張 浩
(廣州中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院,廣東 廣州 510000)
近年流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn),在一般群體中情感障礙類(lèi)疾病的12個(gè)月患病率從3%(日本)到9%(美國(guó))變化不等;其中抑郁障礙終生患病率高達(dá)10%~15%[1]。與全球疾病發(fā)展趨勢(shì)相似,我國(guó)在當(dāng)今快速發(fā)展的社會(huì)背景下,人們的生活壓力日益加大、節(jié)奏加快,社會(huì)環(huán)境引起的長(zhǎng)期慢性應(yīng)激狀態(tài)是誘導(dǎo)抑郁障礙發(fā)生的重要因素之一。世界衛(wèi)生組織預(yù)計(jì),到2020年抑郁癥將成為繼冠心病后的第二大疾病負(fù)擔(dān)源。在中國(guó)精神障礙和自殺所占總疾病負(fù)擔(dān)比例中位列第一,成為第三位的就診原因[2]。
抑郁障礙具有高患病率、高復(fù)發(fā)率、高致殘率,以及高自殺風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn),作為臨床常見(jiàn)的一種類(lèi)型,抑郁癥(Major Depressive Disorder,MDD) 一直是精神心理學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)。常見(jiàn)臨床癥狀包括:快感喪失、注意和記憶缺損、睡眠障礙、體質(zhì)量下降以及自殺傾向等等。傳統(tǒng)的抗抑郁藥進(jìn)入人們的視野已超過(guò)半個(gè)世紀(jì),藥物效果一般在2~4周發(fā)揮,因藥物的起效慢、效應(yīng)不完全而受到醫(yī)患詬病。不良反應(yīng)在服藥后很快即可出現(xiàn),導(dǎo)致患者自行減少藥物劑量或提前中斷治療[3]。針刺干預(yù)多種疾病具有良好效果,抑郁相關(guān)病癥就是其中之一。研究顯示,針刺能有效緩解抑郁癥狀,相比于常規(guī)抗抑郁藥物具有同樣的療效;針刺配合常規(guī)抗抑郁藥物優(yōu)于單一藥物的療效[4-5]。由于針刺療法具有起效快、環(huán)保安全、經(jīng)濟(jì)成本低等特點(diǎn),近年針刺治療抑郁相關(guān)病癥被越來(lái)越多人所了解和接受。
那么,為什么針刺具有抗抑郁的療效呢?針刺抗抑郁的機(jī)制是什么?回答這些問(wèn)題前,了解現(xiàn)有的抑郁癥神經(jīng)機(jī)制的研究進(jìn)展顯得尤為必要。
神經(jīng)系統(tǒng)具有自組織功能(Neural reorganization)。作為系統(tǒng)再組織的體現(xiàn)和固有屬性,“可塑性”(Neuroplasticity)貫穿于神經(jīng)系統(tǒng)正常發(fā)育、成熟和退化的各個(gè)過(guò)程中,它涵蓋了樹(shù)突重構(gòu)、突觸轉(zhuǎn)換、神經(jīng)再生、長(zhǎng)時(shí)程抑制(LTP)、皮層功能重組等跨尺度多層次的神經(jīng)動(dòng)態(tài)活動(dòng)。因此,除正常的腦功能外,在認(rèn)識(shí)神經(jīng)或精神類(lèi)疾病本質(zhì)時(shí),必須對(duì)其神經(jīng)可塑性的具體內(nèi)涵進(jìn)行準(zhǔn)確把握[6-7]。隨著抑郁癥機(jī)制研究的深入,近年來(lái)神經(jīng)可塑性學(xué)說(shuō)已逐漸成為解釋抑郁癥中樞機(jī)制的主流視角,可塑性功能紊亂是抑郁障礙的基礎(chǔ)病理機(jī)制[8]。以情緒信息加工通路為例,抑郁癥情緒相關(guān)回路上突觸連接受損,突觸內(nèi)穩(wěn)態(tài)失衡,其中涉及到若干紊亂的情緒神經(jīng)回路,回路之間相互關(guān)聯(lián)且錯(cuò)綜復(fù)雜[9-10]。除情緒加工異常外,抑郁及相關(guān)障礙由若干不同內(nèi)表型(endophenotype) 構(gòu)成[11]。從整合的角度看,抑郁癥病程發(fā)展可能涉及心理病理特征和多種與之相應(yīng)的可塑性改變,反映不同層級(jí)的神經(jīng)活動(dòng)在宏觀與微觀之間動(dòng)態(tài)交互作用、系統(tǒng)失衡和再平衡往復(fù)進(jìn)退的病理生理過(guò)程[12]。
抑郁癥的心理行為表現(xiàn)與神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能異常關(guān)系密切,主要涉及以下幾個(gè)重要腦區(qū):
2.1 海馬(Hippocampus) 海馬是抑郁癥研究中最受關(guān)注的腦區(qū),其神經(jīng)解剖學(xué)和生理學(xué)特征決定了它容易受應(yīng)激和抑郁的影響。在動(dòng)物模型中,不同類(lèi)型的應(yīng)激可以造成基于海馬的外顯記憶損傷,該效應(yīng)體現(xiàn)在突觸可塑性及其長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(Long-term potentiation,LTP)和長(zhǎng)時(shí)程抑制 (Long-term potentiation,LTD) 的改變[13-14]。研究亦發(fā)現(xiàn),應(yīng)激使海馬神經(jīng)元樹(shù)突分支減少、誘發(fā)下丘腦-垂體-腎上腺軸(Hypothalamic-pituitary-adrenal axis,HPA axis)亢進(jìn)、下調(diào)海馬的神經(jīng)再生等結(jié)果[15-16]。
2.2 前額皮層(Prefrontal Cortex,PFC) 前額皮層在思考和行為調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要作用,是大腦高級(jí)功能的調(diào)控區(qū)域,它的結(jié)構(gòu)和功能異常與抑郁癥關(guān)系密切。抑郁癥的腦成像研究發(fā)現(xiàn),背外側(cè)PFC(dorsalateral PFC,dlPFC)和腹內(nèi)側(cè)PFC(ventromedial PFC,vmPFC)二者的功能活動(dòng)在抑郁癥發(fā)展和轉(zhuǎn)歸的不同階段中表現(xiàn)各異[17-19]。對(duì)相關(guān)遞質(zhì)的研究指出,前額皮層內(nèi)谷胱甘肽的代謝途徑是抑郁模型的重要生物標(biāo)記[20],該論斷跟谷氨酸鹽代謝與抑郁癥相關(guān)的研究結(jié)論一致[21-22]。
2.3 杏仁核(Amygdala) 在情緒控制上,尤其是作為恐懼調(diào)控的重要部位,抑郁癥杏仁核的可塑性與海馬和前額皮層的表現(xiàn)不同。后者的體積減少和活動(dòng)減弱,杏仁核的體積與活動(dòng)均增加[23];在應(yīng)激狀態(tài)下,杏仁核與海馬也呈現(xiàn)類(lèi)似的趨勢(shì):前者神經(jīng)元樹(shù)突的長(zhǎng)度及其形態(tài)多樣性增加、體積增大并且機(jī)體的恐懼學(xué)習(xí)行為增強(qiáng),海馬的表現(xiàn)卻截然相反[13]。由此可見(jiàn),應(yīng)激可誘發(fā)杏仁核肥大,但是海馬和前額皮層則發(fā)生萎縮。抑郁癥對(duì)不同腦區(qū)塑造效應(yīng)各有差別。
2.4 其它 中腦邊緣多巴胺系統(tǒng)(Mesolimbic dopamine system)是中樞獎(jiǎng)賞機(jī)制的解剖結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),腹側(cè)被蓋區(qū)(Ventral tegmental area,VTA)屬于其中一個(gè)組成部分。伏核(Nucleus Accumbens,NAc),接收來(lái)自腹側(cè)被蓋區(qū)的多巴胺能神經(jīng)投射,進(jìn)食、性或藥物成癮等行為是其獎(jiǎng)賞效應(yīng)的體現(xiàn)。慢性應(yīng)激可導(dǎo)致VTA至NAc的投射產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)程適應(yīng)現(xiàn)象,區(qū)域功能連接失調(diào)誘導(dǎo)抑郁癥的發(fā)生和發(fā)展,而這部分神經(jīng)回路紊亂與快感和動(dòng)機(jī)缺失、精力下降等臨床癥狀有關(guān)[24]。
大腦結(jié)構(gòu)與功能的變化是當(dāng)前抑郁癥研究熱點(diǎn)話題。磁力共振成像(MRI,Magnetic Resonance Imaging) 作為一種重要的技術(shù)手段,支持多模態(tài)神經(jīng)成像,被廣泛地應(yīng)用于抑郁癥的臨床和基礎(chǔ)研究之中。以海馬為例,除了形態(tài)學(xué)檢測(cè)外,區(qū)域微觀結(jié)構(gòu)的完整性、腦區(qū)間的連接關(guān)系、血流灌注量以及代謝物濃度等指標(biāo)可以通過(guò)不同MRI模塊測(cè)量[25]。多模態(tài)技術(shù)可以觀測(cè)多種神經(jīng)理化特征,主要包括兩個(gè)方面:
3.1 結(jié)構(gòu)相
3.1.1 體積測(cè)定 在臨床腦成像研究中,多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)告海馬體積減小、側(cè)腦室體積增大,結(jié)論基本一致[26-27]。其余區(qū)域例如前額葉、背內(nèi)側(cè)前額葉、眶額、扣帶回等體積減小,亦見(jiàn)報(bào)道[25,28-29]。由于抑郁癥模型的異質(zhì)性受造模方法影響,動(dòng)物MRI研究發(fā)現(xiàn)了不同的行為表型和腦成像系數(shù)。分析腦成像結(jié)果時(shí),需要考慮造模方法與抑郁癥亞型的關(guān)系。以海馬體積改變?yōu)槔?,相比于抑郁樣行為,有研究提出海馬體積與焦慮樣行為關(guān)系更直接[30]。
3.1.2 彌散成像 彌散張量成像(DTI) 和彌散峰度成像(DKI)可以通過(guò)測(cè)量水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)檢測(cè)腦白質(zhì)的細(xì)微結(jié)構(gòu)[31]。其中,F(xiàn)A值(Fractional Anisotropy,各向異性分?jǐn)?shù))是一項(xiàng)用以測(cè)量白質(zhì)完整性與纖維方向性的指標(biāo)。臨床發(fā)現(xiàn)抑郁障礙患者的額葉、顳葉、扣帶回、杏仁核、胼胝體等部的FA值降低,該結(jié)果受到動(dòng)物研究的支持[32]。迄今,雖然DKI技術(shù)在臨床研究中并未廣泛應(yīng)用,但DTI和DKI正逐步運(yùn)用在抑郁癥動(dòng)物模型上。有研究推斷動(dòng)物模型的雙側(cè)額葉、海馬、下丘腦、尾狀核及胼胝體的平均彌散系數(shù)下降,與細(xì)胞膜密度下降或組織退化有關(guān)[33],尾狀核的DKI反映了個(gè)體的應(yīng)激易感性。
3.2 功能相
3.2.1 磁共振波譜分析 傳統(tǒng)的生化技術(shù)采用離體檢測(cè)的方式來(lái)測(cè)量微觀生物特征。相比之下,磁共振波譜分析(MRS,Magnetic resonance spectroscopy) 可用于在體組織,直接檢測(cè)各種生物分子的濃度[34]。動(dòng)物和臨床MRS研究發(fā)現(xiàn),抑郁癥前額葉皮層中谷氨酸/谷氨酸鹽信號(hào)減弱[35];相較于非易感者,易感者的海馬區(qū)谷氨酸信號(hào)減弱[36-37]。關(guān)于其它代謝物的報(bào)道結(jié)果并不一致,可能由于測(cè)量的亞區(qū)、病程、病癥亞型、干預(yù)措施有關(guān)[38]。
3.2.2 靜息態(tài)功能磁共振 靜息態(tài)功能磁共振(Resting-State Functional MRI,rs-fMRI) 通過(guò)測(cè)量清醒狀態(tài)下靜息機(jī)體的大腦血流特征來(lái)研究其活動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn)抑郁患者的前額背外側(cè)皮層激活量減少、眶額與前扣帶回膝下部皮層基線水平增加[39-40]。動(dòng)物研究報(bào)告不同模型呈相似發(fā)現(xiàn),邊緣系統(tǒng)、海馬、腦島和顳葉BOLD信號(hào)增強(qiáng)[41]。
默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)(Default Mode Network,DMN) 是一系列相互連接的腦區(qū),它們彼此間的活動(dòng)高度相關(guān),并區(qū)別于大腦其它網(wǎng)絡(luò)。DMN一般在清醒安靜狀態(tài)下激活,此時(shí)人的注意力不集中在外部世界[42]。有研究認(rèn)為,抑郁癥患者DMN與前扣帶回膝下部和背外側(cè)前額皮層連接增強(qiáng),是抑郁癥情緒功能失調(diào)的特異性功能表征[43-44]。
值得強(qiáng)調(diào)的是,動(dòng)物模型的MRI研究對(duì)臨床腦成像結(jié)果具有重要的補(bǔ)充作用:配合腦成像結(jié)果,再運(yùn)用在體或離體技術(shù)手段觀察相應(yīng)腦區(qū)的分子或細(xì)胞層次的變化,二者相互印證或補(bǔ)充[41],從而進(jìn)一步加快抑郁癥治療手段的研發(fā)和策略的制定。
在針刺抗抑郁的機(jī)制研究方面,大部分觀察動(dòng)物模型的針刺效應(yīng),主要著眼于動(dòng)物行為學(xué)、與應(yīng)激相關(guān)的中樞或外周活性物的反應(yīng)。例如,針刺有效逆轉(zhuǎn)模型大鼠曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)(OFT)抑郁樣行為、降低海馬異常的谷氨酸鹽(Glu) 含量[45],增強(qiáng)AMPA受體亞基和突觸相關(guān)蛋白GLUR、p-GLUR等的表達(dá)[46];針刺干預(yù)亦可逆轉(zhuǎn)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子BDNF、膠質(zhì)細(xì)胞膠質(zhì)纖維酸性蛋白(GFAP)等神經(jīng)可塑性的關(guān)鍵生物學(xué)標(biāo)記物及其mRNA的異常表達(dá),修復(fù)異常的膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài),使數(shù)目恢復(fù)至正常水平[47-48]。目前,針刺治療抑郁癥的臨床機(jī)制研究處于起步階段,采用MRI技術(shù)的報(bào)道數(shù)量更是有限,針刺效應(yīng)的腦成像及其神經(jīng)機(jī)制的觀察和討論已然落后于抑郁癥及常規(guī)干預(yù)手段的研究前沿。
隨著針刺治療抑郁癥進(jìn)入臨床視野,針刺效應(yīng)背后的機(jī)制研究逐漸成為科研工作者的共同需求。針刺抗抑郁效應(yīng)背后的機(jī)制錯(cuò)綜復(fù)雜,解釋針刺效應(yīng)需要統(tǒng)籌神經(jīng)生化、神經(jīng)內(nèi)分泌、腦成像等多個(gè)學(xué)科的視角,綜合運(yùn)用多種技術(shù)實(shí)施觀察,而核磁共振技術(shù)勢(shì)必成為其神經(jīng)機(jī)制研究的重要抓手[49-50]。可預(yù)見(jiàn)隨著腦科學(xué)與技術(shù)不斷地進(jìn)步和創(chuàng)新,磁共振成像將會(huì)逐步拓寬針刺效應(yīng)的腦可塑性機(jī)制的認(rèn)識(shí),推動(dòng)針刺及中醫(yī)現(xiàn)代化事業(yè)向更高水平發(fā)展。