综述：刺激周围神经以缓解疾病症状的方案：调节心脏系统的新视角

《Journal of Traditional Chinese Medical Sciences》：Stimulating peripheral nerves to alleviate disease symptoms program: a new perspective on regulating the cardiac system

心脏自主神经系统调控机制及针灸研究进展：系统综述 SPARC计划成果与挑战

　　在当今医学领域，心血管疾病的防治已成为全球关注的焦点。随着科学技术的不断进步，对心脏自主神经系统（ANS）的研究日益深入，揭示了其在维持心血管系统稳态中的核心作用。自主神经系统通过复杂的神经调控机制，调节心脏的节律、收缩力以及整体功能。然而，当这种调控失衡时，可能会引发多种心血管疾病，如心律失常、心力衰竭、高血压等。因此，系统地解析心脏自主神经系统的调控机制，分析其功能失调的病理基础，探索新型治疗策略，成为当前医学研究的重要方向。在此背景下，美国国家卫生研究院（NIH）于2016年启动了“刺激周围神经以缓解疾病症状”（SPARC）计划，旨在通过神经调控技术，开发针对神经系统功能障碍的新疗法。与此同时，中医针灸作为传统医学的重要组成部分，也在探索其对心脏自主神经系统的调节作用，显示出独特的临床价值和科学潜力。

SPARC计划的核心目标是利用先进的神经调控技术，研究周围神经系统的解剖结构、功能及其调控机制，以期为治疗多种疾病提供新的思路。该计划的实施不仅推动了神经科学的发展，也为生物电子医学的临床应用奠定了基础。第一阶段的SPARC计划于2022年11月结束，建立了丰富的科学数据和技术创新平台，为后续研究提供了坚实的技术支持。例如，通过多模态成像与计算建模相结合，研究人员能够更精确地描绘心脏自主神经系统的分布模式，并揭示其与器官功能之间的复杂关系。这些成果为心血管疾病的发病机制研究提供了新的视角，同时也为未来的治疗策略奠定了科学依据。

在心血管疾病的防治中，自主神经系统的作用尤为关键。心脏自主神经系统由交感神经和副交感神经共同调控，其动态平衡决定了心脏功能的稳定性。交感神经主要负责增强心脏活动，通过释放去甲肾上腺素（NE）激活β1-肾上腺素能受体，提高心肌收缩力和心率。而副交感神经则通过释放乙酰胆碱（ACh）作用于M2型毒蕈碱受体，抑制环腺苷酸（cAMP）的生成，从而降低心率和房室传导速度。这种动态平衡的破坏，往往与多种心血管疾病的发生密切相关。例如，在心力衰竭的情况下，交感神经的过度激活会导致NE水平升高，进而引发心肌β受体下调、钙离子处理异常以及氧化应激等病理变化，进一步削弱心脏功能。与此同时，副交感神经的抑制也会加剧心脏的负担，形成恶性循环。

值得注意的是，心脏本身也具备一定的自主调节能力，即所谓的“心脏内在自主神经系统”（ICNS）。这一系统位于心房的外膜表面和脂肪垫中，由交感神经和副交感神经的神经元相互连接，形成局部神经网络。ICNS能够响应外界刺激，并通过复杂的神经信号传递，调节心脏的节律和功能。然而，ICNS的活动受到来自中枢自主神经系统的调控，因此，整体的自主神经调节是一个多层次、多环节的动态过程。

在心血管疾病的治疗中，SPARC计划的进展为理解心脏自主神经系统的功能提供了新的工具和技术。例如，通过光学定位、光遗传学、计算建模和钙离子成像等技术，研究人员能够更精确地定位心脏自主神经的分布和活动模式。这些技术不仅有助于揭示自主神经在心血管疾病中的作用机制，也为开发新的治疗手段提供了可能性。例如，心脏交感神经的去神经化已被证明在治疗难治性室性心动过速方面具有显著效果，能够延长心律失常周期并提高消融治疗的成功率。此外，针对高血压相关心律失常的新型治疗策略，如磷二酯酶2A抑制剂的应用，也显示出恢复脑钠肽对交感神经过度激活的抑制作用，从而改善心脏功能。

尽管SPARC计划在心血管自主神经系统的研究中取得了显著进展，但其研究方法仍存在一定的局限性。例如，一些SPARC项目依赖于侵入性手术植入，这不仅增加了实验成本，还可能引发感染等风险。此外，SPARC干预手段通常采用单向、线性的神经调控模式，难以全面反映心脏自主神经系统复杂的多靶点调节特性。相比之下，针灸具有多靶点、多路径调节的特点，能够激活全身的神经-内分泌-免疫网络，从而在整体上改善心血管系统的功能。例如，针灸可以通过激活迷走神经，抑制炎症因子的释放，从而发挥抗炎作用。这一机制被称为“胆碱能抗炎通路”（CAP），其核心在于迷走神经末梢释放乙酰胆碱，通过α7烟碱型乙酰胆碱受体作用于巨噬细胞，阻断NF-κB信号通路，进而减少促炎因子如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素-6（IL-6）的释放。此外，针灸还可能通过“迷走神经-肾上腺髓质-多巴胺轴”发挥作用，例如低强度电针刺激足三里（ST 36）穴位能够激活迷走神经，促进多巴胺的生成，从而抑制细胞因子的释放并改善脓毒症模型中的生存率。

然而，针灸在调节心脏自主神经系统方面的研究也面临诸多挑战。首先，针灸的作用机制尚未完全阐明，许多研究仍停留在表层现象的观察，缺乏深入的分子和细胞层面的解析。其次，针灸的研究方法和技术手段相对传统，主要依赖于神经生物学实验，如组织切片分析和动物模型研究，这些方法难以实现神经活动的实时记录和调控。此外，针灸的临床应用仍然受到研究方法标准化程度不足的限制。例如，在穴位选择方面，国内研究普遍采用ST 36和合谷（LI 4）等固定穴位，缺乏对不同疾病类型和个体差异的针对性。这种统一化的研究模式虽然便于推广，但也限制了对针灸机制的深入探索。

为了克服这些局限，针灸研究需要更加注重多学科交叉融合。例如，可以借鉴SPARC计划中采用的高分辨率神经电路图谱构建技术，将传统穴位与现代神经解剖学相结合，探索针灸对心脏自主神经系统的具体作用路径。此外，针灸研究还可以引入人工智能（AI）技术，以提高研究的精准度和效率。AI算法可以整合多种神经影像数据，如功能性磁共振成像（fMRI）和脑电图（EEG），揭示针灸对大脑活动的影响，并建立“穴位-脑功能”之间的关联。同时，AI还可以用于分析针灸操作参数，如刺激频率、强度和持续时间，从而优化治疗方案，提高临床效果。

在应对SPARC计划带来的挑战方面，针灸研究者可以采取多种策略。首先，应系统学习SPARC计划中的现代研究方法，如神经追踪、功能性成像和电生理记录等，以建立传统穴位与现代神经解剖学之间的桥梁。其次，针灸研究应注重参数标准化，避免过度依赖传统经验中的“得气”感觉，而是采用更科学、可量化的刺激参数。此外，针灸研究还应探索闭环控制系统，以实现对神经活动的实时调控，提高治疗的精准性和安全性。通过这些方法，针灸可以在保持其传统优势的同时，更好地融入现代医学体系，提升其在心血管疾病防治中的科学性和临床应用价值。

近年来，随着人工智能技术的快速发展，其在针灸研究中的应用也逐渐增多。AI不仅可以用于分析针灸对大脑活动的影响，还可以优化针灸操作参数，提高治疗效果。例如，通过深度学习算法，研究人员可以对大量临床数据进行分层处理，识别不同穴位对特定疾病的有效性，并建立个性化的针灸方案。此外，AI还可以用于预测针灸治疗的个体化效果，帮助医生制定更加精准的治疗计划。这些技术的应用，不仅有助于针灸研究的现代化，也为其在国际医学领域的推广提供了新的机遇。

总之，针灸作为传统医学的重要组成部分，具有独特的临床价值和科学潜力。在心血管疾病的防治中，针灸通过多靶点、多路径的调节机制，能够有效改善心脏自主神经系统的功能，从而降低疾病风险。然而，针灸研究仍面临诸多挑战，包括作用机制的不完全理解、研究方法的局限性以及临床转化的困难。未来，针灸研究应积极借鉴SPARC计划中的先进技术和研究框架，同时结合人工智能等现代科技手段，推动针灸的科学化、标准化和国际化发展。这不仅有助于提升针灸在心血管疾病防治中的地位，也将为传统医学与现代医学的融合提供新的思路和方向。