肝切除术后肝功能衰竭(RHLF)是肝切除手术术后的严重并发症,发生率为1.2%-32%,是导致术后死亡的主要原因之一。确定有效的干预措施来增强肝脏再生是优化临床结果的关键。最近的研究表明迷走神经切断术对肝部分切除术后的肝脏再生有抑制作用,从而证实了迷走神经在肝脏再生过程中的关键作用。近年来,电针作为一种非侵入性的刺激迷走神经的技术而出现。然而,电针对肝再生的作用不明。
曙光医院针刺麻醉研究团队始终围绕“针刺神经免疫调控与围术期脏器功能保护”的核心主线开展系列研究。6月25日,由曙光医院麻醉科、针刺麻醉研究室主任宋建钢团队与科技实验中心主任孔晓妮团队组成的联合研究组在著名学术期刊Advanced Science发表了最新研究成果Electroacupuncture Promotes Liver Regeneration by Activating DMV Acetylcholinergic Neurons-Vagus-Macrophage Axis in 70% Partial Hepatectomy of Mice。
团队首次报道,术前电针干预可显著促进肝部分切除手术术后的肝再生,并阐明其通过脑-肝轴促进肝再生的新机制。该研究结果为推动电针预防肝切除术后肝衰竭,提高手术患者生存率的临床应用,提供了确凿的现代科学依据。
研究采用70%肝切除(PH)的模型,造模前5天给与每天一次、每次15分钟、强度0.5mA、频率2/100Hz的足三里穴位电针(EA)刺激。肝切后48小时,EA组小鼠肝体重比显著增加,丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)水平显著降低,肝脏细胞的分裂增殖(ki67、PCNA等的表达)显著增加。表明足三里穴EA刺激可显著促进70%肝部分切除小鼠的肝再生。
为了研究肝-脑的潜在联系,将霍乱毒素亚单位B(CTB)注射到肝脏,逆向追踪到了大脑DMV的胆碱能神经元,EA增加了DMV中胆碱能神经元c-Fos的表达。在体电生理记录也显示EA增加了DMV的神经元放电频率。为了验证胆碱能神经元对肝脏再生的影响,使用化学遗传手段抑制神经元放电,验证了EA通过激活脑DMV区乙酰胆碱能神经元促进肝脏再生。而给小鼠施用神经毒素6-羟基多巴胺以诱导化学交感神经去神经支配,不影响EA的作用。由此表明,EA通过激活迷走神经而不是交感神经来促进70%PH后的肝脏再生。
据报道,迷走神经可以增加肝脏中常驻巨噬细胞的IL-6产生。团队发现PH+EA组血清IL-6含量显著高于PH组,小鼠的残余肝脏中释放了更多的IL-6。与PH小鼠相比,PH+EA小鼠的肝脏STAT3磷酸化显著增加,且这些作用在迷走神经切断术(HV)后消失。
为了进一步验证肝巨噬细胞在EA激活迷走神经以促进肝脏再生过程中的关键作用,通过氯膦酸脂质体处理耗尽肝巨噬细胞,减弱了小鼠血清和肝脏中IL-6的产生,完全消除了EA在小鼠70%PH后肝脏再生早期增加IL-6分泌的影响,EA对残余肝增殖的增强显著降低。为了检查迷走神经释放的主要神经递质乙酰胆碱诱导的毒蕈碱受体信号传导是否参与EA调控的机制,作者采用了毒蕈碱受体拮抗剂阿托品,PH后小鼠的IL-6产生,PCNA和Ki67蛋白表达的增加显著降低。阿托品也消除了EA促进肝巨噬细胞IL-6分泌和STAT3磷酸化的作用。
研究表明电针足三里刺激可兴奋迷走神经背外侧核的胆碱能神经元,引起肝脏迷走神经末梢乙酰胆碱的释放增加,激活肝脏巨噬细胞中的IL-6信号通路,最终促进了肝细胞增殖和再生。
电针促进肝脏再生的作用机制