基于代谢组学的针灸作用机制研究进展

摘要 代谢组学是新近兴起的一种系统生物学研究手段，具有整体性、动态性反应生物体接受刺激时所作出的代谢物层面的变化，与中医整体观十分吻合，因此广泛用于中医中药学的研究中，在针灸学机制的研究中早已将代谢组学作为一种有效的研究手段，近年来针灸代谢组学的研究日趋增多，在揭示针灸作用机制方面也取得了一定的成果，故对现今的研究做一综述，以愿能为代谢组学广泛应用于针灸的现代化研究提供新思路。

关键词 针灸;代谢组学;作用机制;神经递质;能量代谢;氨基酸;综述

Review on the Research of Acupuncture and Moxibustion Action Mechanism Based on Metabonomics

Zhong Huan1，2，Shao Xiangning1，Hu Shuning1，She Chang1，Liu Xia1，Liu Mi1，Liu Mailan1，Chang Xiaorong1，Tan Xiaowen2

（1 College of Acupuncture and Moxibustion，Hunan University of Chinese Medicine，Changsha 410208，China; 2 Xiangxi Hospital of Chinese Medicine of Tujia and Miao Ethnic Group，Xiangxi 416000，China; 3 Liuyang Hospital of Chinese Medicine，Liuyang 410300，China）

Abstract Metabolomics is a kind of newly emerged systematic biology research method，with integrity and dynamic nature. It can reflect the changes of metabolins when stimulating the living organism. Due to its accordance with the holism in traditional Chinese medicine（TCM），it is widely used in TCM and Chinese materia medica. In the research of acupuncture mechanism，metabonomics has been taken as an effective method of research for a long time. There are more researches of metabonomics on acupuncture and moxibustion in recent years with certain achievements in terms of revealing the mechanisms of acupuncture and moxibustion. This paper made a review on current studies，wishing to provide new ideas for metabonomics being widely used in modern acupuncture research.

Key Words Acupuncture and moxibustion; Metabonomics; Mechanism; Neurotransmitter; Energy metabolism; Amino acid; Review

中圖分类号：R245文献标识码：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2019.03.006

代谢组学和其他“组学”是分析化学的基本学科，是对某一生物、细胞在某一特定生理时期内所有低分子量代谢产物同时进行定性和定量分析的一门科学，是继基因组学、转录组学、蛋白质组学之后系统生物学的另一重要分支与研究领域[1-2]，由于代谢组学能够反应机体或细胞在病理生理的刺激或基因水平的修饰下所出现的代谢物质变化，且该研究具有整体性和动态性的特点，因此代谢组学广泛应用于医学科学、生命科学等领域[3-4]。代谢组学的应用为疾病的早期诊断、探索机体病理生理规律提供了一个恰当的方法[5-8]。

针灸学是中医学的重要分支，是中医最重要的外治方法之一，针灸作用于人体避免了药物的不良反应，是世界公认的绿色疗法，在世界上有较高的知名度，然而碍于其作用机制尚未完全揭示，使得针灸的广泛传播受到了极大的限制[9]。针灸刺激人体穴位时，机械刺激信号产生的生物学效应是针刺效应的基本原理，然而由于针刺的生物学效应是多途径、多环节、多层次的复杂调节作用，因而整体的反应针灸的普遍生物学效应十分重要[10]。代谢组学是通过对机体小分子代谢物进行定性和定量分析的一种方法，具有高通量、高灵敏度、高精确性的优势，能定性或定量动态检测人体分子量<1 000的小分子代谢物的变化，能够反应外界刺激对生物体内源性代谢物的整体影响[11-13]，是现代系统生物学的重要组成部分。目前代谢组学技术已在中医药研究领域得到初步应用并有广阔发展前景，而结合针灸学的特点，代谢组学十分符合针灸的现代化研究，能更加全面的反应针灸的作用机制。本文就前期针灸学代谢组学的研究做一综述，以期对针灸学的现代化研究提供新思路。

1 针灸对神经递质代谢的影响

在针灸的现代研究中，神经系统对刺激信号的传导一直是针灸研究的热点，代谢组学为针灸效应的神经学基础做了较全面的阐释，李姝婧等[14]进行了隔药饼灸脐法和针刺三阴交2种方法治疗原发性痛经的血浆代谢组学研究，采用LC-MS患者血浆及尿液进行检测，发现两者在神经递质的代谢中所起的作用有差异，这也解释了两者临床疗效的差异性。在对隔药饼灸组血浆及尿液代谢组学结果分析时发现，其影响的相关的神经递质代谢物有4-羟基丁酸、多巴胺（Dopamine，DA）、多巴胺-4-硫酸盐、L-酪氨酸、L-苯丙氨酸、Methylimidazoleacetic acid、咪唑-4-乙醛、脑啡呔L，而针刺三阴交所影响的神经递质代谢物有羟色氨酸、γ-氨基丁酸、L-酪氨酸、L-苯丙氨酸、多巴胺醌、高香草酸、3，4-二羟基苯乙酸、3-Methoxy-4-Hydroxyphenylglycol sulfate、3，4-Dihydroxyphenylglycol O-sulfate[15]。该课题组也比较了隔药灸与隔淀粉灸对脾虚型肠易激综合征患者代谢的影响[16-18]，结果发现两者均对5羟色胺的代谢有影响，然而隔药灸组对其影响是直接影响到5羟色胺神经递质的前体物质，而隔淀粉灸则是间接通过影响色氨酸而影响5羟色胺的代谢，两者差异说明其作用方式的差异，且证明了隔药物灸可能促进药物透皮吸收，从而加强灸效。而该课题组在与匹维溴铵的对比研究中证实了隔药灸脐能增强儿茶酚胺代谢，通过降低内脏敏感性从而改善患者症状。由此可见，针灸治疗疾病的神经学基础已初见倪端[19]。吴巧凤等[20]对溃疡性结肠炎的研究中发现针刺足三里、天枢、上巨虚对大鼠脑皮层代谢有明显影响，在脑内乳酸、磷酸肌酸、N-乙酰天冬氨酸酰谷氨酸明显升高，分析发现，这些物质的升高能够提高神经元的能量代谢，能增强神经信号在某些感觉和运动神经通路中的传导，而与非经非穴比较发现，针刺穴位的效应更加明显，从而也证明了经穴特异性的存在。另有研究发现针刺对快速老化小鼠磷脂酰胆碱有显著影响，这也说明了针刺效应的物质基础可能与神经信号转导相关，而胆碱的集聚也说明了针刺的神经修复作用，而乳酸在脑内的升高也说明了针刺对脑内神经元的保护作用[21]。Guangli Yan等[22]的研究采用针刺足三里观察治疗后针刺影响的代谢通路，结果维生素B6途径显著受到影响。维生素B6是多个代谢反应的辅酶，且对神经功能有着重要的作用，这也表明针灸效应的神经基础是存在的，针刺可以通过影响神经的代谢而起效。Zishan Gao等[23]的研究利用电针治疗偏头痛大鼠，发现电针治疗后大鼠血浆中肌酸、胆碱变化明显，且穴位与非穴位对比有较明显的差异，由此说明针灸刺激能给机体一定的刺激，但刺激在穴位能有特异性的效果。