严重创伤是40岁以下人群的主要死亡原因。重型颅脑外伤和失血性休克常导致伤后早期死亡,而晚期死亡则主要是由于出现继发性脑损害、脓毒症以及多器官功能衰竭(multiple organs failure,MOF)等严重并发症。创伤后机体合成大量炎症介质引起过度的炎症反应,这是导致全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)和多脏器功能不全综合征(multiple organs dysfunction syndrome,MODS)的重要原因素。创伤后机体的炎症因子水平和损伤程度密切相关。例如,在急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)和胸部创伤患者的支气管肺泡灌洗液,以及SIRS患者的血浆中均发现肿瘤坏死因子(TNF)-α,白介素(IL)-1β和IL-8水平明显增高。另外,血清IL-6浓度与损伤严重度评分(iniury severity score,ISS)关系密切,它还可以预示MODS、ARDS和脓毒症的发生率以及愈后。除了促炎细胞因子,伤后机体也会合成大量的抗炎介质以阻止促炎介质引起的组织损伤。但是,过度的抗炎反应常导致创伤后免疫抑制,将会增加严重感染及脓毒症的发生机率。此种免疫状态被称为代偿性抗炎反应综合征(compensatory anti-inflammatory response syndrome,CARS)。这种双向免疫反应之间的失衡可能是引起伤后继发性组织损伤和脓毒症发生机率增加的重要原因。因此,对创伤患者进行早期干预,抑制细胞因子的大量合成及释放,帮助机体达到SIRS和CARS之间的最佳平衡,应该能够减轻组织损伤,降低患者的感染机率。许多研究提示迷走神经张力降低与脓毒症、类风湿性关节炎、炎症性肠病等疾病严重性增加呈反比。炎性细胞因子在这些疾病的进程中有着重要的作用,由此我们推测严重创伤后出现的过度炎症反应可能也与迷走神经张力降低有关,是后者促使潜在的炎症反应持续扩大导致病情逐渐恶化。提高迷走神经张力应该对创伤患者有一定的益处。胆碱能抗炎通路为我们的这个猜测提供了一个重要的理论依据。迷走神经释放的乙酰胆碱与组织巨噬细胞膜表面的α7-烟碱样乙酰胆碱受体(α7-nAchR)结合后可以抑制循环TNF-α的合成。给动物注射烟碱或乙酰胆碱等α7-nAchR激动剂,或电刺激迷走神经均可以显著降低大鼠血清TNF-α的浓度;而应用基因技术使大鼠不表达α7-nAchR,或行迷走神经切断术后的大鼠,在注射内毒素后均表现出过度的炎症反应,血清TNF-α极度升高,而此时再对α7-nAchR基因敲除大鼠进行迷走神经电刺激则不能抑制细胞因子的合成。有研究提示配体与α7-nAchR结合后将会抑制核因子(NF)-κB的核转位,目前已发现在许多炎性介质基因的上游均有NF-κB等核转录因子的结合区域,因此胆碱能抗炎通路可能具有广谱的抗炎效应。实际上刺激迷走神经或给予α7-nAChR激动剂不仅可以抑制TNF的合成,还包括IL-1,IL-6,IL-8和高迁移率族蛋白-1(HMGB-1)等多种重要的炎性细胞因子。提高迷走神经张力有可能成为预防或控制创伤后过度炎症反应的一种方法。大量的研究证明针灸某些特定的穴位可以增加胃肠道蠕动,胃酸分泌,减缓心率,对抗脂多糖(LPS)引起的发热。这些结果都提示针灸对自主神经系统有一定的调控作用,包括提高迷走神经张力,那么它在理论上就有可能通过胆碱能抗炎通路抑制炎性反应。因此,本研究首先对不同伤情的创伤患者进行心率变异性(heart rate variability,HRV)分析以明确伤后自主神经特别是迷走神经功能的变化情况;随后通过针灸刺激足三里和内关两个穴位,检测刺激前后HRV和血清促炎细胞因子(IL-6及TNF-α)浓度的变化,观察迷走神经张力是否得到有效提升,以及这种改变是否可以抑制伤后炎症反应。实验内容和结果主要包括两个方面:1、应用HRV频域分析观察创伤患者伤后自主神经功能的变化情况。创伤患者依照ISS评分分为轻伤、重伤和严重伤三组,分别收集伤后第1天、第7天和第14天上午8点至10点间的心电图资料,选取其中5分钟的无干扰、无早搏的心电图数据,应用频域分析法进行短时程HRV分析。结果发现,创伤患者伤后早期HRV的低频功率(low-frequency,LF)、高频功率(high-frequency,HF)均明显降低;但LF/HF却明显升高。提示伤后早期自主神经功能明显改变,即交感神经兴奋性增高,迷走神经兴奋性降低。损伤越严重,这种改变越明显。随着病情的缓解,LF、HF逐渐升高,LF/HF逐渐降低,交感神经和副交感神经之间的平衡逐渐恢复。文献报道ISS评分越高的患者,其血清促炎因子浓度越高,发生SIRS、MODS的机率也越大。因此迷走神经功能降低可能是伤后出现过度炎症反应的重要原因:即迷走神经功能降低使胆碱能抗炎通路的作用受到限制,炎症反应因此不断扩大。这也提示提升迷走神经张力可能会对创伤患者的病情进展产生有利影响。2、应用HRV频域分析观察针灸对创伤患者自主神经功能的调整作用,同时通过ELISA检测血清TNF-α和IL-6浓度变化,观察针灸对迷走神经的兴奋效果,以及这种兴奋方式对炎症反应的影响,评估针灸是否能够有效兴奋胆碱能抗炎通路。选取ISS评分＞16分的严重创伤患者随机分为3组:针灸组、假针灸组和对照组。针灸穴位分别为内关穴和足三里穴。针灸治疗从伤后第1天持续至伤后第7天,每日2次,每次持续30min。假针灸组患者进针点选择在穴位旁1.5cm,避开其他穴位。对照组除不进行针灸治疗外,其余治疗措施同其他两组。分别收集3组患者刺激前、后的心电图资料进行HRV分析,同时留取适量的血液标本检测血清TNF-α和IL-6浓度。我们发现针灸治疗可以显著提升针灸组患者HFnu,降低LF/HF,同时血清细胞因子浓度也有显著降低,而非穴位针灸对HRV和血清细胞因子浓度无明显影响。我们同时也观察到针灸组患者血清TNF-α和IL-6浓度在整个治疗期间均显著低于另外两组患者。在实验期间,假针灸组患者和对照组患者的细胞因子浓度均出现一峰值,而针灸组患者则呈现出持续降低的趋势。结果说明针灸足三里和内关两个穴位可以显著提高创伤患者的迷走神经张力,有效激活胆碱能抗炎通路,抑制循环TNF-α和IL-6的合成。综上所述,本试验通过HRV分析、ELISA检测血清细胞因子,观察到创伤患者伤后迷走神经功能出现明显的下降,并且这种变化与损伤严重程度一致;通过针灸这种方式可以显著提升迷走神经张力,抑制循环TNF-α和IL-6的释放。这些结果说明迷走神经张力降低是严重创伤后的一项重要变化,它可能促使了伤后过度炎症反应的发生;提高迷走神经张力可以有效抑制伤后过度炎症反应。同时也说明了针灸是一种有效的兴奋胆碱能抗炎通路的方式,可以用来抑制创伤后的炎症反应。