迷走神经的抗炎特性:迷走神经刺激的潜在治疗意义
1. 摘要
大脑和内脏在自主神经系统内相互作用,其中迷走神经(VN)包含大约80%的传入和20%的传出纤维,在内脏功能的稳态调节中起着多个关键作用。最近的数据表明VN具有抗炎作用。这种迷走神经功能是通过几种途径介导的,其中一些途径仍有争议。第一个是抗炎的下丘脑-垂体-肾上腺轴,由迷走神经传入纤维刺激,导致肾上腺释放皮质醇。第二种途径称为胆碱能抗炎途径,通过迷走神经传出纤维介导,迷走神经传出纤维与肠神经元突触,肠神经元在与巨噬细胞的突触连接处释放乙酰胆碱(ACh)。乙酰胆碱与巨噬细胞的α-7-烟碱乙酰胆碱受体结合,抑制促炎细胞因子肿瘤坏死(TNF)α的释放。最后一个途径是脾交感抗炎途径,VN刺激脾交感神经。脾神经远端释放的去甲肾上腺素(去甲肾上腺素)与释放乙酰胆碱的脾淋巴细胞的β2肾上腺素能受体相连。最后,乙酰胆碱通过α-7-烟碱乙酰胆碱受体抑制脾脏巨噬细胞释放TNFα。从治疗的角度来看,对这些途径的理解是有趣的,因为它们可以以各种方式靶向刺激TNFα相关疾病(如炎症性肠病和类风湿性关节炎)的抗炎调节。其中,VN刺激,无论是作为一种侵入性或非侵入性程序,正在变得越来越频繁,并且正在进行一些临床试验,以评估这种疗法缓解慢性炎症的潜在有效性。
(资料来源:Bruno Bonaz, Valérie Sinniger, Sonia Pellissier. Anti‐inflammatory properties of the vagus nerve: potential therapeutic implications of vagus nerve stimulation. J Physiol. 2016 Oct 15; 594(20): 5781–5790. Published online 2016 May 1. doi: 10.1113/JP271539)。
2. 研究背景
迷走神经(VN)是人体最长的神经(从脑干到腹部),支配大多数器官,尤其是胃肠道。VN是自主神经系统(ANS)的关键组成部分。它是一种混合神经,包含80%的传入纤维,传递内脏、躯体和味觉,20%的传出纤维代表ANS的副交感神经分支,导致乙酰胆碱(ACh)在与平滑肌、内脏神经纤维或分泌细胞的突触连接处释放。VN在消化道水平上调节胃肠运动和分泌。VN被一些作者认为是身体的第六感觉。
3. 迷走神经解剖学
迷走神经传出纤维起源于位于延髓的迷走神经背侧运动核(DMN),在人类中,迷走神经传出纤维支配从食道到结肠脾曲的消化道,而肠道的其余部分,即左结肠和直肠,则由骶骨(S2–S4)副交感核支配。然而,对于一些解剖学家来说,VN支配着人类的所有消化道。在大鼠中,VN支配除直肠外的所有消化道(迷走神经传出纤维不直接到达肠道固有层,而是与支配固有层的肠道神经元形成突触,释放作用于烟碱或毒蕈碱受体的乙酰胆碱。)
迷走神经传入纤维起源于消化道粘膜至肌层。感觉传入细胞体位于脊神经节内,将信息传递到孤束核(NTS)和最后区,与迷走神经的DMN密切相关,形成迷走神经背侧复合体。该复合体参与“内介质”的自主神经、内分泌和边缘反应(图1)。内脏信息随后通过臂旁核、下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴、丘脑传递到前脑区域,如下丘脑、杏仁核和皮质,最后内脏传入岛叶皮质,与中央自主神经网络(CAN)相对应的前扣带回和前额叶皮质。CAN反过来能够调节ANS,特别是通过以下投射:(i)下丘脑室旁核(PVH)投射到脊髓水平的DMN和交感神经系统的节前神经元,(ii)杏仁核投射到DMN,(iii)巴林顿核投射到骶副交感神经核,(iv)A5去甲肾上腺素能组与脊髓节前交感神经元。
4. 迷走神经与免疫系统
(1)传入迷走神经和下丘脑-垂体-肾上腺轴抗炎通路
VN是神经内分泌-免疫轴的主要组成部分,参与协调的神经、行为和内分泌反应,提供重要的第一线先天防御,防止感染/炎症,帮助恢复体内稳态。
(2)传出迷走神经与胆碱能抗炎通路
最近,特雷西的研究小组描述了一种“炎症”反射。这涉及抗炎性迷走神经反射,迷走神经传入纤维激活迷走神经传出纤维。这些作者报告,在啮齿类动物感染性休克模型中,在外周(i.v.)注射LPS后,通过远端切割VN的VN刺激(VNS)以及迷走神经传出纤维预防感染性休克。这种效应是由于VN远端释放乙酰胆碱,抑制巨噬细胞释放促炎细胞因子,如TNFα。
(3)迷走神经协同效应激活脾交感神经
在脾神经远端释放的去甲肾上腺素与脾淋巴细胞的β2肾上腺素能受体结合,该受体释放ACh,进而与脾巨噬细胞的α7nAchR结合,最终抑制脾脏释放TNFα。因此,VN可能在外周巨噬细胞水平或次级淋巴器官(即脾脏)水平上具有抗TNFα作用。
5. 迷走神经强化的治疗意义
炎症反射,即CAP,基于其抗TNFα作用,开辟了新的治疗选择。事实上,TNFα是关键细胞因子的炎症性疾病是靶向CAP治疗的良好候选。类风湿性关节炎(RA)和炎症性肠病(IBD)是这种方法的潜在治疗目标,特别是作为抗TNFα治疗的替代方案,后者是金标准治疗。这些治疗作用于巨噬细胞和其他细胞因子产生细胞释放TNFα的下游。因此,如表1所总结的,上游作用的处理将是有意义的。在这些治疗中,VNS似乎特别有趣。
6. 迷走神经刺激术
(1)迷走神经电刺激
FDA分别于1997年和2005年批准VNS用于治疗耐药癫痫和抑郁症。已经有80000名患者因癫痫和中风而接受了移植手术,其中有4000抑郁症患者(数据来自美国德克萨斯州休斯顿赛博电子公司)。大约50%的患者癫痫发作频率达到临床显著降低(≥ 50%),其中约12%的癫痫发作减少了90%。在一项为期3年的随访研究中,VNS在癫痫治疗中发挥了一定的潜伏期作用,其有效性随着时间的推移而提高。
(2)迷走神经手法刺激
!患者坐位或仰卧位,术者站在背后或坐在头侧;!术者一手置于头顶,掌心对向百会;另一手的食指或中指,深按患者左侧的胸锁乳突肌的胸骨头外侧的凹陷1~2分钟;!先做左侧,然后做右侧。
6 . 十月内脏松弛术课程
时间:10月6~8日
地点:江苏省镇江市,江苏科技大学观海楼
欢迎新老学员参加学习研讨!
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