针刺力学信号细胞骨架主要传导途径的研究及其在不同疾病状态下调控毫针激活腧穴作用的影响

The effective stimulation by Filiform Needle on body is essentially a sort of mechanical stimulation. There are neurobiological and non-neurobiological mechanisms simultaneously at the activation of acupuncture effect. However, several points of non-neurobiology mechanism is not yet clear due to the sensitivity and complexity of nervous system. Series of former studies of our research group had initially revealed some details of non-neurobiological activation mechanism of acupuncture effect from the following 3 aspects: feeling of mechanical stimulation of non-nerve cells of acupoints; transducing mechanical signals of cytoskeleton and producing biological responses of tissues and cells. But till now, there are still some unknown questions such as: Does mechanical information transmit mainly from microfilament or from microtubule of cytoskeleton? How does it influence activations of acupuncture effect under different physical status? To what degrees does it affect acupuncture effect by interfering with the major mechanical approaches of cytoskeleton? Therefore, our project consists of 3 parts: (1) "Housanli acupoint” of normal SD rat will be selected for filiform needle acupuncture. To definite the key mechanical signal transduction approach of cytoskeleton from 3 aspects including bio-physical features of acupuncture, energy metabolism characters and functional proteins response of acupuncture for acupoints tissue and cells. (2) To observe the differet activation of acupuncture effect under different disease state. (3)To observe the influences of acupuncture effect on disease by blocking the main mechanical signal way of cytoskeleton. Based on the above studies, new research evidences are supposed to be provided for making an overview of the medical principle of acupuncture effect.

毫针对机体的有效刺激在本质上是机械力学刺激，针刺效应的启动同时存在神经和非神经生物学机制，然而因神经系统的敏感性复杂性，非神经生物学机制诸多环节尚不明晰。经前期系列研究，课题组已经从腧穴非神经组织细胞感受力学刺激、细胞骨架传导力学信号、组织细胞产生生物力学反应等3方面初步揭示了针刺效应非神经生物学启动机制的诸多细节，但针刺力学信息究竟主要通过细胞骨架微丝还是微管途径传导，不同机能状态究竟如何影响针刺效应的启动作用，干扰细胞骨架主要力学途径究竟能在多大程度上影响针刺疗效，目前都不清楚。因此，本项目将在正常状态下对SD鼠“后三里”实施毫针针刺，从针刺对腧穴生物物理学特性、能量代谢特点和功能蛋白响应特征等角度，甄别针刺力学信号细胞骨架传导的主要途径，然后在不同疾病状态下观察针刺对腧穴激活作用的差异，并通过阻滞主要力学信号途径观察针刺对疾病疗效的影响，为全面认识针刺作用的医学原理提供新的研究证据。

细胞骨架是针刺力学效应非神经生物学启动机制的关键途径。研究针刺力学信息究竟主要是通过细胞骨架中微丝还是微管途径传导，不同机能状态下微丝和微管究竟是如何影响针刺效应启动作用，这对于全面认识刺灸法现代医学原理具有重要意义。.本项目在正常状态、失神经肌肉萎缩（痿证）状态和佐剂性关节炎（痹证）状态下，对实验动物“足三里”实施针刺，观察腧穴生物物理学特性、能量代谢特点和功能蛋白响应特征的变化，结果发现微丝、微管都是腧穴针刺力学信息传递的主要途径，但在不同生理、病理状态下，微丝、微管对针刺信息传递的影响各异。①针刺可以全面调节正常、痿证和痹证状态下的腧穴生物物理学特性。在正常状态下，微丝、微管对针刺腧穴的热学特性影响相当，在痿证和痹证状态下，微管对针刺腧穴的热学特性影响大于微丝。在正常和痿证状态下，微丝对针刺腧穴的电学特性影响大于微管，在痹证状态下，微丝、微管对针刺腧穴的电学特性影响相当。②针刺调节机体不同机能状态下腧穴局部的能量代谢特性不是通过调节EC实现的，而是通过调节ATP/ADP实现的。在正常和痹证状态下，微管是影响针刺信号调节腧穴ATP/ADP特性的主要途径，在痿证状态下，微丝是影响针刺信号调节腧穴ATP/ADP特性的主要途径。③在穴区细胞骨架微丝微管完整情况下，毫针针刺“足三里”穴不仅能显著提高痿证动物肌细胞横截面积和改善运动功能，有效治疗痿证，而且能减轻痹证动物滑膜组织病理损伤、提高痛阈、降低足趾容积和减少关节炎指数评分，控制痹证病情。④针刺可以全面调节正常、痿证和痹证不同状态下的腧穴穴区蛋白响应特征。在正常生理状态下，微丝对针刺腧穴的蛋白表达变化影响大于微管；在痿证状态下，微丝、微管对针刺腧穴的蛋白表达变化影响大体相当；在痹证状态下，微管对针刺腧穴的蛋白表达变化影响大于微丝。.本研究描述了细胞骨架微丝、微管是如何影响毫针针刺力学信息传递进入腧穴穴区组织内的现代生物医学过程，进一步揭示了毫针针刺的科学原理。