1、项目名称: 针刺对功能性肠病的双向调节效应及其机制首席科学家: 朱兵 中国中医科学院针灸研究所起止年限: 2011.1 至 2015.8依托部门: 国家中医药管理局二、预期目标系统阐明穴位双向调节效应的临床疗效及其相关的生物学原理,为现代针灸学基础理论的建立奠定科学基础。以针灸临床理、法、术、效规律为主线,系 统阐明机体状态、穴位固有特性以及不同针刺方法在决定针刺双向调节效应中的作用规律及其机制。调虚实、平阴阳是针灸临床治疗的重要理论,反映的是 针灸具有恢复机体 稳态的“ 双向调节效应”,该 效应是在经络腧穴理论指导下,根据 单穴及配穴的功能特性,通过穴位组合及刺激方法来实现的。机体和靶器官状
2、 态是选穴的重要依据,穴位的组合和刺激方法是决定疗效的关键因素。其意 义在于揭示穴位功能和机体机能状 态的相关规律, 为解决穴位的双向 调节效应奠定科学基础,明确穴位配伍的协同、拮抗关系和双向调节规律,形成建立在科学基 础上的穴位组 方原则,以指导临床和提高临床疗效。围绕上述的关键科学问题,选择功能性肠病为切入点,以针灸传统理论、 针灸临床实践以及现代研究证据为指导,采用系 统生物学、 脑科学、基因敲除技 术等多学科结合的方法手段,系 统研究针灸双向调节效应的科学机制。阐明穴位功能和机体机能状态的相关性的规律,揭示 针灸双向调节的规律和机制,探讨穴位配伍的机制及其生物学基础,阐述对针灸学科发展
3、具有普适性规律的双向调节理论,指 导临床和进一步提高 疗效。三、研究方案本项目选择针灸临床疗效确切、诊断和评价指标明确的临床常见病“ 功能性肠病(功能性腹泻、功能性便秘)”作为研究的切入点,围绕“针灸具有“调和阴阳”的双向调节效应” 的假说,系统研究针灸的双向调节 效应的理、法、术、效的规律和相关的生物学基础。阐述 “针灸调整和维持机体“稳态系统”的双向调节效应的临床规律及相关的生物学基础”这一针灸学的关键 科学问题。本项目建立针刺双向调节效应数据采集与分析系统, 具备远程协同工作功能。实现 数据定性、定量分析功能; 综合查询与分析 报表紧密结合、流程化数据提取和形象化表达等。将采取健康人体、
4、病人以及动物多 层次、多穴位、多指 标、系统研究的方法,观察针刺治 疗功能性腹泻和功能性便秘的双向调节的治疗效应,采用神经科学、分子生物学、基因技术、生物信息学等科学理念和方法,揭示这种效应的生物学基础,归纳 提升针灸学现代理论。针灸对脏腑病变具有恢复稳态平衡的双向调节效应,腧穴与相同节段神经支配的内脏器官在交感神经控制下组成一个相对紧密联系的结构功能性单元;围绕这种结构功能性单元的异节段神经支配区域经穴形成一个可能通过副交感神经通路发挥相悖效应的功能性集元。单元经穴和集元经穴共同构建躯体传入信息调整和平衡内脏功能的稳态系统。副交感神经活动偏亢的病症主要取单元穴位,交感神经活动偏亢的病症主要取
5、集元穴位。功能性便秘和功能性腹泻是肠道传输功能低下和亢进所出现的两种病变过程;前者是由于交感神经紧张、副交感神经兴奋状态降低,导 致肠道传输功能低下引起;后者是由于副交感神经兴奋亢进, 导致肠道传输功能 过强引起。相 应的功能性集元穴位(我们选择:曲池、上巨虚)可加强副交感神经兴奋,具有促进肠传输的功能,达到治疗功能性便秘的目的;功能性单元穴位(我们选择天枢、大肠俞)可兴奋节段性交感神经,抑制副交感神经,具有降低肠传输的功能,达到治 疗功能性腹泻的作用。单元穴位或集元穴位间的组合存在协同效应;单元与集元穴位组合却可能出现拮抗作用。这是针灸双向调节效应发挥的生物学基础。这一基础得以明确,则可以为
6、针灸临床疗效的提高、针灸临床规律的掌握提供指导原则和科学基础。具体研究方案见各课题任务书。前二年:建立动态、多指标穴位内脏效应数据采集与分析平台和临床及科研基地。并在此基础上,揭示穴位功能和机体机能状 态 的关系的规律性,开展 针刺不同组合穴位组方对功能性腹泻和功能性便秘的临床观察研究。完成针刺不同穴位对肠运动的双向调节效应研究。拟发表 30-40 篇学术论文,其中争取在 SCI 源刊上发表论文 8 篇左右。后三年: 主要完成针刺不同组合穴位组方对功能性腹泻和功能性便秘的临床观察研究。完成针刺不同穴位对肠道功能性紊乱变化的双向调节作用与自主神经功能的关系和穴位对肠道功能性病治疗作用与药物剂量强
7、度关系的量化研究此部分工作将发表论文 35-45 篇,其中争取在 SCI 源刊发表论文 10 篇左右,并编撰研究专著 1 部。四、年度计划第一年研究内容:1开展项目启动的各项准备工作、项目研究数据平台的构建。2完成各临床研究中心伦理委员会审批手续;完成临床试验注册;完成临床试验研究者工作手册、标准操作规程(SOP)、CRF 表的制定;完成临床研究人员培训、考试;启动临床研究;成立临床研究质量控制小组;制定临床研究统计计划书。3进行动物实验研究准备工作,包括采购相关实验器材、动物引种及繁殖、 动物实验环境的完善、电针预试验、 实验研究人员的培训等。必要 时与国外相关机构开展合作,进行实验条件完善
8、及人员培训。4研究健康志愿者和功能性肠病患者穴位敏感度的变化,采用 Electronic Von frey 检查穴区的触觉敏感度,温度测定仪测定穴区的温度敏感度,Weber 静态两点分辨觉实验方法检测各敏化穴位和非敏化穴位两点感觉分辨阈的变化关。5建立动态、多指标穴位内脏效应数据采集与分析平台。并在此基础上,研究穴位功能和机体机能状态的关系的规律性,开展针刺不同穴位对肠运动的双向调节效应研究、针刺不同组合穴位组方对胃肠运动所产生的协同作用和拮抗作用研究、 2 受体基因敲除对针刺双向调节功能影响的研究工作。预期目标1完成项目启动的各项准备工作,召开项目启动会议。初步建立动态、多指 标穴位内脏效应
9、数据采集与分析平台。2获得各临床研究中心伦理委员会批准文件;取得临床试验国际统一注册号;制作成册研究者工作手册、标准操作规程(SOP)、CRF 表;召开临床研究人员培训会,组织培训、考试;发放考核合格者结业证书;召开临床研究启动会;提交临床研究质量控制小组名单;提交临床研究统计计划书。3完成动物实验研究准备工作,使实验条件符合研究需要,研究人员掌握相关的技术。确定实验相关参数,成功获得相关模型动物,4确定针刺不同穴位对肠功能调节效应的基本特征(调节趋向、调节量)。5确定健康志愿者和功能性肠病患者穴位敏化现象。6完成 2 受体基因敲除对针刺双向调节功能影响的部分研究工作。7发表研究论文 6 篇,
10、SCI 论文 1 篇。第二年研究内容:1完成针刺对功能性便秘、腹泻双向调节作用各 40%的临床病例收集;完成量-效关系研究 40%的临床病例收集。2观察测定敏化穴区致痛物质的分布和含量,探讨致敏穴位组织是否存在致敏生物活性物质的改变。3在实验动物分别研究针刺功能性单元穴位(天枢、大肠俞)对肠道运动的抑制作用,与不同剂量的阿托品抑制肠道运动的效应作比较,量化针刺强度等同于多大的药物剂量。4观察样本 100 例,系统研究针刺不同穴位对肠道运动的影响。观察不同取穴对肠道运动的调制强度与规律,探讨不同穴位的双向调节效应的规律。建立实验动物的造模,观察病理模型的针刺双向调节效应。5进一步研究穴位功能和机
11、体机能状态的关系的规律性,开展针刺不同组合穴位组方对胃肠运动所产生的协同作用和拮抗作用。在实验动物采用球囊和埋藏电极法记录肠内压力和肠电的改变,同时记录内脏大神经和迷走神经活动,观察不同穴位刺激在调节肠道运动的同时对自主神经系统的效应。6开展 2 受体激动剂和拮抗剂对针刺双向调节作用影响的研究工作,同时察脊髓侧角的诱发电位及相关信号物质的变化。7准备中期检查预期目标1提供与年度计划任务相应数量的 CRF 表资料。2明确针刺穴位有双向调节效应。在不同的生理病理情况下,针刺引起的效应是不同的,但这种效应都是纠正机体机能活动向正常平衡与稳态状态方向的良性调节。3揭示功能性肠病患者穴位敏化穴位的局部组
12、织细胞化学特征4明确针刺穴位可能有协同和拮抗作用的双向效应。探讨这种协同作用和拮抗作用的穴位组合云和的生物学原理,为临床穴位组学奠定科学基础。5完成针刺双向调节与交感神经功能关系的研究任务。完成脊髓侧角(交感初级中枢)介导电针双向调节作用的研究。6完成研究论文 14-18 篇。SCI 论文 1 篇7汇总相关数据,进行项目研究总体分析,完成中期总结和评估。第三年研究内容:1完成针刺对功能性便秘、腹泻双向调节作用各 40%的临床病例收集;完成量-效关系研究 40%的临床病例收集。2研究内脏病理情况下“穴位” 感觉敏化度的变化及相 应组织深部微理化环境的变化,特别是与感受器敏化相关的物质变化, 阐明
13、其在穴位从沉寂到敏化过程中的作用。研究导致穴位敏化的受体机制。 3研究针刺功能性集元穴位(曲池、上巨虚)对肠道运动的促进作用,与不同剂量的乙酰胆碱促进肠道运动的效应作比较,量化针刺强度等同于多大的药物剂量。4观察样本 100 例,研究针刺不同强度电针对肠道运动的影响和对肠道运动的调制机制与规律,探讨植物神经系统在针刺的双向调节效应的作用。同时研究孤束核增强和抑制神经元与胃肠运动亢进与迟缓的关系。5研究穴位配伍协同和拮抗效应与内脏大神经和迷走神经活动的关系,观察不同穴位刺激在调节肠道运动的同时对自主神经系统的效应。6采用激活不同组织感受器或传入神经纤维的电针方法刺激穴位,观察对肠道运动的影响,明
14、确针刺效应与穴位不同组织感受器之间的关系。7开展 M2、M3 受体基因敲除 对针刺双向调节功能影响、M 受体激动剂和拮抗剂对针刺双向调节作用影响的研究工作,同时观察脊髓侧角的诱发电位及相关信号物质的变化。预期目标:1提供与年度计划任务相应数量的 CRF 表资料2揭示功能性肠病疾病动物模型穴位敏化的定位、组织细胞化学特征;揭示穴位敏化的受体机制。3明确植物神经系统在针刺的双向调节效应的作用。阐述孤束核神经元活动与胃肠运动变化之间的关系4明确针刺穴位可能有协同和拮抗作用所涉及与植物神经系统的关系;以及这种协同和拮抗作用与经络或神经节段之间的关系,为临床穴位组学提供科学数据5完成针刺双向调节与副交感
15、神经功能关系的研究及脊髓侧角(副交感初级中枢)介导电针双向调节作用的研究。6汇总相关数据,进行项目总体进程分析。7完成研究论文 16-18 篇。SCI 论文 3-4 篇。第四年研究内容:1. 完成针刺对功能性便秘、腹泻双向调节作用各 20%的临床病例收集;完成量-效关系研究 20%的临床病例收集。2. 研究穴位敏化反应与纤维直径的关系,推论穴位激活相关的神经类型。3. 应用腺苷受体或胶质细胞特异性缝隙连接蛋白(Cx43)基因敲除动物建立功能性便秘和腹泻模型,采用不同刺激强度电针(腹泻:天枢、大肠俞;便秘:曲池、上巨虚),应用 MRI 观察针刺强度、治疗效应与大脑皮层之间的内在联系。4. 研究调
16、节结肠运动特异性的物质(CRF)在功能性 肠病的变化、蛋白的表达以及针刺不同穴位对其影响,分析针刺调节结肠活动的分子生物学机制。 5. 采用胃黏膜应变片电极记录肠道活动,分析与肠消化、运动相关的生物活性物质(如胃动素、胃泌素等)的变化, 观察不同穴位刺激对肠道消化、运 动的影响和对排便功能的作用。6. 开展 Trpv1 受体基因敲除 对针刺双向调节功能影响、Trpv1 受体激动剂和拮抗剂对针刺双向调节作用影响的研究工作。预期目标:1. 提供与年度计划任务相应数量的 CRF 表资料2. 揭示功能性肠病疾病动物模型穴位敏化的外周敏化机制3. 明确在针刺的双向调节效应中的相关生物活性物质的变化和相关
17、的分子生物学基础。阐述这些物质变化与胃肠运动之间的关系。4. 进一步明确针刺穴位可能有的协同和拮抗作用与穴位不同组织感受器之间的关系;以及这种协同和拮抗作用与经络或神经节段之间的关系。为穴位组学的建立提供科学数据。5. 完成伤害性感受器与针刺双向调节作用的关系研究、电针双向调节中伤害性感受器功能状态与初级中枢关系的研究。6. 发表研究论文 18-20 篇,SCI 论文 3 篇。7. 汇总相关数据,完善研究平台。第五年研究内容:1临床研究资料数据管理(汇总、录入、 审查等)以及数据统计分析。2开展内脏病变和穴位敏化相关的脊髓机制。结合以往研究探讨穴位的生理和病理特性,揭示穴位反映病邪的诊断方面的
18、特异性规律。3研究不同大小动物针刺效应与针刺的数量之间的关系,研究单个穴位刺激对肠道运动调节强度之间的差异,通过不同大小动物的研究,了解选穴数量与疗效之间的对应关系。4研究针刺协同和拮抗作用与穴位不同的解剖学结构的相关性。5补充整体研究计划所未完成的所有内容,整理全部的研究数据,提炼和整合研究结果,阐明针灸双向调节的规律及生物学基础。6结合国内外相关研究结果,系统整理,完成学 术专著。7完成项目验收及结题工作。预期目标:1提交临床研究统计分析结果。2揭示功能性肠病疾病动物模型穴位敏化的中枢敏化机制。3研究证实针刺对机体的影响具有明确的双向调节作用,即通过触发机体自身固有的调节系统,实现其防病治病、增 强免疫机能等作用,实现本项目的总体研究目标。4撰写发表论文 20-24 篇,其中 SCI 论文 6-9 篇。专著 1 部。5完成数据汇总、项目验收结题工作