
二、西医研究进展
1.相关概念
(1)肠神经系统
肠神经系统(enteric-nervous system,ENS)由位于胃肠道(包括胰和胆囊)的神经元、神经递质和蛋白质及其支持细胞所组成的系统,包括肠肌神经丛和下神经丛,是具有完整自我传入、传出神经系统的特别系统。有腹脑(abdominal brain)或第二大脑(the second brain)之称。
ENS的神经元约为108个,相当于脊髓内神经元的数目,依据功能可将其神经元分为3类:①传入或感觉神经元,传递来自胃肠感受器的信息,感受胃肠道内化学、机械和温度等刺激。②传出或运动神经元,直接与胃肠效应器细胞(骨骼肌细胞、平滑肌细胞、分泌细胞和吸收细胞)联系,支配胃肠道平滑肌、腺体和血管的活动。③大量的整合(中间)神经元,联系传入与传出神经元,分析整合感觉神经元传入的信息,编拟运动神经元应发出的信息。各种神经元之间通过短神经纤维相互联系,形成神经网络。ENS神经元释放的神经递质和调质种类很多,几乎所有中枢神经系统中的递质和调质均存在于内在神经系统中。因此,以黏膜下神经丛、肌间神经丛、神经元构成神经网络,由感觉神经元、中间神经元和运动神经元构成神经回路并最终形成一个完整的、可以独立完成反射活动的ENS整合系统。
(2)脑肠肽
脑肠肽(brain-gut peptide)是既存在于消化道,也存在于中枢神经系统中的一类生物活性肽,在脑肠轴各个环节的相互作用中,具有神经递质和神经激素的双重作用,同时对胃肠道运动、分泌和吸收等也具有调节作用。
近年来在中枢和外周神经元中已发现50多种肽类物质,具有脑肠双重分布这一特点。如P物质、脑啡肽(ENK)、血管活性肠肽(VIP)、生长抑素(SOM)、5-羟色胺(5-HT)、胃动素(MTL)、胃泌素(GAS)、胆囊收缩素(CCK)等。脑肠肽的发现打破了一直以来认为乙酰胆碱(ACh)和去甲肾上腺素(NA)是肠神经系统主要递质的认识。
脑肠肽可通过五种方式实现其生物作用:①自分泌(autocrine):脑肠肽释放后局部作用于分泌细胞自身。②旁分泌(paracrine):肽类激素释放后,通过细胞间隙从发源细胞弥散至邻近靶细胞。③内分泌(endocrine):分泌的肽类直接释放入血循环,运送至远端部位起作用。④神经递质(neurotransmitter):肽能神经末梢释放的神经递质经由轴-树突或突触前轴实现神经细胞间传递。⑤神经内分泌(neuroendocrine):神经末梢释放的肽类进入血液而作用于其他组织。
(3)脑肠轴
脑肠轴(brain-gut axis)是指中枢神经系统与肠神经系统之间形成的双向通路,涉及神经、内分泌、免疫等方面。脑肠轴有机地把脑内分泌系统、肠神经平滑肌系统及免疫系统整合在一起,中枢神经系统通过影响胃肠激素的分泌及免疫功能影响胃肠功能;胃肠功能的异常又可通过胃肠与神经系统的共有激素与免疫系统影响神经系统。由脑肠轴介导的信号在中枢和外周间的传递,是联系中枢神经系统与外周的重要途径。
(4)脑肠互动
脑肠互动(brain-gut interaction):机体通过脑肠轴之间的双向网状环路进行胃肠功能的调节称为“脑肠互动”。
(5)神经胃肠病学
神经胃肠病学(the neural gastroenterology)阐述中枢神经系统对胃肠功能的调控以及胃肠道信息向中枢神经系统传导的神经机制。
2.脑肠互动学说的提出与发展
1833年William Beaumonut在对瘘管患者的观察中提出“凡是压抑或干扰神经系统的恐惧、愤怒都可引起胃分泌的抑制和明显延缓胃的消化和排空”。1897年W.B.Cannon观察到情绪对胃运动的影响,提出脑与胃运动联系的概念。
1899年,英国伦敦大学著名生理学家Bayliss和Starling在研究麻醉犬小肠运动中发现,当施压于麻醉犬的小肠腔时,可导致口侧收缩和肛侧收缩,由此提出了著名的“小肠定律”。Bayliss和Starling指出,在没有外来神经控制下,小肠“局部神经机制”负责调节“肠定律”,引发肠袢的反射,即所有调节反射活动的必要机制存在于肠壁内。
1921年英国生理学家Langley首次发现并命名肠神经系统。
1931年VonEuler和Gaddum在研究体内乙酰胆碱分布时意外发现了脑和肠的提取物中存在着一种具有相同生物活性的物质——P物质,第一次发现了脑肠肽的存在。随后多项研究发现在动物脑内存在多种活性肽,如神经降压素、脑啡肽等也存在于胃肠道,一些胃肠激素活性肽,如蛙皮素、胆囊收缩素等在脑内也存在。Pearsa指出,胃肠道的肽类分泌细胞和脑内的肽类神经元在胚胎上是共同起源于神经外胚层的。
进入20世纪80年代,研究人员提出肠神经系统的概念,它不受中枢神经功能直接控制,是可进行自我调节、自我控制的功能系统。经过长期研究后,临床医生开始对内脏的神经调节有了较完整的认识,并开始对疾病在中枢、消化道本身及脑肠轴上的改变进行深入研究,形成了神经胃肠病学。许多研究表明,神经和精神病变可引起不同程度的胃肠道功能紊乱。
1989在英国剑桥皇后学院举行的大脑-肠道互动研讨会进行了脑肠相互作用的神经解剖学、功能和病理生理方面的研究。
1998年美国哥伦比亚大学解剖和细胞生物学系的Michael Gershon教授在《第二脑》中提出肠神经系统属于第二脑,认为肠神经系统虽然属于外周神经系统,但不同于一般外周神经,它可以在中枢神经系统支配下活动,也可以脱离中枢神经系统的支配而独立活动。ENS是一个可以完全独立的神经系统,其神经递质非常丰富,神经元回路和网络极为复杂,神经元数目接近脊髓,因此有“第二大脑”之称。
胃肠与大脑密不可分,中医脑肠相通学说的提出,西医神经胃肠病学的建立,脑肠肽及脑肠轴的发现,更揭示了大脑与胃肠在生理上相互依赖、相互协调,病理上相互影响的关系,在临床辨证论治时一定要综合分析,全面考虑,体现中医学的整体观念。