拉伸刺激對筋膜結締組織重構及相關基因轉錄水平影響的研究.pdf

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

2、學說或在其理論指導下的針灸實踐，由于其手段的綠色性和機制的神秘性吸引國內外廣大學者對它進行深入研究?；仡欋樉慕?jīng)絡研究歷史，國外形成了二十世紀五六十年代和二十世紀末期至今的兩段時期，而我國近來也投入大量資金和人力物力進行多學科綜合性研究和攀登，歷經(jīng)五十多年三段研究高峰時期，設立“八五”和“九五”經(jīng)絡研究攀登計劃，進行了臨床、實驗、機理方面的研究，證實了經(jīng)絡客觀存在性、循經(jīng)感傳性、經(jīng)穴.臟腑相關性，進一步發(fā)現(xiàn)經(jīng)穴具有跨體節(jié)傳導性，循經(jīng)雙向傳

3、遞性、低阻高導性、高溫發(fā)光性、鈣離子富集性等特征。綜觀幾十年經(jīng)絡探秘，各種假說紛至沓來，爭議不斷，難以趨同。最大的裂谷莫過于“功能”與“結構”、“整體”與“局部”之間的溝壑。經(jīng)絡研究歷經(jīng)風雨，逐漸形成神經(jīng)生理學派.神經(jīng)傳導學說、生理生化學派-體液循環(huán)學說、生物物理學派-生物場學說，但這些學說各執(zhí)一詞，僅僅從一個側面或角度證實了經(jīng)絡的存在但未曾囊括全部。近來自原林教授提出結締組織在人體構成相互聯(lián)系的“筋膜支架”和后來由H.M Langev

4、in從針灸與皮下疏松結締組織相互關系的角度提出1全身疏松結締組織在人體構成“片狀網(wǎng)絡支架”和“信號網(wǎng)絡”的觀點后，研究人員逐漸認識到這一結構在人體的重要性，值得一提的是原林教授課題組在承擔國家863計劃“數(shù)字化虛擬中國人的數(shù)據(jù)集構建與海量數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”項目的過程中，通過對人體結締組織構成的筋膜支架進行標記和計算機三維重建之后得出筋膜在人體內從淺入深由5種結構構成：1.真皮致密結締組織；2.皮下疏松結締組織；3.肌肉表面疏松結締組織；4.肌

5、間隔和肌間隙結締組織；5.內臟器官門、被膜和內部間隔結締組織。課題組通過研究國標人體14條經(jīng)絡361個穴位的進針部位和手法，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締組織者最多，其次是真皮致密結締組織層和皮下疏松結締組織層，少數(shù)位于肌肉表面疏松結締組織（深筋膜）和內臟器官門、被膜和內部間隔結締組織。原林教授課題組通過上述研究并結合發(fā)育生物學，提出：中胚層間充質分化成多個器官系統(tǒng)后，所剩下的部分構成遍布全身的“

6、筋膜支架”。該支架以細胞為主體，以纖維為框架，以胞外基質為主要成分建構了遍布全身相互溝通的空間“信息網(wǎng)絡”，該系統(tǒng)在神經(jīng)、體液、免疫的參與下為其他功能細胞的再生提供細胞儲備和支持，同時檢測和調控機體內環(huán)境的變化，也即“支持與儲備系統(tǒng)”新觀點。該觀點認為皮下筋膜組織在機體對內在或外源性拉伸刺激的應答中起著重要的媒介作用并發(fā)揮調控作用，并以此推測各種替代療法（supplement therapy，主要指在中國傳統(tǒng)醫(yī)學理論引導下開展的針灸、按

7、摩等物理治療措施，研究證實這些治療手段主要是通過應力刺激下筋膜結締組織形變而發(fā)揮生物學效應）作用靶點正是機體內的網(wǎng)狀筋膜支架。該課題組在先期實驗中利用超聲、CT、MRI等醫(yī)學影像手段和我國數(shù)字人海量數(shù)據(jù)集認為：在針刺的過程中，通過提插、捻轉等操作，可以帶動或牽動周邊較大范圍的結締組織。一般當針灸針尖到達外肌膜時出現(xiàn)“得氣”現(xiàn)象，當針尖到達肌肉處時志愿者的“得氣”減弱，若針尖停留在外肌膜上再增加刺激，“得氣”感會增強；并利用CT圖像構建出

8、與人體經(jīng)典經(jīng)絡走行較一致的結締組織筋膜支架且得到MRI圖像證實；課題組在證實筋膜支架與經(jīng)典經(jīng)絡線路一致性的同時也承認存在與經(jīng)典徑線走行不一致結構，對照中醫(yī)關于穴位的記載：中醫(yī)認為人體既有經(jīng)穴也有阿是穴，經(jīng)穴循經(jīng)分布而阿是穴分布則沒有固定位置，由此提出全身的結締組織支架可能是針灸經(jīng)絡的解剖學物質基礎；穴位是在結締組織支架上在針刺進行提插和捻轉時能夠產生較強生物學信息的部位；穴位與非穴位僅僅有信息量的差異而沒有質的區(qū)別；從廣義的角度講全身各

9、個部位均是穴位，因為幾乎所有人體的組織器官之間的間隙均有結締組織存在。古代記載的穴位是人體結締組織聚集處，刺激這些部位能通過自身的神經(jīng)調節(jié)、體液調節(jié)等發(fā)揮療效。 但課題組在前期的研究中多側重從影像學或大體形態(tài)上證實筋膜網(wǎng)絡支架的存在，而對筋膜結締組織內纖維結構及對生命活動基本單位的細胞在力學刺激下如何反應，生命調節(jié)基本形式的基因調控是否參與到這一過程中來研究甚少，這也正是本研究討論的問題。本研究借助免疫組織細胞化學及分子生物學方

10、法從微觀角度討論拉伸刺激對筋膜結締組織重構及相關基因轉錄水平影響，探討經(jīng)絡的物質基礎，并為筋膜學說提供理論支撐。 目的: 通過研究拉伸刺激對筋膜結締組織重構及相關基因轉錄水平的影響，進一步為經(jīng)絡與結締組織相關性提供證據(jù)支持，為筋膜學提供理論支撐，并探討臨床各種替代療法的治療機理。 1.通過對拉伸刺激下筋膜結締組織纖維形態(tài)影響的研究，闡述膠原纖維或彈性纖維在拉伸刺激過程中作用。 2.通過對拉伸刺激下筋膜結締

11、組織內細胞形態(tài)影響的研究，討論筋膜結締組織內細胞在感受到拉伸應力后可能的生物學行為。 3.通過對拉伸刺激下筋膜結締組織重構相關基因轉錄水平影響的研究，討論拉伸刺激后可能的生物學意義。 方法: 1.借助中醫(yī)針刺方法施加拉伸刺激，切取皮下疏松結締組織并通過相差顯微鏡觀察拉伸刺激對纖維走行的影響。 2.切取拉伸刺激后的皮下疏松結締組織，通過鬼筆環(huán)肽/Pi染色，借助熒光顯微鏡觀察拉伸刺激對筋膜結締組織內細胞形態(tài)的

12、影響。 3.通過RT-PCR方法，研究拉伸刺激對筋膜結締組織重構相關基因轉錄水平的影響：CTGF、TGF-β1、Procollagen-1、Procollagen-3、MMP-2、MMP-3、TIMP-1、TIMP-2。 結果: 1.拉伸刺激后結締組織內纖維排列方向與其受力方向一致，針刺捻轉能帶動一定范圍內結締組織發(fā)生位移。 2.纖維排列的改變及結締組織位移引起結締組織內細胞感受到力學刺激，細胞重構成長梭

13、形，其長軸方向與細胞受力方向一致。 3.細胞在感受到拉伸刺激后，CTGF、TGF-β1、TIMP-1的轉錄水平下調（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）。 結論： 1.通過針刺方法施加拉伸刺激，毫針捻轉時膠原纖維或彈性纖維通過與毫針間靜電作用而纏繞在針體上，拉伸刺激能帶動周圍纖維運動從而使結締組織發(fā)生形變。對照組纖維保持其原有的無序排列。 2.拉伸刺激帶動纖維形變，力學刺激信號通過纖維與細胞間粘著斑復合物等結構傳導到細胞內，從而引起細胞骨架重構，細胞呈長梭形。 3.拉伸刺激對CTGF/TGF-β1/TIMP-1等基因轉錄水平的調控可能

15、是替代療法發(fā)揮治療作用的機理之一。 總之，借助針刺捻轉方法施加拉伸刺激，捻轉時結締組織內纖維通過與針體間靜電耦合作用纏繞在針體周圍，拉伸時直接帶動結締組織內纖維從而引起結締組織形變，結締組織形變的直接結果便是帶動與纖維通過粘著斑復合物聯(lián)系的細胞（主要是成纖維細胞，還有少數(shù)間充質干細胞等），從而拉伸刺激信號得以傳遞到細胞內，在胞內再通過細胞骨架重構以及一系列信號級聯(lián)將外源性拉伸刺激信號傳遞到細胞核內，引起一系列變化，包括細胞增殖和

16、對相關基因轉錄水平的調控。成纖維細胞作為結締組織內主要細胞參與機體損傷與修復過程，同時還能合成多種細胞因子，包括基質形成或降解因子。而基質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)長有著密切的關系；而間充質干細胞作為一種多能干細胞則能向多方向分化，并能從數(shù)量上補充已經(jīng)壞死或失去功能的細胞，參與損傷的修復重建；拉伸刺激傳遞到細胞核內后，引起一系列基因轉錄水平差異，如CTGF/TGF-β1/TIMP-I，這些基因證實也在組