針刺調控5-羥色胺-谷氨酸/γ-氨基丁酸長神經環路防治廣泛性焦慮障礙的作用機制探討

金霞霞，周鋒，雷正權，高桃，秦樂瑤，張夢丹，董文迪

作者單位：1陜西中醫藥大學針灸推拿學院，陜西 咸陽 712046；2陜西中醫藥大學附屬醫院，a腦病三科，b針灸科，陜西 咸陽 712000；3廣州中醫藥大學佛山臨床醫學院，廣東 佛山 528000

廣泛性焦慮障礙（generalized anxiety disorder，GAD）是一種以經常性或持續性緊張不安，并伴有自主神經功能過度興奮或警覺為主要臨床表現的焦慮障礙［1］，是臨床中最常見的精神障礙之一。GAD 的主要表現為持續且難以自控的恐懼、焦慮、擔心，常伴有軀體、行為及認知障礙，嚴重危害病人的身心健康［2］。GAD 現已引發社會各界的廣泛關注［3］，可能會誘發焦慮抑郁共病、心血管疾病等，不僅會影響病人生活質量，亦會給家庭和社會增加負擔。據流行病學調查研究表明：GAD 的全球患病率約為7.3%，大面積流行的疫情導致GAD 患病率大幅度上升［4-5］?，F代社會經濟的快速發展，高強度、高壓力的工作以及生活環境亦成為GAD 的誘發因素。盡管GAD 的具體發病機制尚未明確，但研究發現其發病可能與遺傳、大腦神經化學物質、神經中樞機制及免疫因素等相關；神經化學物質如γ-氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid，GABA）、谷氨酸、5-羥色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）和多巴胺等異常均可能會引發GAD。研究發現，針刺可通過調控5-HT-谷氨酸/GABA 長反饋神經環路防治GAD，機制可能是針刺激活谷氨酸能或GABA能神經元而調控5-HT 的釋放，從而糾正腦區谷氨酸/GABA 興奮/抑制系統的失衡狀態。本研究綜述了5-HT-谷氨酸/GABA 與GAD 的相關性以及針刺防治GAD 的研究現狀，旨在為針刺干預治療GAD 提供潛在突破口，為提高針刺療效提供借鑒。

1 5-HT系統與GAD發病的關系

1.1 5-HT 系統基因多態性血清素廣泛地參與機體多種功能，包括調控感覺、自主神經、運動系統等［6］。血清素神經元在中樞神經系統（central nervous system，CNS）水平僅限于腦干，位于中縫背核中。5-HT 不均勻地分布在CNS 與外周組織中。神經元可投射到大部分大腦，而中縫尾的5-HT神經元細胞核投射區域為小腦和脊髓［7］。5-HT 由氨基酸、L-色氨酸通過順序羥基化和脫羧合成。5-HT 及其受體廣泛存在于腸神經系統、CNS及胃腸道、心血管等非神經組織中，并參與了多種生理活動和行為障礙的調節，例如重性抑郁癥、焦慮癥、精神分裂癥及自主神經功能的調控等［8-9］。5-HT 系統包含了5-HT、5-HT 轉運體（5-hydroxytryptamine transporter，5-HTT）及5-HT 受體［10］。目前研究發現：5-HT 受體家族由7 個亞家族構成，而亞家族又包括30 多種亞型受體；其中5-HT1、5-HT2、5-HT3、5-HT4、5-HT7可對胃腸道功能產生影響，5-HT5、5-HT6主要調控精神及神經系統，而受體亞型不同則作用于效應器上產生的生物學效應相異［11］。5-HT1受體又由7 種亞型受體組成，屬5-HT系統中亞型最多的受體［12］。

1.2 5-HT系統基因多態性多渠道調控GAD

1.2.1 5-HT1亞型受體的G 蛋白偶聯作用5-HT1A受體主要分布在大腦邊緣系統及腸神經元的肌腱或黏膜下神經叢內，通過G蛋白的偶聯作用，降低腺苷酸環化酶（adenylate cyclase，AC）的活性，間接下調環腺苷酸的合成能力，進一步抑制突觸后電位的興奮性，導致平滑肌松弛［13］。5-HT1E受體主要存在于內嗅皮質、殼核尾狀核和隱窩中，可通過降低AC的活性，增加第二信使環腺苷酸的合成能力，興奮突觸后電位，引起血管平滑肌收縮［11］。胃腸壁平滑肌松弛容易引發如惡心、嘔吐、反酸、燒心及消化不良等一系列表現。這種現象長期存在會對個人的精神狀態產生不利影響，諸如出現焦慮、抑郁、躁狂等。5-HT5A受體作用機制與5-HT1A受體及5-HT1E受體大致相同。研究表明：5-HT5A受體可能與控制晝夜節律、情緒和認知功能有關，且基因關聯研究亦表明該受體與精神分裂癥等疾病相關［14］。

5-HT1A受體存在于延髓、脊髓背角、中縫背核以及皮質和邊緣區域，可能參與了情緒狀態、認知和疼痛調節［15］；且5-HT1A是一類新型受體拮抗劑，具有抗抑郁及焦慮的作用［16］。動物實驗研究證實：激活杏仁核5-HT1A激動劑可明顯改善6-羥基多巴胺損傷后大鼠的焦慮狀態［17］。相關研究提示，低劑量5-HT1A激動劑可優先作用于GABA神經元上5-HT1A，進而增強錐體神經元興奮性［13］。研究發現，5-HT1B受體可作為治療焦慮癥的潛在靶點；其變化與抑郁病人電擊治療后漢密爾頓抑郁量表的抑郁評分具有強相關性［18］。5-HT1C受體分布于脈絡膜叢中上皮細胞，主要作用于邊緣系統，其可通過G蛋白偶聯信號，激動磷脂酶C，水解磷酸肌醇并引發一系列反應，進而影響機體的睡眠、性行為以及神經內分泌等功能［19］。

1.2.2 5-HT 系統多態性與谷氨酸/GABA、GAD研究發現，5-HT2C受體與疼痛、成癮和自殺行為等有關，其機制可能是激活谷氨酸能或GABA 能神經元起到抑制5-HT的作用，也可能通過抑制額葉皮質和大腦邊緣系統的多巴胺能神經的活性，從而參與精神類疾病的發生［20］。5-HT3受體亞型可借助配體門控陰離子通道發揮作用，與精神分裂和GAD 密切相關［21］。集中分布在CNS 的尾狀核和腦核中的5-HT4可調控神經遞質的釋放與神經元離子通道的活性，通過多渠道包括睡眠-覺醒周期、食欲、情緒和心理健康等參與大腦功能的調節［22］。研究證實，5-HT6受體拮抗劑與CNS 緊密相關，主要參與乙酰膽堿、多巴胺、GABA 等神經遞質的調節，在調節焦慮、抑郁等方面至關重要［23］。實驗研究表明：5-HT6受體水平上調會影響機體靈活性，而阻斷或者藥物誘導可減輕對嚙齒動物的這種損害［24］，這項研究有助于開發神經精神疾病新療法。5-HT7受體在CNS 主要位于下丘腦、腦干、中縫背核等腦區，已證實其與減輕壓力、抑制焦慮和傷害感受有關［25］。莫賢煒等［26］研究發現抗精神病藥物阿立哌唑對5-HT7受體有較高的親和力，而通過聯合用藥可增強5-HT重攝取抑制劑類抗抑郁藥的療效。綜上所述，GAD 是一種多因素介導的疾病，5-HT 受體實際受單胺系統與非單胺系統的雙重調控。

1.2.3 5-HT 系統基因易感性有研究結果發現，5-HTT 基因SS 基因型和S 等位基因可能為GAD 的易感因子［27］。Lazary 等［28］研究證實，5-HTT 基因GG基因型及SS基因型攜帶者，患焦慮抑郁的風險是其他基因型的5倍，這提示GAD的發病可能與5-HT系統的基因多態性相關。選擇性敲除小鼠腦內5-HT能神經元中組蛋白去乙?；?（histone deacetylase，HDAC6）可緩解糖皮質激素皮質酮介導的促焦慮作用和慢性社交失敗應激后的社交回避行為，表明HDAC6 缺失可通過抑制5-HT 通路中糖皮質激素皮質酮信號傳導發揮抗焦慮效應［29］。綜上所述，5-HT系統在GAD的發生發展中至關重要。

2 谷氨酸/GBAB調節GAD 精神狀態

多胺類物質對活生物體起調節作用，參與了細胞的生長、分化和凋亡等過程［30］。大量研究表明，谷氨酸和GABA在精神的調控方面至關重要［31］。在CNS中，神經遞質參與了焦慮抑郁的調節，其中最重要的是GABA和谷氨酸。谷氨酸是大腦中主要的興奮性神經遞質，可通過調節邊緣腦結構神經元的興奮性參與焦慮的發生與發展，而GABA 是抑制性神經遞質，能有效調節焦慮狀態，其在谷氨酸脫羧酶的催化作用下由興奮性神經遞質谷氨酸通過脫羧反應而產生，并與突觸后膜的GABA受體相結合，打開離子通道，使氯離子內流，鉀離子外流，通過減慢突觸后神經元的放電速率來抑制中樞神經元［32］。研究證實，焦慮癥病人體內中樞興奮性氨基酸神經遞質谷氨酸水平過高，抑制性氨基酸神經遞質GABA水平過低，而經干預治療后，病人的GABA、谷氨酸水平均發生了逆轉；說明谷氨酸、GABA 在情緒和焦慮的調控方面至關重要［33］。高尤等［34］研究創傷后應激障礙大鼠模型發現，模型組大鼠血漿中谷氨酸水平升高，治療組大鼠反之，提示精神類藥物可通過調節谷氨酸的水平，進而緩解大創傷后應激障礙大鼠的一系列焦慮癥狀。高質量的測量表明［35］：精神分裂癥病人前額皮質內谷氨酸水平呈持續減少狀態，表明谷氨酸與精神類疾病具有相關性，這有助于進一步闡明GAD的病理生理機制。

相關研究證實：興奮性神經遞質谷氨酸，具有調節情感、行為、學習、記憶及神經突觸可塑性的作用；谷氨酸能神經遞質及其神經傳遞功能異?？赡芘c雙相情感障礙的病理機制相關；編碼N-甲基-D-天冬氨酸受體亞基基因中的特異性單變體可通過改變谷氨酸的傳遞進而影響機體的神經精神狀態［36］。據調查人類部分邊緣腦區、前額皮層存在GABA 能神經投射，這些腦區與情緒認知功能等息息相關［37］。因此GABA水平下降，谷氨酸水平升高，其興奮/抑制系統失衡可能會對邊緣腦區、前額皮層的功能造成不利影響，這可能是病人出現焦慮抑郁的主要原因之一。研究發現抑制下丘腦外側區的谷氨酸能神經元后，增強了小鼠的焦慮樣行為，提示該神經元和調控焦慮狀態有關［38］，綜上所述，谷氨酸-GABA與GAD密切相關。

3 針刺調控 5-HT-谷氨酸/GABA長反饋神經環路

3.1 5-HT-谷氨酸/GABA 及神經環路相關研究發現，GAD 的發病可能與5-HT-谷氨酸/GABA 長反饋神經環路相關，機制可能為激活谷氨酸能或GABA 能神經元而調控5-HT 的釋放。有研究表明，前額皮層和中縫背核之間存在著以神經長投射方式為基礎的解剖學聯系，即前額皮層的錐體神經元可長投射至中縫背核，調節5-HT 神經元活性；而中縫背核的5-HT神經元長投射至前額皮層，調節谷氨酸錐體神經元興奮性及GABA中間神經元［39］。前額皮層和中縫背核兩腦區域中存在單胺（5-HT）和非單胺（谷氨酸-GABA 系統）交互作用的界面，在前額皮層及海馬等區域中以谷氨酸-GABA 為中心的5-HT等受體調節界面，來自中縫背核的5-HT長投射調節谷氨酸錐體神經元和GABA 神經元（借助5-HT 受體）；而在中縫背核中以5-HT 神經元為中心的谷氨酸-GABA 調節界面，5-HT 神經元活性主要受來自前額皮層的錐體神經元長投射［通過氨甲基膦酸（aminomethylphosphonic acid，AMPA）受體］以及GABA中間神經元（通過氨基丁酸A 型受體）調節。因此，前額皮層和中縫背核這2 個腦區之間又形成了單胺-非單胺交互作用的環路，即5-HT-谷氨酸/GABA長反饋神經環路。

據此，可進一步研究針刺對5-HT-谷氨酸/GABA長神經環路的影響，以期為針刺干預防治GAD 提供新方向。有研究發現：針刺能下調焦慮模型大鼠海馬區谷氨酸含量，上調GABA的水平，進而調節谷氨酸/GABA 比值來干預焦慮模型大鼠海馬區谷氨酸/GABA（興奮/抑制平衡）系統［40］。實驗發現：針刺可上調抑郁大鼠海馬及前額葉皮層的谷氨酸-C4、谷氨酰胺-C4 及Y-GABA-C2 的表達量，提示針刺可通過調控谷氨酸的分解與代謝來干預機體精神狀態，這可為研究GAD的發病機理提供方向［41］。

3.2 針刺改善GAD 病人焦慮狀態經顱微電流刺激療法近年來被廣泛應用于治療焦慮及抑郁［42］。經顱微電流刺激療法可直接向腦部輸入具有一定波形和頻率的低強度微電流，對大腦產生刺激作用；其因安全性較高而備受關注［43］?，F代研究發現，經顱微電流刺激療法聯合針刺可促使大腦皮質、下丘腦分泌5-HT、內源性嗎啡肽等物質［44］，同時能糾正異常腦電波，可有效緩解GAD 病人的緊張焦慮等情緒［45］。卜筱梅［46］采用“疏肝調神”配穴與埋線治療GAD（肝郁氣滯型）病人66例，能夠顯著降低GAD 病人的狀態性及特質性焦慮程度，并有效降低GAD 的復發率。劉二軍等［47］采用針刺背俞穴聯合經顱微電流刺激治療GAD 病人60 例，經測定后發現病人血清神經遞質、血清5-HT、去甲腎上腺素及多巴胺水平顯著升高，而經針刺聯合經顱微電流刺激治療能夠調節中樞神經，糾正紊亂的神經遞質，明顯改善GAD 病人的焦慮癥狀。閆愷鑫［48］采用“健脾化痰針法”治療GAD（痰氣郁結型）病人，有效降低了焦慮量表及中醫證候量表的評分。

針刺督脈穴位可疏通督脈經絡系統，激發“元神之府”，恢復高級中樞的神經機能活動以“調神”。馮曉丹等［49］采用“通督解郁”針法（主穴：百會、神庭、內關；輔穴：三陰交、太沖、通里）聯合中藥治療GAD 病人，顯著改善了病人焦慮癥狀。李阿慧、孫培養［50］選用“通督調神”針法（主穴：水溝、啞門、大椎、風府、上星、百會、命門）治療GAD，經干預治療1個月后，治療組有效率為90.00%，對照組為83.33%，差異有統計學意義（P＜0.05）。陳明珠［51］采用“通腦調神”針法（選穴百會、風府、神庭、膻中、中脘、關元、內關）治療GAD；與常規針刺組相比，“通腦”組在改善焦慮、緊張、認知及抑郁等方面，療效顯著。楊曉樂等［52］在口服西藥丁螺環酮、右佐匹克隆的基礎上聯合針刺（主穴：內關、膻中、水溝、三陰交、太沖、百會、神門；配穴：肝氣郁結者配期門；脾虛體弱者配足三里、脾俞；痰氣郁結者配豐??；心腎虧虛者配心俞、腎俞、通里）治療GAD 伴失眠病人，顯著改善其焦慮及失眠癥狀。吳金靈［53］選用豹文刺心俞、肝俞治療GAD病人，發現以豹文刺背俞穴治療GAD療效優于常規針刺療法，差異有統計學意義（P＜0.05）。綜上所述，針刺干預可改善GAD 病人焦慮狀態，其機制可能與調控5-HT-谷氨酸/GABA 長神經環路有關，這有待進一步研究加以明確。

4 小結

GAD 是近年來的研究熱點，屬中醫“郁證”“驚悸”“怔忡”等范疇。臨床藥物如苯二氮?類、以5-HT再攝取抑制劑為代表的精神類藥物雖療效不錯，但存在副作用多等缺點。針刺因其操作簡便、療效顯著、適應證廣及防治結合等優點廣受歡迎。單胺（5-HT）和非單胺（谷氨酸-GABA 系統）與GAD 的發病密切相關，目前單胺5-HT 系統已成為研發防治GAD 藥物的主要靶點，同時5-HT 是參與針刺效應的重要中樞調控物質，在闡述針刺效應作用機制中極具重要價值。研究已證實針刺可對中樞5-HT 的水平產生影響。GAD 的發病可能與5-HT-谷氨酸/GABA 長神經環路有關，機制可能為激活前額皮層及海馬等區域谷氨酸能或GABA 能神經元而調控5-HT 的釋放；該環路的快速啟動激活以及持續的正性強化可能是針刺后快速發揮抗焦慮、抑郁的重要機制。即針刺提高前額皮層及海馬等區的5-HT 水平后，通過一系列5-HT 受體（包括14 種亞型）非特異性的、間接調節興奮/抑制系統的穩態。針刺可通過調控單胺（5-HT）釋放的同時，也能直接調節非單胺能神經元（GABA-谷氨酸），即針刺亦能通過下調前額皮層及海馬等區域谷氨酸水平，上調GABA 的表達量，從而糾正該區域谷氨酸/GABA 興奮/抑制系統的失衡狀態。有研究認為，GAD發病可能與5-HT基因多態性及易感性有關，尚缺乏進一步的證據支撐；不同基因之間的交互作用對GAD 發病產生的影響也未知，這將為研究GAD 新療法以及探索GAD病理生理機制提供新方向。GAD 病人的針刺療效在臨床中存在差異性，這可能與5-HT基因多態性有關。而這方面的研究目前較為欠缺，故研究前景廣闊，有待進一步探索，這將會為提高GAD 病人針刺療效提供突破口。