拉伸刺激對(duì)筋膜結(jié)締組織重構(gòu)及相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄水平影響的研究.pdf

1、中國(guó)傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)作為中國(guó)幾千年文化的結(jié)晶，在中華文明上下傳承過(guò)程中起著舉足輕重的作用，在國(guó)人防病治病特別是科技不發(fā)達(dá)時(shí)代的預(yù)防保健過(guò)程中不可或缺，是被實(shí)踐證實(shí)了的歷代中醫(yī)文人志士的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，為此深得大眾推崇。近年來(lái)隨著科技的發(fā)展、文化交流的加速和人民對(duì)綠色治療手段的要求，在中醫(yī)理論指導(dǎo)下開展的治療手段不但在華人居住區(qū)而且在歐美發(fā)達(dá)地區(qū)如英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、比利時(shí)、荷蘭、美國(guó)、加拿大廣泛作為補(bǔ)充或替代治療而開展。而作為傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)核心之一的經(jīng)絡(luò)

2、學(xué)說(shuō)或在其理論指導(dǎo)下的針灸實(shí)踐，由于其手段的綠色性和機(jī)制的神秘性吸引國(guó)內(nèi)外廣大學(xué)者對(duì)它進(jìn)行深入研究?；仡欋樉慕?jīng)絡(luò)研究歷史，國(guó)外形成了二十世紀(jì)五六十年代和二十世紀(jì)末期至今的兩段時(shí)期，而我國(guó)近來(lái)也投入大量資金和人力物力進(jìn)行多學(xué)科綜合性研究和攀登，歷經(jīng)五十多年三段研究高峰時(shí)期，設(shè)立“八五”和“九五”經(jīng)絡(luò)研究攀登計(jì)劃，進(jìn)行了臨床、實(shí)驗(yàn)、機(jī)理方面的研究，證實(shí)了經(jīng)絡(luò)客觀存在性、循經(jīng)感傳性、經(jīng)穴.臟腑相關(guān)性，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)經(jīng)穴具有跨體節(jié)傳導(dǎo)性，循經(jīng)雙向傳

3、遞性、低阻高導(dǎo)性、高溫發(fā)光性、鈣離子富集性等特征。綜觀幾十年經(jīng)絡(luò)探秘，各種假說(shuō)紛至沓來(lái)，爭(zhēng)議不斷，難以趨同。最大的裂谷莫過(guò)于“功能”與“結(jié)構(gòu)”、“整體”與“局部”之間的溝壑。經(jīng)絡(luò)研究歷經(jīng)風(fēng)雨，逐漸形成神經(jīng)生理學(xué)派.神經(jīng)傳導(dǎo)學(xué)說(shuō)、生理生化學(xué)派-體液循環(huán)學(xué)說(shuō)、生物物理學(xué)派-生物場(chǎng)學(xué)說(shuō)，但這些學(xué)說(shuō)各執(zhí)一詞，僅僅從一個(gè)側(cè)面或角度證實(shí)了經(jīng)絡(luò)的存在但未曾囊括全部。近來(lái)自原林教授提出結(jié)締組織在人體構(gòu)成相互聯(lián)系的“筋膜支架”和后來(lái)由H.M Langev

4、in從針灸與皮下疏松結(jié)締組織相互關(guān)系的角度提出1全身疏松結(jié)締組織在人體構(gòu)成“片狀網(wǎng)絡(luò)支架”和“信號(hào)網(wǎng)絡(luò)”的觀點(diǎn)后，研究人員逐漸認(rèn)識(shí)到這一結(jié)構(gòu)在人體的重要性，值得一提的是原林教授課題組在承擔(dān)國(guó)家863計(jì)劃“數(shù)字化虛擬中國(guó)人的數(shù)據(jù)集構(gòu)建與海量數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)”項(xiàng)目的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)人體結(jié)締組織構(gòu)成的筋膜支架進(jìn)行標(biāo)記和計(jì)算機(jī)三維重建之后得出筋膜在人體內(nèi)從淺入深由5種結(jié)構(gòu)構(gòu)成：1.真皮致密結(jié)締組織；2.皮下疏松結(jié)締組織；3.肌肉表面疏松結(jié)締組織；4.肌

5、間隔和肌間隙結(jié)締組織；5.內(nèi)臟器官門、被膜和內(nèi)部間隔結(jié)締組織。課題組通過(guò)研究國(guó)標(biāo)人體14條經(jīng)絡(luò)361個(gè)穴位的進(jìn)針部位和手法，發(fā)現(xiàn)人體穴位的針刺部位均位于筋膜的不同層次，其中位于肌間隔和肌間隙結(jié)締組織者最多，其次是真皮致密結(jié)締組織層和皮下疏松結(jié)締組織層，少數(shù)位于肌肉表面疏松結(jié)締組織（深筋膜）和內(nèi)臟器官門、被膜和內(nèi)部間隔結(jié)締組織。原林教授課題組通過(guò)上述研究并結(jié)合發(fā)育生物學(xué)，提出：中胚層間充質(zhì)分化成多個(gè)器官系統(tǒng)后，所剩下的部分構(gòu)成遍布全身的“

6、筋膜支架”。該支架以細(xì)胞為主體，以纖維為框架，以胞外基質(zhì)為主要成分建構(gòu)了遍布全身相互溝通的空間“信息網(wǎng)絡(luò)”，該系統(tǒng)在神經(jīng)、體液、免疫的參與下為其他功能細(xì)胞的再生提供細(xì)胞儲(chǔ)備和支持，同時(shí)檢測(cè)和調(diào)控機(jī)體內(nèi)環(huán)境的變化，也即“支持與儲(chǔ)備系統(tǒng)”新觀點(diǎn)。該觀點(diǎn)認(rèn)為皮下筋膜組織在機(jī)體對(duì)內(nèi)在或外源性拉伸刺激的應(yīng)答中起著重要的媒介作用并發(fā)揮調(diào)控作用，并以此推測(cè)各種替代療法（supplement therapy，主要指在中國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)理論引導(dǎo)下開展的針灸、按

7、摩等物理治療措施，研究證實(shí)這些治療手段主要是通過(guò)應(yīng)力刺激下筋膜結(jié)締組織形變而發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)）作用靶點(diǎn)正是機(jī)體內(nèi)的網(wǎng)狀筋膜支架。該課題組在先期實(shí)驗(yàn)中利用超聲、CT、MRI等醫(yī)學(xué)影像手段和我國(guó)數(shù)字人海量數(shù)據(jù)集認(rèn)為：在針刺的過(guò)程中，通過(guò)提插、捻轉(zhuǎn)等操作，可以帶動(dòng)或牽動(dòng)周邊較大范圍的結(jié)締組織。一般當(dāng)針灸針尖到達(dá)外肌膜時(shí)出現(xiàn)“得氣”現(xiàn)象，當(dāng)針尖到達(dá)肌肉處時(shí)志愿者的“得氣”減弱，若針尖停留在外肌膜上再增加刺激，“得氣”感會(huì)增強(qiáng)；并利用CT圖像構(gòu)建出

8、與人體經(jīng)典經(jīng)絡(luò)走行較一致的結(jié)締組織筋膜支架且得到MRI圖像證實(shí)；課題組在證實(shí)筋膜支架與經(jīng)典經(jīng)絡(luò)線路一致性的同時(shí)也承認(rèn)存在與經(jīng)典徑線走行不一致結(jié)構(gòu)，對(duì)照中醫(yī)關(guān)于穴位的記載：中醫(yī)認(rèn)為人體既有經(jīng)穴也有阿是穴，經(jīng)穴循經(jīng)分布而阿是穴分布則沒(méi)有固定位置，由此提出全身的結(jié)締組織支架可能是針灸經(jīng)絡(luò)的解剖學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)；穴位是在結(jié)締組織支架上在針刺進(jìn)行提插和捻轉(zhuǎn)時(shí)能夠產(chǎn)生較強(qiáng)生物學(xué)信息的部位；穴位與非穴位僅僅有信息量的差異而沒(méi)有質(zhì)的區(qū)別；從廣義的角度講全身各

9、個(gè)部位均是穴位，因?yàn)閹缀跛腥梭w的組織器官之間的間隙均有結(jié)締組織存在。古代記載的穴位是人體結(jié)締組織聚集處，刺激這些部位能通過(guò)自身的神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)等發(fā)揮療效。 但課題組在前期的研究中多側(cè)重從影像學(xué)或大體形態(tài)上證實(shí)筋膜網(wǎng)絡(luò)支架的存在，而對(duì)筋膜結(jié)締組織內(nèi)纖維結(jié)構(gòu)及對(duì)生命活動(dòng)基本單位的細(xì)胞在力學(xué)刺激下如何反應(yīng)，生命調(diào)節(jié)基本形式的基因調(diào)控是否參與到這一過(guò)程中來(lái)研究甚少，這也正是本研究討論的問(wèn)題。本研究借助免疫組織細(xì)胞化學(xué)及分子生物學(xué)方

10、法從微觀角度討論拉伸刺激對(duì)筋膜結(jié)締組織重構(gòu)及相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄水平影響，探討經(jīng)絡(luò)的物質(zhì)基礎(chǔ)，并為筋膜學(xué)說(shuō)提供理論支撐。 目的: 通過(guò)研究拉伸刺激對(duì)筋膜結(jié)締組織重構(gòu)及相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄水平的影響，進(jìn)一步為經(jīng)絡(luò)與結(jié)締組織相關(guān)性提供證據(jù)支持，為筋膜學(xué)提供理論支撐，并探討臨床各種替代療法的治療機(jī)理。 1.通過(guò)對(duì)拉伸刺激下筋膜結(jié)締組織纖維形態(tài)影響的研究，闡述膠原纖維或彈性纖維在拉伸刺激過(guò)程中作用。 2.通過(guò)對(duì)拉伸刺激下筋膜結(jié)締

11、組織內(nèi)細(xì)胞形態(tài)影響的研究，討論筋膜結(jié)締組織內(nèi)細(xì)胞在感受到拉伸應(yīng)力后可能的生物學(xué)行為。 3.通過(guò)對(duì)拉伸刺激下筋膜結(jié)締組織重構(gòu)相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄水平影響的研究，討論拉伸刺激后可能的生物學(xué)意義。 方法: 1.借助中醫(yī)針刺方法施加拉伸刺激，切取皮下疏松結(jié)締組織并通過(guò)相差顯微鏡觀察拉伸刺激對(duì)纖維走行的影響。 2.切取拉伸刺激后的皮下疏松結(jié)締組織，通過(guò)鬼筆環(huán)肽/Pi染色，借助熒光顯微鏡觀察拉伸刺激對(duì)筋膜結(jié)締組織內(nèi)細(xì)胞形態(tài)的

12、影響。 3.通過(guò)RT-PCR方法，研究拉伸刺激對(duì)筋膜結(jié)締組織重構(gòu)相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄水平的影響：CTGF、TGF-β1、Procollagen-1、Procollagen-3、MMP-2、MMP-3、TIMP-1、TIMP-2。 結(jié)果: 1.拉伸刺激后結(jié)締組織內(nèi)纖維排列方向與其受力方向一致，針刺捻轉(zhuǎn)能帶動(dòng)一定范圍內(nèi)結(jié)締組織發(fā)生位移。 2.纖維排列的改變及結(jié)締組織位移引起結(jié)締組織內(nèi)細(xì)胞感受到力學(xué)刺激，細(xì)胞重構(gòu)成長(zhǎng)梭

13、形，其長(zhǎng)軸方向與細(xì)胞受力方向一致。 3.細(xì)胞在感受到拉伸刺激后，CTGF、TGF-β1、TIMP-1的轉(zhuǎn)錄水平下調(diào)（F值分別為4.774、6.151、15.877，P值分別為0.023、0.011、0.000）而Procollagen-1、Procollagen-3、MMP-2、MMP-3、TIMP-2無(wú)影響（F值分別為0.369、0.252、2.466、1.608、1.440，P值分別為0.695、0.779、0.115、0.

14、219、0.265）。 結(jié)論： 1.通過(guò)針刺方法施加拉伸刺激，毫針捻轉(zhuǎn)時(shí)膠原纖維或彈性纖維通過(guò)與毫針間靜電作用而纏繞在針體上，拉伸刺激能帶動(dòng)周圍纖維運(yùn)動(dòng)從而使結(jié)締組織發(fā)生形變。對(duì)照組纖維保持其原有的無(wú)序排列。 2.拉伸刺激帶動(dòng)纖維形變，力學(xué)刺激信號(hào)通過(guò)纖維與細(xì)胞間粘著斑復(fù)合物等結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)到細(xì)胞內(nèi)，從而引起細(xì)胞骨架重構(gòu)，細(xì)胞呈長(zhǎng)梭形。 3.拉伸刺激對(duì)CTGF/TGF-β1/TIMP-1等基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控可能

15、是替代療法發(fā)揮治療作用的機(jī)理之一。 總之，借助針刺捻轉(zhuǎn)方法施加拉伸刺激，捻轉(zhuǎn)時(shí)結(jié)締組織內(nèi)纖維通過(guò)與針體間靜電耦合作用纏繞在針體周圍，拉伸時(shí)直接帶動(dòng)結(jié)締組織內(nèi)纖維從而引起結(jié)締組織形變，結(jié)締組織形變的直接結(jié)果便是帶動(dòng)與纖維通過(guò)粘著斑復(fù)合物聯(lián)系的細(xì)胞（主要是成纖維細(xì)胞，還有少數(shù)間充質(zhì)干細(xì)胞等），從而拉伸刺激信號(hào)得以傳遞到細(xì)胞內(nèi)，在胞內(nèi)再通過(guò)細(xì)胞骨架重構(gòu)以及一系列信號(hào)級(jí)聯(lián)將外源性拉伸刺激信號(hào)傳遞到細(xì)胞核內(nèi)，引起一系列變化，包括細(xì)胞增殖和

16、對(duì)相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控。成纖維細(xì)胞作為結(jié)締組織內(nèi)主要細(xì)胞參與機(jī)體損傷與修復(fù)過(guò)程，同時(shí)還能合成多種細(xì)胞因子，包括基質(zhì)形成或降解因子。而基質(zhì)的形成或降解又直接影響到基底膜的通透性，這與多種疾病的發(fā)生發(fā)長(zhǎng)有著密切的關(guān)系；而間充質(zhì)干細(xì)胞作為一種多能干細(xì)胞則能向多方向分化，并能從數(shù)量上補(bǔ)充已經(jīng)壞死或失去功能的細(xì)胞，參與損傷的修復(fù)重建；拉伸刺激傳遞到細(xì)胞核內(nèi)后，引起一系列基因轉(zhuǎn)錄水平差異，如CTGF/TGF-β1/TIMP-I，這些基因證實(shí)也在組