機械牽拉刺激對非特異性筋膜結(jié)締組織細胞活性影響的研究.pdf

1、背景。 細胞是人體的最基本功能單位；功能類似的細胞構(gòu)成組織；不同的組織構(gòu)成具有一定形態(tài)和功能的器官；多個功能類似的器官組成特定功能的系統(tǒng)：消化、呼吸、泌尿、生殖、循環(huán)、運動、感官、神經(jīng)和內(nèi)分泌。根據(jù)胚胎發(fā)育的三胚層原理、發(fā)育生物學理論和現(xiàn)代醫(yī)學生物學的研究結(jié)果，結(jié)合我們在數(shù)字人研究過程中的發(fā)現(xiàn)，中胚層間充質(zhì)分化成多個器官系統(tǒng)后，所遺留的部分形成遍布全身的非特異筋膜結(jié)締組織支架，非特異筋膜結(jié)締組織以干細胞為中心，為其他功能細胞的再

2、生提供細胞儲備和支持--稱為支持儲備系統(tǒng)；該支架在神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的作用下，參與機體內(nèi)環(huán)境變化的檢測與功能狀態(tài)的調(diào)控--稱為自體監(jiān)控系統(tǒng)。因此，我們提出了人體內(nèi)存在第十個功能系統(tǒng)一-支持儲備與自體監(jiān)控系統(tǒng)的新學說。 經(jīng)絡(luò)是整個中醫(yī)理論的基礎(chǔ)與核心，從現(xiàn)代生物學的角度揭示經(jīng)絡(luò)實質(zhì)是中醫(yī)理論現(xiàn)代化的關(guān)鍵。我們在數(shù)字人研究的過程中，對近年來經(jīng)絡(luò)研究中受關(guān)注較多的人體筋膜結(jié)構(gòu)進行了分割、標記和三維重建。發(fā)現(xiàn)了與古代經(jīng)絡(luò)記載走行相似的粗

3、細不等的立體結(jié)構(gòu)，認為其中較粗的部位相當于經(jīng)絡(luò)上的“穴位”，較細的部位相當于經(jīng)絡(luò)的“經(jīng)脈”。通過對整個人體的筋膜進行重建，顯示出筋膜在人體內(nèi)部所形成的支架，從淺入深有5種結(jié)構(gòu)構(gòu)成：1、真皮致密結(jié)締組織；2、皮下疏松結(jié)締組織；3、肌肉表面疏松結(jié)締組織；4、肌間隔和肌間隙結(jié)締組織；5、內(nèi)臟器官門、被膜和內(nèi)部間隔結(jié)締組織。通過研究國標人體14條經(jīng)絡(luò)361個穴位的進針部位和手法，發(fā)現(xiàn)人體穴位的針刺部位均位于筋膜的不同層次，其中位于肌間隔和肌間隙

4、結(jié)締組織者最多，其次是真皮致密結(jié)締組織層和皮下疏松結(jié)締組織層，少數(shù)位于肌肉表面疏松結(jié)締組織(深筋膜)和內(nèi)臟器官門、被膜和內(nèi)部間隔結(jié)締組織。從筋膜學的角度，我們認為中醫(yī)療法的基本點是通過包括針灸、刮痧、梅花針在內(nèi)的各種物理方式，刺激筋膜結(jié)締組織以調(diào)整人體的機能狀況和生命代謝；通過中藥湯劑的內(nèi)服等生物活性成分的作用，改變?nèi)梭w結(jié)締組織中功能細胞的活性，以調(diào)整機能狀況和生命代謝。中醫(yī)針灸刺激的解剖學基礎(chǔ)為人體非特異性筋膜結(jié)締組織(如：肌間隔、肌

5、間隙等在旋轉(zhuǎn)針體時能牽動較大范圍筋膜結(jié)構(gòu)，可達骨膜，產(chǎn)生較強生物信息的部位)，刺激點(穴位)與非刺激點(非穴位)其實只是信息“量”的區(qū)別而沒有“質(zhì)”的不同。中藥通過改善筋膜的微循環(huán)狀況(活血化淤)和上皮基膜的通透性(補氣)調(diào)節(jié)功能細胞的再生和活性。 從生物進化的過程中可以了解到結(jié)締組織是從間充質(zhì)演化而來的，間充質(zhì)是從次級間充質(zhì)演化而來，次級間充質(zhì)是從初級間充質(zhì)演化而來。概括來說多細胞生物--細胞外液--維持生物內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和外形，

6、修復損傷細胞、調(diào)控生物自身代謝；三胚層動物--間充質(zhì)--分化為各種維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的器官系統(tǒng)，修復損傷細胞、調(diào)控自身代謝；高等動物--筋膜--支持、固定、分隔、修復損傷細胞、調(diào)控生物自身代謝。 間充質(zhì)干細胞(mesenchymalstemcells，MSCs)具有自我更新、多向分化的能力。最初是由Friendenstein等發(fā)現(xiàn)，并證明其在體外可以分化為成骨細胞及脂肪細胞，而后其它的研究小組發(fā)現(xiàn)骨髓來源的MSCs不僅可以分化為中胚

7、層來源的組織，而且可以分化為內(nèi)胚層和外胚層來源的組織?，F(xiàn)在已有利用間充質(zhì)干細胞移植治療心肌梗死、先天性骨發(fā)育不全、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、糖尿病的報道。目前研究比較多的是骨髓來源的MSCs，但是MSCs廣泛分布于其它組織中，包括臍血、外周血、肌肉、皮膚、肝臟、胰腺和脂肪等。間充質(zhì)干細胞的多組織來源性與筋膜結(jié)締組織支架的全身分布性是一致的，其縱向、橫向分化的生物學特性與筋膜學提出的筋膜結(jié)締組織對機體的支持儲備作用也是一致的。2007年，UCLA(U

8、niversityofCaliforniaLosAngeles)研究人員與哈佛大學研究人員合作，通過向小鼠成纖維細胞添加能夠與DNA特定位點結(jié)合的4種轉(zhuǎn)錄因子，包括Nanog和OCT-4，可以將成纖維細胞再程序化為多能細胞，多項檢測結(jié)果證實這些再程序化后的細胞與胚胎干細胞從結(jié)構(gòu)到功能均非常相似。 總之，為證實筋膜結(jié)締組織以干細胞為中心對機體產(chǎn)生的支持儲備作用，可以從以下幾個方面進行初步研究：1、筋膜結(jié)締組織中是否存在間充質(zhì)干細胞

9、；2、物理刺激對筋膜結(jié)締組織中功能細胞產(chǎn)生怎樣的效應；3、物理刺激作用產(chǎn)生的細胞效應如何對機體發(fā)揮支持儲備作用。 目的： 研究機械牽拉刺激對非特異性筋膜結(jié)締組織細胞生物活性的影響，初步探討非特異性筋膜結(jié)締組織對機體產(chǎn)生支持儲備作用的細胞生物學基礎(chǔ)： 1、判斷非特異性筋膜結(jié)締組織中是否存在間充質(zhì)干細胞； 2、研究機械牽拉刺激能否對筋膜結(jié)締組織細胞增殖活性產(chǎn)生影響； 3、研究機械牽拉刺激能否改變筋膜結(jié)

10、締組織中相關(guān)細胞因子基因表達。 方法： 1、取成年大鼠皮下筋膜結(jié)締組織，酶消化法分離、培養(yǎng)筋膜結(jié)締組織源間充質(zhì)干細胞。通過形態(tài)學、功能學、流式細胞術(shù)鑒定非特異性筋膜結(jié)締組織源細胞是否符合間充質(zhì)干細胞的特性，以判斷非特異性筋膜結(jié)締組織中是否含有間充質(zhì)干細胞。 2、機械牽拉刺激筋膜結(jié)締組織，BrdU摻入法標記增殖細胞，免疫熒光法觀察細胞增殖活性，并進行統(tǒng)計學分析；并觀察牽拉刺激對筋膜結(jié)締組織結(jié)構(gòu)和形態(tài)的影響。

11、 3、機械牽拉刺激筋膜結(jié)締組織，通過RT-PCR擴增基因片段，觀察細胞增殖因子(a-fgf)；血管生成因子(VEGF)；胚胎干細胞特異基因：Nanog，OCT-4基因表達是否增高。 結(jié)果： 1、非特異筋膜結(jié)締組織源細胞具有長梭形、多角形的形態(tài)學特征，可以形成細胞集落，體外誘導可以分化成成骨細胞、脂肪細胞，絕大多數(shù)細胞(>96％)處于細胞周期的G0/G1期。 2、機械拉伸刺激筋膜結(jié)締組織后，實驗組大鼠腹股溝脂肪墊失

12、去正常結(jié)構(gòu)，切口有較多滲血，細胞增殖活性顯著提高，有統(tǒng)計學意義。 3、機械拉伸刺激筋膜結(jié)締組織后，細胞增殖因子a-fgf、血管生成因子VEGF基因表達量顯著增高，未能檢測到Nanog、OCT-4的基因表達。 結(jié)論： 1、非特異性筋膜結(jié)締組織源細胞在形態(tài)學上與其他組織來源的間充質(zhì)干細胞無明顯差別：可以誘導成骨、成脂肪，與間充質(zhì)干細胞多向分化功能一致；細胞增殖周期檢測中，絕大多數(shù)處于靜止狀態(tài)，符合間充質(zhì)干細胞特性?？?/p>

13、以判斷在成熟大鼠的筋膜結(jié)締組織中存在間充質(zhì)干細胞。 2、機械牽拉刺激可以顯著提高非特異性筋膜結(jié)締組織細胞的增殖活性，初步證實筋膜學觀點：物理刺激改變筋膜結(jié)締組織功能細胞增殖活性，通過功能細胞數(shù)量和性質(zhì)的改變，對機體產(chǎn)生支持儲備及調(diào)控作用。 3、機械牽拉刺激可以顯著提高筋膜結(jié)締組織中細胞增殖相關(guān)因子FGF、血管生成因子VEGF基因表達量，可以促進細胞增殖，及血管生成。證實物理刺激改變細胞基因表達，為其對機體產(chǎn)生的支持、儲備