张粲,王健,邰先桃
云南中医药大学 云南昆明 650000
脑瘫是一组运动及姿势发育的持久性障碍,引起活动受限,是发生在发育中胎儿及婴幼儿脑的非进行性损害。主要表现为运动障碍并常伴有感觉、知觉、认知、交流及行为的损害,或伴有癫痫,以及伴有继发性肌肉骨骼的问题。[1]患病率约为2‰。[2]是严重影响儿童健康的慢性疾病,也是小儿致残的主要原因,对患儿家庭、社会都带来了很大的不良影响。
小儿推拿作为治疗脑瘫的一种中医传统方法,已被证明能够起到良好的临床疗效,试验研究发现肠道菌群在肠道中与中枢神经系统双向应答中发挥了非常重要的作用。肠道菌群可以通过内分泌途经、神经途径、免疫途径、代谢途径等影响肠道和中枢神经系统的双向调节,从而影响脑功能。[3]由此推断,推拿对脑瘫的疗效是否从小儿推拿-肠道微生物-中枢神经系统这一途径产生疗效,推拿是否可以通过改善肠道菌群从而改善达到治疗脑瘫的目的,本文将基于的“脑肠相通”理论,试探讨推拿是否通过调整肠道菌群的稳态来治疗脑瘫或者改善脑瘫患儿的认知功能。
早在古代已有医家认识到了中枢系统与胃肠系统之间的紧密关系,在《内经·灵枢》中有言:"上气不足,下气有余,肠胃实而心肺虚,虚则营卫留于下,久之不以时上,故善忘也"。说明古人早将胃肠功能与大脑所主的学习记忆等联系起来。《灵枢· 经脉》载“大肠手阳明之脉,起于大指次指之端……入缺盆……属大肠……其支者……左之右,右之左,上挟鼻孔”。“小肠手太阳之脉,起于小指之端……属小肠;其支者……至目锐眦……至目内眦,斜络于颧”,可见手阳明大肠经与手太阳小肠经的经络循行也与脑关系密切。这些也都于中医理论“上病下治”相契合,说明脑肠相通的理论是符合中医学观念的整体观。
中医学认为脾为后天之本,主运化和升清,“主运化”,即运化水谷精微和水湿,升清是指水谷精微可通过化升气血上充于脑和脑的的关系密切,是组成脑髓的重要物质基础。脾所运化的水谷精微可化生气血和充养后天之精,气血精充足,则人神志清晰,思维敏捷,头脑清醒。“脾藏意,在志为思”,意与大脑所主的记忆和思维有着密切的关系,思伤脾,思虑过度则劳伤心脾,思即思维思考也属于认识和情感的范畴,由大脑所主宰,由此可见脾与大脑有着密切的关系。
“心者,君主之官,神明出焉”,心主神明的生理特点与现代医学中脑的主思维意识活动的生理功能是部分紊合的,说以心与小肠相表里可看做视为 “脑与小肠”的关系,脑的功能是中枢神经系统的功能,小肠分清泌浊,参与人体的消化吸收,体现了肠道菌群的功能。 心与小肠相表里也体现了中枢神经系统与肠道菌群的密切关系。
大量研究发现,肠道菌群通过神经递质的产生和改变、免疫信号通路的激活和作用于迷走神经(vagal nerve)等途径影响大脑的结构和功能,肠道菌群与肠道神经系统(ENS)、中枢神经系统(CNS)形成双向互动交流的新途径:肠道菌群-肠-脑轴。[4]
肠道菌群在代谢的过程中能够产生多种神经递质、细胞因子及代谢产物,如五羟色胺 (5hydroxytryptamine,5-HT)、多巴胺(dopamine,DA)、 γ- 氨基丁酸(GABA)、短链脂肪酸(short-chain fatty)等,肠道微生物还可以通过影响多种神经递质的释放来影响中枢神经系统导致行为和认知变化,包括去甲肾上腺素(NE)、5-羟色胺(5-HT)、脑源性神经营养因子(BDNF)和多巴胺(DA)。这些化学信号会顺着迷走神经传递,沿着这种神经系统从胃肠一路传导至大脑参与脑发育及认知等中枢系统活动。脑源性神经营养因子(BDNF)对神经元的存活、分化、生长发育有着重要作用,能够防止神经元受损后死亡和改善神经元的病理状态、并有促进受损伤神经元再生及分化等生物效应[5],与大脑的学习记忆及认知功能密切相关。相关近些年发现BDNF不只存在于神经系统,在胃肠道也有大量表达,Sudo等[6]研究发现无菌小鼠与对照组小鼠相比海马BDNF、大脑皮层的表达量明显降低。Bercik[7]等经过给肠道慢性炎症小鼠喂食长双歧杆菌后发现小鼠海马区BDNF的mRNA水平均恢复正常。陈凤[8]等人通过对大鼠的实验研究表明肠道菌群变化可以影响大脑海马BDNF的表达。有研究[9]证实大鼠肠道菌群失调,HPA轴活动增加,认知能力下降,海马 BDNF 和c-FOS 的表达降低,而通过乳酸菌干预可防止以上改变。γ-氨基丁酸(GABA)能进入脑内三羧酸循环,促进脑细胞代谢,恢复脑细胞功能。Bravo等[10]通过实验研究发现益生菌能调节迷走神经途径大脑皮质 GABA 受体表达可减轻焦虑、抑郁的行为。
肠道微生物菌群通过对免疫系统的调节,改变血液中促炎细胞因子和抗炎细胞因子水平,达到影响中枢神经系统和脑功能的作用。Groeger等[11]发现益生菌能显著减少血浆TNF-α 和 IL-6 水平,发挥有效的免疫调节作用,表明微生物群的免疫调节作用并不局限于黏膜免疫系统,而可以延伸到全身免疫系统。邰先桃[12]等通过研究发现治疗前脑瘫患儿组外周血中TNF-α 和 IL-6蛋白水平高于健康对照组,通过脊柱推拿治疗后脑瘫患儿血清中 TNF-α 和 IL-6蛋白水平都明显降低。肠道微生物还可以通过调节小胶质细胞和星形胶质细胞的发育和功能来影响神经生理功能,这对大脑的炎症、发育和行为具有重要影响。[13]
肠道微生物的代谢产物也已被证明有调节脑-肠轴及机体免疫系统的作用进而可以影响大脑功能。如短链脂肪酸(SCFAs),SCFAs作为信使物质能够通过血液循环到大脑,使小胶质细胞能够快速的应对炎症反应,同时还具有调节肠内分泌细胞分泌血清素功能[14]。 Diaz等人发现通过动物模型发现[15]SCFAs具有改善神经退行性疾病的动物神经发育和认知的功能。
虽然还未有从肠道菌群的角度研究小儿推拿治疗脑瘫的机制,但已有不少文献研究证实推拿对肠道菌群具有调节作用,熊英[16]等发现通过小儿推拿的捏脊法能显著增加革兰阳杆菌益生菌的定植,从而改善儿童过敏体质状况。葛金玲[17]通过捏脊法治疗小儿外感发热时发现通过捏脊增加了以双歧杆菌为代表的肠道厌氧菌数量,以肠杆菌为代表的肠道需氧菌数量则减少,增强了益生菌在肠道的定植能力,增强机体的免疫力。刘华[18]提出提出推拿能够改善小儿急性非细菌性腹泻病作用的途经是通过调节微生态平衡,恢复肠道微生态环境获得的。以上研究说明可以通过推拿能够对肠道菌群产生影响,通过增加益生菌的定植,通过神经免疫等通路对大脑产生影响,从而改善脑瘫患儿的脑损伤症状。SP作为最早被发现存在在双重器官的脑肠肽广泛分布于中枢及周围神经系统,有调节神经元活动的作用。张玮等[19]通过腹部推拿对IBS患者血浆SP的改善作用明显优于安慰剂组。王金贵[20]等通过从脑肠肽角度探讨摩腹法干预肠易激综合征(IBS)的作用机制的研究中观察到摩腹法能够通过调节局部肠道SP和VIP的功能来治疗IBS。以上研究说明推拿可能会通过肠道P物质(脑肠肽)的传递作用于中枢神经系统。可能对脑瘫患儿中枢神经系统症状产生影响。推拿手法作为一种机械用力可以直接作用于胃肠道所在的腹部,这种机械力一是可以直接促进胃肠动力,使其分泌相应激素作用于菌群,另外这种机械力可以产生能量转换和生物电等信息传导,作用于肠道后由神经冲动的形式经传入纤维到达中枢神经系统,在神经系统发生复杂的电学和化学变化[21]。通过推拿机械力的作用机制,直接刺激肠道,产生信息直接上传至脑,影响中枢神经系统,从而改善脑瘫患儿的运动障碍等中枢神经系统症状。
脾胃为后天之本,主运化和升清,中医脾胃的消化吸收功能与现代肠道菌群的功能是对应的,肠道菌群与宿主之间的动态平衡维持着机体的健康,即生理状态,其与之产生的消化酶参与各种营养素的吸收,液体和电解质的吸收、转运,以及粪便的排出。其产生的有益于人体的代谢产物如短链脂肪酸(SCFA)可减少炎症因子的生成,维持局部结构的完整性,促进肠道上皮细胞的增殖,进而增强人体对矿物质及微量元素的吸收功能,为机体提供能量,促进机体的健康[22]。另外,中医学认为脾具有充实卫气,增强正气抗病御邪的功能,《灵枢·五癃津液别篇》谓:“脾为之卫”、《金匮要略》言:“脾旺不受邪”,脾功能正常,则可以增强正气,防御邪气,所谓“正气存内,邪不可干”,这与肠道菌群具有的免疫防御功能也是一致的。万全于《育婴家秘》提出了小儿“脾常不足”的理论,所以小儿易患“积滞、呕吐、厌食、泄泻”等脾失健运的疾病,脑瘫患儿先天不足,肾精亏虚,没有先天之精滋养,所以后天之本脾常不足的现象更加明显。婴儿生后在有菌环境中暴露,肠道菌群经历了从无到有、从不稳定到稳定、从单一到复杂的过程,Christopher J[23]等人通过基因测序发现婴幼儿发育中的肠道微生物组经历了微生物组进展的三个不同阶段,分别为:发育阶段,第3至14个月,过渡阶段第15至30个月,和稳定阶段第31至46个月,由此看出,小儿脾常不足与婴幼儿的肠道菌群不稳定性是一致的。脑瘫病位在脑,多伴有四肢活动障碍,脾主运化,水谷精微经脾的运化化生为气血可荣脑养脑,脾主升清,所生清阳又可醒脑荣脑。另外,脾在体合肉,主四肢。《素问·五脏生成篇》有言:“脾之合肉也。”《素问·阴阳应象大论篇》曰:“脾生肉……在体为肉。”由此可见脾与肌肉密切相关,肌肉的濡养有赖于脾的运化。临床研究表明小儿推拿对脾虚体质有良好的调节作用。田慧[24]等通过对脾虚体质小儿进行6个月后的推拿操作后,发现推拿对于脾虚质小儿的生长发育改善情况明显优于对照组。王菊菊[25]将符合脾虚质的70名患儿随机分为推拿组合药物组进行治疗,结果表明推拿对干预小儿脾虚质的总体疗效要优于口服药物组。
小肠作为营养物质消化吸收的主要场所,大部分的蛋白质、脂质、部分二糖、单糖及淀粉在小肠被吸收[26]。有研究表明小肠菌群具有调节免疫、代谢、内分泌等功能,对宿主健康有多方面影响[27]。除了通过心与小肠相表里,说明“脑与肠”相关外,小肠的解剖位置刚好是下丹田的位置,而下丹田的关元穴又是小肠募穴,由此可见,下丹田与小肠关系密切。丹田并不是一个点,而是一块区域,古今文献对上丹田的认识比较统一,认为上丹田就是脑、脑神经组织、包括大脑中枢神经系统及脑垂体、松果体等,下丹田的具体位置各家论述各有不同,《黄庭经》记载“丹田上有黄庭,下有关元,后有幽阙,前有命门,实在脐下一寸三分处。” 《幼幼集成》言:“脐为百风总窍,五脏寒门,道家谓之下丹田,为人身之命蒂,寄于脐内一寸三分。” 《难经》曰:“丹田在脐下三寸,方圆四寸,附着于脊普,两肾根也”。《针灸学》教材认为脐下的阴交、气海、关元、石门这四个穴位又名丹田。综上所述,下丹田可能是在脐下小腹部相当大的一块体积,包括关元、气海,神阙等穴位。上下丹田的关系密切,“古人云:脑为元神之府”,而下丹田作为“生气之源”“性命之祖”“五脏六腑之本”是培补元气的重要场所。王洪斌[28]认为丹田(下丹田)为人体的第二大脑,脑神经组织以一种特别的方式存在在中枢神经系统以外丹田部位,在此形成一种神经异地聚合能的能量场。下丹田中的“气海穴、关元穴”作为培补元气,益肾固精的重要穴位是医者治疗脑瘫的常用取穴,高青[29]通过选取关元、气海等穴位来治疗脑瘫患儿姿势运动发育异常,结果发现健脾益肾推拿法结合康复治疗组的疗效优于单纯康复治疗组。唐英[30]等人通过随机研究艾灸关元、肾俞、足三里与西药对脑瘫患儿免疫功能的影响发现艾灸关元等穴可改善脑瘫患儿的免疫功能且疗效优于西药组。小儿推拿可能通过作用于关元、气海等穴位进而调节小肠肠道菌群功能,达到治疗疾病的目的。
现代医学对脑-肠轴进行研究后发现大脑和胃肠道通过神经、免疫、内分泌等进行复杂的双向调节,对肠道菌群的调节会影响中枢神经系统的功能。所以小儿推拿对肠道菌群的影响可能是改善脑瘫中枢神经系统的潜在机制。综上所述,推拿能够治疗小儿脑瘫的机制可能是几方面的:(1)对肠道菌群的直接调节作用。(2)对脑肠肽的调节作用。(3)推拿作用于感受器的传入机制。但是现在对脑瘫患儿肠道菌群及推拿作用于肠道菌群的研究较少,需要从更科学的角度加以深入研究。①通过科学的检查手段分析脑瘫患儿的肠道菌群的具体特征;②推拿改善肠道菌群的研究,仅以特定菌种作为观察对象,如:乳酸杆菌、肠杆菌等,未来应从整体分析肠道菌群中变化较大的菌种,以更好的了解推拿对菌群的改善作用。③人体肠道菌群通过免疫、内分泌、神经功能等对中枢神经系统的影响是多靶点,多途径的,今后可以从具体通路和作用机制进行研究,为推拿治疗脑瘫提供新思路。