基于病毒示踪技术研究脊髓背角GABA-交感神经在胃俞募配穴调节胃运动中的作用

It is remarkable effect of gastric Back-Shu and Front-Mu points on regulating gastric motility. Our previous study showed that the acupuncture signal of gastric Back-Shu and Front-Mu points is integrated in the advanced nervous center, such as paraventricular nucleus of hypothalamus, medulla dorsal vagus complex, hippocampus, et al. However, the nerve fiber initiation and the primary neural circuit in the spinal cord of gastric Back-Shu and Front-Mu points is not clear. In view of this, we propose that the spinal dorsal horn-sympathetic nerve circuit may be the primary integration central for gastric Back-Shu and Front-Mu points. We hypothesis that the acupuncture signal is sent to the dorsal horn of the spinal cord, which regulates gastric motility through direct interaction with the sympathetic nerve. This project intends to trace neural circuit with virus, use immunofluorescence and confocal methods to explore the role of spinal dorsal horn in the regulation of gastric motility; use specific neuron transgenic mice to identify acupuncture-activated spinal dorsal horn neurons; chemical genetics combined with electrophysiological techniques to manipulate the activity of spinal dorsal horn neurons, to reveal the spinal neural circuit of gastric Back-Shu and Front-Mu points which regulates gastric motility via the spinal dorsal horn-sympathetic pathway, to clarify the neuroscience principle of acupoint compatibility, and to provide experimental basis for clinical application of acupuncture.

腧穴配伍是针灸取得疗效的关键所在，胃俞募配穴调节胃运动疗效显著。我们前期研究发现胃俞募配穴针刺信息在延髓迷走孤束复合体-下丘脑室旁核-边缘系统等高位中枢整合。然而作为针感刺激传入的始动环节，支配胃俞募穴的神经纤维源头及脊髓水平初级神经环路的信息整合机制尚不明确。鉴此，我们提出，脊髓背角可能是胃俞募配穴调节胃运动的初级整合站，针刺信息经脊髓水平整合后，通过交感神经参与对胃运动的调节。本项目拟采用病毒环路示踪、免疫荧光和激光共聚焦技术，探讨脊髓背角在胃俞募配穴调节胃运动中的作用；利用特异神经元转基因标记小鼠，明确针刺激活的脊髓背角神经元类型；化学遗传学结合电生理技术，操纵脊髓背角神经元活性，以揭示脊髓背角-交感神经参与胃俞募配穴针刺调控胃运动的初级中枢环路机制，阐明腧穴配伍及其效应规律的神经科学原理，为针灸临床应用提供实验依据。

本课题组长期从事胃俞募配穴调节胃运动的中枢机制研究，前期研究结果已表明，胃俞募穴针刺信息在延髓、脑干、下丘脑、杏仁核和海马等各级中枢汇聚，通过迷走神经参与对胃运动的调整作用。然而，作为针感刺激传入的始动环节，支配胃俞募穴的神经纤维源头及脊髓水平初级神经环路的信息整合机制尚不明确。因此，本项目在课题组前期研究的基础上，进一步探讨脊髓微环路是否参与胃俞募配穴对胃运动的调节作用。c-fos染色和CTB神经示踪的结果表明胃俞募穴针刺信息在背根神经节和脊髓背角汇聚；高分辨率快速三维显微成像技术发现穴位向脊髓投射的节段与胃投射节段密切相关；逆行跨多级的伪狂犬病毒PRV注射胃和穴位，证明胃的相关神经网络与针刺相关神经网络之间存在相互作用的结构证据；使用转基因小鼠，明确针刺激活的脊髓背角神经元类型；化学遗传学技术探究脊髓侧角交感中枢在电针胃俞募穴调控胃运动中的作用。这进一步深化了课题组前期提出的“靶向趋同”假说——脊髓是胃俞募穴针刺信息的初级整合站，与高级中枢共同发挥对胃运动的调节作用。从脊髓背角-交感神经-胃环路水平为胃俞募配穴调节胃运动提供生物学依据。近年来，随着膜片钳、光遗传、钙成像、光纤记录和三维显微荧光成像技术的高效应用，可从中微尺度更精准的揭示腧穴配伍的中枢整合机制，并为探究经络与神经系统关联性问题提供了关键技术保障。在本项目实施过程中，我们已开展部分工作。今后我们将继续探究胃俞募配穴针刺调控胃运动的中枢环路机制，阐明腧穴配伍及其效应规律的神经科学原理，为针灸临床应用提供实验依据。