針灸預處理防治運動性免疫失衡的研究進展與思考

趙敏,高明

·綜 述·

針灸預處理防治運動性免疫失衡的研究進展與思考

趙敏1,2,高明1

(1.上海中醫藥大學針灸推拿學院,上海 201203;2.上海市長寧區華陽街道社區衛生服務中心,上海 200042)

對針灸預處理防治運動性免疫失衡的研究進展和優勢特點進行綜述。檢索查閱關于針灸預處理與運動醫學、運動免疫學領域等相關文獻,并進行分析總結。針灸預處理通過調節免疫器官、免疫細胞、免疫因子等,實現對機體免疫的綜合調整,預防運動免疫失衡的產生。目前的主流觀點是針灸預處理對CD4﹢/CD8﹢失衡和Th1/Th2淋巴細胞失衡的調節作用。針灸預處理具有效應累積性、調控整體性、功能多樣性和方案個體化與人性化,針灸預處理在防治運動性免疫失衡方面具有肯定的效果和良好的應用前景。

針灸療法;針灸預處理;運動性免疫失衡;綜述

運動有益于健康是被人們普遍接受并認可的。人們對運動與健康兩者相互關系的直觀感受是長期保持良好運動者對一些流行性疾病具有較低的患病率、較輕的病情、較強的抵抗力及恢復力。調查顯示,運動能夠減少乳腺癌、腸癌[1-2]等患病風險。美國腫瘤學會(American Cancer Society, ACS)關于營養和運動預防癌癥指南中建議成年人應保證每周至少150 min中強度或75 min高強度運動。然而,在一些從事體育運動工作者中有著這樣一個共識,長時間劇烈運動會使運動員抵抗力減弱,發生上呼吸道感染的機率明顯上升。20世紀80年代,隨著運動免疫學建立,這種由于大強度運動導致機體抗病能力降低的現象被定義為運動免疫失衡。當今世界,競技體育領域對運動員的競技狀態要求幾乎逼近人類極限,根據“超量恢復”學說[3],大強度訓練是提高運動能力的重要訓練方法之一。為了獲得最佳成績,運動員必須長期接受大強度運動訓練,并同時面臨運動免疫失衡現象的威脅。因此,如何應用科學、安全、合法、有效的訓練方法和預防措施,即在提高運動員競技狀態和專業運動能力的同時,增強運動員的免疫力,防治運動免疫失衡的發生,現已成為競技體育相關研究者的關注焦點。

預處理作為機體的一種內源性保護現象,相較于不斷受到沖擊和限制的傳統訓練方法及理論有著明顯優勢。在現有諸多方法中,針灸預處理的應用已被拓展運用至預防運動免疫失衡領域[4-6]。針灸預處理能夠對機體免疫產生多環節、多水平、多途徑的綜合調整,同時不涉及藥物化學成分吸收,具有更廣闊的應用前景和經濟效應。基于上述特點,針灸預處理是否能夠成為一種較好的防治運動免疫失衡措施?本文通過查閱檢索近年來相關文獻,試探討針灸預處理防治運動免疫失衡的理論基礎。

1 運動免疫失衡機制研究

長期過量運動可導致運動員免疫功能低下和易感率上升,且這種狀態在運動后仍能維持一定時間, Pedersen BK等[7]將這段免疫低下期稱為“open window”。隨后研究者發現大強度運動可導致機體各項免疫參數顯著變化[8],一些固有免疫平衡被打亂,最終導致運動免疫失衡。國內外研究[9-10]對其產生機制已取得一定認識。

1.1 大強度運動對免疫器官的影響

脾臟和胸腺是人體重要的免疫器官。陳士強等[11]和曹偉等[12]分別發現在長期大強度運動后,大鼠脾臟和胸腺指數呈明顯下降,胸腺發生顯著萎縮,蛋白質組表達發生明顯改變,表明長期大強度運動對大鼠免疫功能產生抑制。

1.2 大強度運動對免疫細胞的影響

大強度運動可造成免疫細胞數量紊亂,各亞群所占相對比例發生重新分配,導致一些重要細胞亞群平衡被打亂。

1.2.1 運動與T淋巴細胞

T淋巴細胞常被作為反映運動員免疫功能的有效指標,其變化直接反映特異性免疫功能的高低。T細胞可以被有絲分裂原ConA、PHA和PWM所激活,通過觀察運動后淋巴細胞對有絲分裂原反應的變化能夠了解T細胞活化和增殖情況。MacNeil B等[13]、Shinkai S等[14]、Tanimura Y等[15]分別通過研究發現,大強度運動后淋巴細胞對絲裂原ConA應答減弱,對PHA刺激的增殖反應降低,同時周圍血中T淋巴細胞總數下降。另一方面,T細胞亞群中CD4﹢/CD8﹢的適宜比值被認為代表淋巴細胞增殖功能和抵抗病毒入侵能力[16]。大運動量使白細胞數量整體下降[17],從而導致CD4﹢/CD8﹢比值下降甚至倒置,最終導致免疫系統的自穩態被破壞,產生運動免疫失衡。

1.2.2 運動與NK細胞

NK細胞在細胞免疫、抗病毒感染中起重要作用,同時參與自身免疫和超敏反應。大負荷運動后,中性粒細胞與巨噬細胞過度應激、肌肉細微結構潛在損傷和細胞凋亡,釋放大量趨化因子誘使淋巴細胞大量遷移進入肌肉組織,使外周血液NK細胞數量與功能的下降[18],引起免疫失衡。

1.2.3 運動與其他免疫細胞

急性大強度運動時機體處于氧化應激狀態,當機體從氧化應激狀態恢復正常后,氧自由基生成與清除的動態平衡被破壞,體內氧自由基維持較高水平,免疫細胞膜受到攻擊[19],造成免疫失衡。同時大強度運動和力竭運動可抑制單核吞噬細胞系統,導致其吞噬作用下降[20-22],影響正常免疫功能。

1.3 大強度運動對免疫因子的影響

Th1/Th2平衡是維持機體免疫功能的重要機制之一,該平衡的紊亂將產生某些自身免疫和特異性過敏反應[23-24]。中小強度運動增加Th1型細胞因子含量,而過度運動增加Th2型細胞因子含量同時抑制Th1型淋巴細胞活性[25]。中等強度訓練對Th細胞分化的影響表達為對Th1分化反應的誘導作用,可使機體產生保護性免疫。而遞增負荷疲勞運動則會使Th1/Th2比值下降,提示機體細胞免疫受到抑制。

2 針灸預處理在治療領域的應用

針灸作為傳統醫學的一種治療方法,具有顧護陽氣、調護正氣、扶正祛邪、疏調情志等作用,同時又有治未病、冬病夏治等預防保健功能。通過特定的刺激方式,結合穴位特異性、補瀉方法、刺激強度等,針灸能夠提高機體免疫功能,同時抑制過度免疫,是一種整體、良性、雙向性的調節。預處理技術作為機體的一種內源性保護,是指通過預先對組織或器官進行缺氧、藥物、溫度等刺激,以提高機體抗病與應激能力,已有研究證實其在心肌保護和機體抗疲勞兩方面有顯著效果[26-28]。《針灸聚英》:“無病而先針灸曰逆。逆,未至而迎之也。”《刺法論》:“故天地氣逆,化成民病,以法刺之,預可平痾。”近代針灸界將針灸作為一種預處理方法,提出“針灸預處理”“針灸良性預應激假說”[29],認為在疾病前期可針對性地預針灸刺激易感人群的相應穴位,使機體產生適量的應激反應,激發機體的內源性保護機制,促進機體產生主動性自我調整以消除潛在的功能失衡,從而能夠在發病后盡可能地減輕或抵抗疾病損害,延緩組織器官的退行性改變,提高機體的抵抗與應變能力,為針灸預處理在治療領域的應用打下理論基礎。

2.1 保護心腦組織功能

針灸預處理在保護心腦組織方面的功能尤為突出[30-32]。其理論依據是從缺血預適應角度出發,選擇針灸作為引起機體適度應激的有效手段,啟動機體內源性保護機制,維持各項信號通路,調動各種自我反饋和調節機制以維持內環境穩定[33-34]。電針與艾灸預處理對兔心肌缺血再灌注損傷均有延遲性保護作用,其具體機制可能與血清肌酸激酶和血漿內皮素的含量減少、心肌組織HSP 27和HSP 70表達增強有關[35-36]。諸多研究表明[37-39],針灸預處理內關可通過上調心肌d阿片受體基因表達、促進心肌細胞Cx43表達升高、減少HMGB1蛋白表達等多種途徑來減輕心肌缺血再灌注損傷并產生保護作用。陳澤斌等[40]、路志紅等[41]分別通過動物實驗發現針灸預處理對腦組織和神經元具有保護作用,能夠縮小腦缺血造模引起的腦組織及神經的損害程度。周華[42]發現預電針和預艾灸通過下調阿爾茨海默病(AD)大鼠海馬組織Axin表達,上調b-連環蛋白表達,降低GSK-3b的活性,升高PP2A的活性,增強Wnt1基因表達,從而起到保護AD模型大鼠神經功能的作用,使其學習和記憶功能明顯提高。

2.2 保護消化和代謝功能

研究發現艾灸足三里、中脘等穴預處理可促進大鼠胃黏膜損傷的修復,減輕急性炎癥反應,其具體機制可能與促進免疫抗炎因子IL-10,抑制免疫促炎因子IL-1b和TNF-a有關[43]。陳永等[44]建立MNNG導致大鼠胃癌模型,發現針灸預處理能夠改善胃黏膜癌前病變的組織學表現和降低血清CEA濃度。馮超[45]和李媛媛等[46]通過觀察高脂高糖飼料導致肥胖模型大鼠,分別發現針灸預防組能更大程度降低大鼠體質量、血脂、血糖、血清胰島素、血清瘦素等指標,證實了艾灸預處理能有效預防單純性肥胖。莫捷等[47]發現逆針灸關元穴能降低自然更年期大鼠體質量增長率,同時降低下丘腦和卵巢瘦素水平。

2.3 保護運動系統功能

一些學者將針灸預處理應用于運動競技領域,發現針灸預處理能夠促進運動后肌肉微結構紊亂狀態和生理生化指標恢復,達到縮短運動后機體恢復時間[48],緩解運動性疲勞[49-50]等作用。

2.4 保護免疫系統功能

針灸預處理具有良性調節免疫功能作用。研究發現[51]對白細胞低下癥大鼠進行激光預處理足三里穴,能夠促進其T細胞生長,減少B細胞數量下降,調節T/B細胞的比值。同時,針灸預處理可通過調節機體免疫各項環節,實現對運動免疫失衡的預防作用。

3 針灸預處理對運動免疫失衡影響的機制研究

近年來,一些學者將針灸預處理運用于運動訓練中,并發現針灸預處理能夠通過調節免疫器官、免疫細胞、細胞因子等多種途徑,實現對運動免疫失衡的預防作用。

3.1 免疫器官調節

一些學者認為針灸預處理能夠在大強度運動后,保護胸腺和脾臟固定免疫功能,在原有基礎上相對地維持胸腺和脾臟系數,為其后免疫細胞、免疫因子等應答反應提供了保障[52-53]。研究發現,針灸三陰交穴具有延緩胸腺結構萎縮和功能退化作用[54]。Toma K等[55]發現針刺合谷穴能夠減少運動后皮膚交感神經過度興奮。

3.2 免疫細胞調節

針灸預處理能夠通過維持大強度運動后T細胞數量、比值、細胞間平衡及細胞功能等途徑,從而對機體特異性免疫起到保護作用。

3.2.1 CD4﹢/CD8﹢平衡調節

高明等[56]發現艾灸預處理能提高男子中長跑運動員大負荷運動訓練期間CD3﹢、CD4﹢、CD8﹢T淋巴細胞亞群的含量,預防CD4﹢/CD8﹢平衡失調。呂琳[57]發現艾灸大椎穴能夠促進荷瘤小鼠T淋巴細胞的轉化,艾灸大椎、脾俞、肺俞等穴位,可調整CD4﹢、CD8﹢的百分率,提升CD4﹢/CD8﹢比值。

3.2.2 NK、NKT細胞調節

大強度運動可使體內NK、NKT細胞明顯減少,而針刺預處理可使NK細胞數量明顯增加[58]。朱政等[59]發現半程馬拉松運動員賽后28 h,針灸干預組在NK細胞數下降比值及NKT細胞數上升比值兩方面有明顯優勢,表明針灸對NK、NKT細胞調節有潛在積極影響。Takahashi T等[60]對健康人的試驗中發現針刺能顯著提高CD16﹢和CD56﹢的細胞總數,從而促進NK細胞調節免疫功能。

3.2.3 其他免疫細胞調節

Petti F等[61]發現針刺足三里穴可使免疫抑制大鼠體內腹膜巨噬細胞的吞噬百分數和吞噬指數明顯上升,提高巨噬細胞功能。潘華山[62]發現針灸三陰交穴能夠使小鼠游泳力竭模型體內Hb和Hct含量明顯提高。李紅等[63]發現艾灸足三里穴能夠改善運動后血液流變特性,加快紅細胞電泳速度,保持紅細胞形變能力和形態完整性,有利于運動后機體血液對訓練肌的灌注并改善微循環。Matsubara Y等[64]發現針刺能夠減緩大強度運動后唾液中SIgA下降水平,從而可能增強黏膜免疫功能,減少上呼吸道感染的發生。

3.3 細胞因子調節

研究表明針灸干預可在大強度運動后保護Th1/ Th2平衡,從而對運動性免疫抑制有良性調節作用[65-66]。高明課題組發現艾灸預處理有可能通過抑制運動員大負荷訓練后GATA-3mRNA的過度表達,下調Th2細胞因子IL-4的高表達,從而抑制運動員Th1/Th2向Th2的漂移。同時,他們發現針灸預處理能夠調節IFN-g和IL-4細胞因子mRNA的表達水平,進而維持運動員Th1/Th2細胞因子的動態平衡[5-6,67]。另有研究表明,針刺足三里穴能夠上調IFN-g含量和IFN-g/ IL-4比值,糾正游泳力竭大鼠模型體內Th1/Th2失衡狀態[68],并可恢復和改善Th1介導過敏大鼠的皮膚炎癥情況[69]。

4 討論

綜上所述,針灸預處理能夠調動體內各環節的正負反饋,激發人體生命活力物質的積極“運動”。基于人體經絡系統,針灸預處理通過刺激特定穴位,產生良性效應,作用于免疫器官、免疫細胞、免疫因子等途徑,實現對免疫功能多環節、多水平、多途徑的綜合調整,使機體內環境從“失穩”狀態逐漸恢復,建立“新穩態”,最終達到防治運動免疫失衡的作用。針灸預處理的研究發展為人們提供了一個嶄新的角度去探索和思考機體內源性保護的機制,在競技體育領域有著良好前景和深遠意義,有助于進一步解決和解釋某些運動醫學領域中的焦點問題。與其他預處理方法相比,針灸預處理具有相對高安全性、操作方便性、不涉及藥物代謝、經濟成本小等諸多優點,結合其對于人體多系統積極正向的作用效果及心理狀態的調整作用,可使運動員的整體狀態保持完整意義上的“穩態”,不僅能夠預防運動免疫失衡的產生,還能達到“治未病”、延長運動生涯的效果。然而目前針灸預處理防治運動性免疫失衡的機制研究尚處于初步階段,仍有許多問題值得探討和改善。

目前針灸預處理防治運動免疫失衡的機制研究尚處于較為單一、分散階段,觀察指標多為單一免疫參數,缺乏橫向對比。選穴多為單穴、局部取穴,缺乏整體性、系統性、聯合性研究。同時研究方法較為局限,大多數研究者僅關注了針灸預處理前后的對比,缺乏其他方式的組合研究,缺少針灸預處理改善運動免疫失衡效果的對比性。研究對象為跨越各個時期各個領域的運動員,可能影響研究可重復性。建議加強針灸預處理在運動醫學領域的應用,加強多種中醫方法組合研究,以及作用機制的進一步深入化、系統化研究。

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2019-05-20

上海市自然科學基金項目(17ZR1430300)

趙敏(1993—),女,醫師,碩士

高明(1977—),男,教授,研究方向為針灸診療技術及其應用研究,Email:gaoming688@sina.com

R246.1

A

10.13460/j.issn.1005-0957.2020.02.0238

1005-0957(2020)02-0238-06