中藥隔餅灸可抑制克羅恩（Crohn's disease,CD）模型大鼠結(jié)腸組織IL-18、TNF-α的表達(dá)[51]，楊玲等[52]的研究表明艾灸（天樞穴）還能下調(diào)潰瘍性結(jié)腸炎（Ulcerative Colitis,UC）模型大鼠的腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6（TNF receptor-associated factor 6,TRAF6），降低UC的炎癥反應(yīng)。儲(chǔ)浩然等[53]的實(shí)驗(yàn)中艾灸也顯著降低了IBS-D大鼠的血清IL-6水平。艾灸不僅可以抑制致炎因子還可提高抗炎因子IL-10水平，調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)來(lái)減輕外周和中樞炎性反應(yīng)[54]。臨床研究中，艾灸（足三里穴位）可降低胃癌術(shù)后患者的IL-8和TNF-α水平[55]。溫針灸（中脘、氣海、天樞、上巨虛、陰陵泉）可下調(diào)UC患者的IL-17、IL-23水平[56]。由此可見(jiàn)，于足陽(yáng)明胃經(jīng)、任脈取穴實(shí)施艾灸，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、臨床實(shí)驗(yàn)中均降低了體內(nèi)的致炎因子，提高了抑炎因子的水平，從而恢復(fù)了免疫系統(tǒng)平衡。

2.3 艾灸療法對(duì)NF-κB通路的調(diào)控NF-κB通路參與調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)、免疫應(yīng)答、應(yīng)激反應(yīng)。核因子-κB（NF-κB）是一種核轉(zhuǎn)錄因子，靜息狀態(tài)下，NF-κB亞基p50、p65與NF-κB抑制蛋白（IκB）結(jié)合，以無(wú)活性的形式存在于細(xì)胞質(zhì)中。此信號(hào)通路可被多種刺激激活I(lǐng)κB激酶（IκBKinase,IKK），IKK激活后進(jìn)一步導(dǎo)致IκB磷酸化，使IκB與NF-κB的復(fù)合體解離，NF-κB被釋放并轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核，調(diào)節(jié)多種基因的轉(zhuǎn)錄，影響多種細(xì)胞因子的產(chǎn)生，如TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10等，參與人體內(nèi)多種疾病的病理過(guò)程[57]。研究表明，隔藥灸（雙側(cè)天樞穴）治療UC模型大鼠7天，隔藥灸組NF-κB通路中磷酸化IκBα、NF-κB p65蛋白表達(dá)降低，IκB蛋白表達(dá)提高，促炎因子IL-6、IL-1水平降低，提示隔藥灸可能通過(guò)抑制NFκB通路來(lái)減輕UC模型大鼠的結(jié)腸炎癥[58]。魏凱[59]、王士源[51]等的研究提示隔藥灸（天樞、氣海穴7天）可下調(diào)CD大鼠結(jié)腸NF-κB p65、TNF-α、IL-1β的表達(dá)，這與抑制CD大鼠結(jié)腸組織炎性通路NF-kB的表達(dá)有關(guān)。馬鐵明等[60]的研究與魏凱、王士源等一致，并且發(fā)現(xiàn)灸量越大（9壯組），對(duì)NF-κB p65、IL-8的作用越明顯。艾灸（天樞、上巨虛）改善IBS-D大鼠腹瀉癥狀與抑制大腦海馬與結(jié)腸組織NF-κB信號(hào)通路有關(guān)[53,61]。以上研究結(jié)果表明，艾灸通過(guò)調(diào)控NF-κB信號(hào)通路來(lái)抑制炎癥因子表達(dá)。

2.4 艾灸療法對(duì)神經(jīng)通路的調(diào)控5-HT是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，在調(diào)節(jié)情緒和行為中發(fā)揮重要作用，ASD兒童的5-HT水平增高[62]。腸道微生物可合成神經(jīng)遞質(zhì)如5-HT通過(guò)迷走神經(jīng)傳遞影響大腦功能[63]。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，劉瓊[48]、徐秋蓮[64]等的研究表明艾灸小鼠“關(guān)元”等穴，可顯著降低5-HT水平；Li T等[65]發(fā)現(xiàn)艾灸可通過(guò)調(diào)節(jié)5-HT3R蛋白的表達(dá)而發(fā)揮治療作用。溫和灸可降低大鼠的血管活性腸肽（vasoactive intestinal peptide,VIP）含量，且治療10min/天、距體表2cm，療效最優(yōu)[66]。臨床研究中，疏香灸（隔藥灸）大腸俞、天樞、上巨虛、中脘、足三里穴位，可降低IBS-C患者的血清5-HT、神經(jīng)肽蛋白（Neuropeptide protein,NP）、VIP水平，抑制5-HT信號(hào)通路的傳導(dǎo)[67]，降低結(jié)腸及下丘腦組織中的P物質(zhì)（substance P,SP）、VIP表達(dá)水平，從而延緩?fù)从X(jué)傳遞、減輕炎癥反應(yīng)[68]。艾灸還能調(diào)節(jié)腦腸肽胃泌素和表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子的失衡狀態(tài)來(lái)修復(fù)胃黏膜[69]。可見(jiàn)，艾灸對(duì)神經(jīng)通路、腦腸肽蛋白具有調(diào)控作用。

2.5 艾灸療法對(duì)HPA軸的作用 下丘腦-垂體-腎上腺軸（HPA軸）是腸腦軸中重要的組成部分，炎癥、應(yīng)激刺激能影響HPA軸，促使下丘腦、垂體、腎上腺分泌神經(jīng)遞質(zhì)，如促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（corticotropin releasing hormone,CRH）、促腎上腺皮質(zhì)激素（adreno-corticotropic-hormone,ACTH）、糖皮質(zhì)激素（glucocorticoid,GC）等，使機(jī)體出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng)[70]。而艾灸可調(diào)節(jié)HPA軸[71]。馬文彬等[72]結(jié)合“子午流注”法，在0點(diǎn)、6點(diǎn)、12點(diǎn)、18點(diǎn)艾灸類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis,RA）大鼠，測(cè)定ACTH恢復(fù)晝夜節(jié)律性，而在摘除腎上腺的RA大鼠組行艾灸治療時(shí)，辰時(shí)艾灸卻不能完全恢復(fù)其正常的晝夜節(jié)律，表明艾灸是通過(guò)調(diào)節(jié)HPA軸而起作用的。宋小鴿等[73]的研究表明，艾灸通過(guò)興奮HPA系統(tǒng)釋放腎上腺皮質(zhì)激素來(lái)調(diào)節(jié)抗炎與免疫作用，海馬是介導(dǎo)多種感覺(jué)性應(yīng)激的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，研究發(fā)現(xiàn)海馬是艾灸抗炎免疫作用的一條重要神經(jīng)體液調(diào)節(jié)途徑。在臨床研究中，艾灸（天樞、足三里穴）能影響IBS-D患者的腦島-感覺(jué)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和腦島-默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)靜息態(tài)功能連接[47]。由此可見(jiàn)，艾灸可通過(guò)HPA軸達(dá)到治療作用。

3 總結(jié)

ASD是一種廣泛、持續(xù)終身的神經(jīng)發(fā)育障礙疾病，胃腸道癥狀是其最常見(jiàn)的并發(fā)癥，目前尚無(wú)特效治療方法。研究表明微生物-腸-腦軸在ASD的發(fā)病與發(fā)展中發(fā)揮重要作用，ASD腸道微生物多樣性較健康兒童低，菌群的豐度較正常兒童有差異，腸道微生物的差異與ASD的發(fā)病發(fā)展密切相關(guān)，故改善ASD的腸道微生物可能是干預(yù)胃腸道癥狀明顯的ASD兒童的一個(gè)靶向方向。艾灸是傳統(tǒng)中醫(yī)的一部分，其操作方便，療效顯著，無(wú)明顯毒副作用，較針灸、推拿方法而言，艾灸治療兒童疾病配合度高，具有明顯優(yōu)勢(shì)。隨著現(xiàn)代科學(xué)研究的不斷深入，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及臨床試驗(yàn)結(jié)果均表明艾灸療法可提高腸道微生物的多樣性及豐度，可提高免疫系統(tǒng)，減輕炎癥反應(yīng)，通過(guò)NF-κB通路、5-HT神經(jīng)通路及HPA軸而起到治療作用，故推測(cè)艾灸對(duì)合并有胃腸道癥狀的特定ASD亞型具有一定治療前景，今后可進(jìn)一步深入研究探索。因施灸的穴位不同、灸法不同、艾灸的療程及灸量的大小差異導(dǎo)致了艾灸療效的差異，通過(guò)閱讀文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)有關(guān)縱向評(píng)價(jià)艾灸遠(yuǎn)期療效的研究很少，故今后需嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì)艾灸對(duì)ASD的治療效果及機(jī)制研究，并應(yīng)縱向評(píng)價(jià)艾灸的遠(yuǎn)期療效。