针刺天枢穴双向调节肠道功能的中枢响应机制研究

目的： 以功能性腹泻和功能性便秘为研究载体,采用基于血氧水平依赖的功能磁共振成像(Blood Oxygenation Level Dependent-Functional Magnetic Resonance, BOLD-fMRI)技术,研究针刺天枢穴双向调节肠道功能的中枢响应机制,拟揭示针刺双向调节效应的科学内涵,为阐释双向调节效应的科学基础提供实验依据。 方法： 本研究共纳入40例功能性便秘患者、18例功能性腹泻患者和50例健康受试者。在便秘和腹泻患者的天枢穴行针刺治疗,每日1次,5日为1个疗程,治疗2个疗程,疗程间休息2天,共10次。在治疗前后分别进行临床评价和静息状态下的fMRI扫描,完成以下分析： 1、对比针刺前后功能性腹泻患者和功能性便秘患者临床效应观察指标的差异,探讨针刺是否存在双向调节效应。 2、通过比对功能性腹泻患者和健康受试者,功能性便秘患者与健康受试者在静息状态下脑功能局部一致性(Regional homogeneity,ReHo)的差异,探讨患者异于健康人的脑功能活动特征。 3、通过比对针刺前后功能性腹泻患者和便秘患者在静息状态下局部一致性的变化,将脑功能活动的变化和临床效应指标的变化进行相关分析,筛选针刺天枢穴通便和止泻效应的靶向调节重点脑区。 4、通过比对针刺前后功能性腹泻和便秘患者基于靶向调节重点脑区的全脑功能连接网络,获得针刺前后功能性腹泻患者和便秘患者共同的脑功能网络,从网络调整的角度来探讨针刺双向调节肠道功能的中枢响应特征。 结果： 1、针刺天枢穴双向调节肠道功能的临床效应 (1)针刺天枢穴后,能显著增加功能性便秘患者的周自主排便次数(P<0.01),提高Bristol大便性状得分(P<0.05)；能显著减少功能性腹泻患者的周排便次数(P<0.01),降低Bristol大便性状得分(P<0.05)。 (2)针刺天枢穴能显著改善功能性便秘患者生活质量评分中一般健康状况(P<0.01)和情感职能(P<0.05)两个维度的得分,能改善功能性腹泻患者在躯体疼痛(P<0.05)、一般健康状况(P<0.05)和机体活力(P<0.05)三个维度的得分。 (3)针刺天枢穴后能显著降低功能性便秘患者的焦虑自评量表(Self-rating Anxiety Scale, SAS)(P<0.05)和抑郁自评量表(Self-rating Depression Scale,SDS)(P<0.05)得分,功能性腹泻患者的SAS和SDS得分虽然有所下降,但是无统计学意义(P>0.05)。 2、功能性便秘和功能性腹泻患者静息态脑功能活动特征研究结果 (1)功能性便秘患者与健康受试者静息状态下ReHo的差异：与健康受试者相比,便秘患者局部一致性升高的脑区包括：右侧中央后回(BA3)、颞上回(BA22、BA21),左侧颞下回(BA20)、颞极(BA36)、中扣带回(Middle Cingulate Cortex,MCC)(BA23)、海马旁回(BA34),双侧眶部额上回(BA11)、颞中回(BA39、BA21)(P<0.005)。局部一致性降低的区域包括：右侧角回(BA39)、丘脑,左侧三角部额下回(BA45)、苍白球(BA48),双侧眶部额下回(BA47)(P<0.005)。 (2)功能性腹泻患者与健康受试者静息状态下ReHo的差异：与健康受试相比,腹泻患者局部—致性升高的区域包括：右侧补充运动区(BA6)、额中回(BA46)、顶下回(BA7)、舌回(BA17)、脑岛(BA13)、MCC (BA24),左侧顶上回(BA7)、楔前叶(BA7),双侧中央前回(BA6,BA4)、中央后回(BA3)、中央旁小叶(BA6)、枕上回(BA19)、颞中回(BA21)(P<0.005)。局部一致性降低的区域包括：右侧眶部额下回(BA47)、海马旁回(BA35),左侧额中回(BA10)、眶部额上回(BA11)、颞极(BA21)、中脑(P<0.005)。 3、针刺后功能性便秘和腹泻患者静息态脑功能活动特征的改变 (1)功能性便秘患者针刺前后ReHo的变化：局部一致性升高的脑区包括：右侧顶下回(BA40)、角回(BA39),左侧岛盖部额下回(BA44),双侧楔前叶(BA7)、额中回(BA44、BA46)(P<0.005)。局部一致性降低的区域包括：右侧顶上回(BA5)、颞极(BA21)、梭状回(BA37)、丘脑,左侧补充运动区(BA6)、眶部额中回(BA10)、枕上回(BA19)、楔叶(BA19)、颞下回(BA20)、距状裂周围灰质(BA17),双侧枕中回(BA18)、中央前回(BA6、BA4)、中央旁小叶(BA6)、中央后回(BA3)、舌回(BA18)、颞上回(BA22)、三角部额下回(BA45、48)(P<0.005)。 (2)功能性腹泻患者针刺前后ReHo的变化：局部一致性升高的脑区包括：右侧角回(BA39)、三角部额下回(BA46)、颞下回(BA20)、前扣带回(Anterior Cingulate Cortex,ACC)(BA32),左侧顶上小叶(BA7)、枕中回(BA19),双侧楔前叶(BA7)、额中回(BA9、BA46)(P<0.005)；局部一致性降低的脑区包括：右侧中央前回(BA6)、豆状壳核、丘脑,左侧中央后回(BA3)、梭状回(BA37),双侧中央旁小叶(BA6)、距状裂周围灰质(BA17)、舌回(BA18)、颞中回(BA21)(P<0.005)。 (3)与病情改变密切相关的重点脑区：功能性便秘患者右侧丘脑ReHo值的降低与周排便次数的改善值呈极显著负相关(P<0.01)；功能性腹泻患者右侧前扣带回ReHo升高值与周排便次数的改善值呈负相关(P<0.05)。 4、针刺后核心脑区相关功能连接网络特征的改变 (1)功能性便秘患者针刺前后以右侧丘脑为种子点的功能连接网络发生了改变,表现为与丘脑功能连接的降低,包括的脑区有右侧额上回(BA11)、内侧额上回(BA9)、眶部额中回(BA11、前扣带回(BA32)、脑岛(BA13),左侧杏仁核(BA48)、双侧丘脑(P<0.001)；未发现与丘脑功能连接升高的区域。 (2)功能性腹泻患者针刺前后以右侧前扣带回为种子点的功能连接网络发生了改变,表现为功能连接度的降低,包括右侧补充运动区(BA6)、脑岛(BA13),左侧三角部额下回(BA45)、眶部额中回(BA11)、尾状核、双侧丘脑(P<0.001)；未见功能连接升高的区域。 结论： 1、针刺可以同时改善便秘患者和腹泻患者的排便次数和形状,表现出了对肠道功能的双向调节作用。 2、功能性便秘和功能性腹泻患者与健康受试者相比静息状态下脑功能活动局部一致性存在显著差异。边缘系统-大脑皮层脑功能活动局部一致性的改变可能是功能性便秘患者和功能性腹泻患者中枢病理变化的主要特征。 3、对边缘系统-大脑皮层的脑功能活动局部一致性以及自稳态网络相关脑区功能连接网络的调整可能是针刺天枢穴双向调节肠道功能的中枢响应特征；而丘脑和前扣带回可能是针刺通便和止泻效应中靶向调节的重点脑区。