督脉为奇经八脉之一,主干行于背部正中线。《难经》、《针灸甲乙经》也记载督脉的主干是以脊柱正中为主,虽不直属脏腑,但由于其支脉、络脉联系广泛,与六阳经均有联系,称为“阳脉之海”,具有“总督诸阳”的作用,总督一身阳气,对内脏功能具有温煦、推动和调整作用,有主导人体脏腑功能,统率十二经脉的重要作用。首穴为长强,末穴为龈交,总共28穴。按十四经流注与足厥阴肝经衔接,交于任脉,并与足太阳膀胱经在背部第一侧线相合,本经脉主治神志病、热病,腰骶、背项、头部病selleck Blebbistatin证及相应的内脏疾病。皮节谱图是基于皮节支配和分区描绘在人体简图上所形成的图谱。许多学者描绘的标准皮神经分布图如Head图谱、Lee图谱以及Foerster图谱中在头面躯干部显示有严格的中线分界。并且很多教科书中对于督脉的神经支配也未能准确描述,更有文献明确说明前后正中线上的皮支分布是左右两侧互相对应,并不重叠。那位于中轴线——督脉的神经支配是否空缺?躯干部的中线区域主要由脊神经支配。脊神经自椎间孔出椎管,分为脊神经前支和脊神经后支,脊神经后支走行于腰背部肌肉与皮肤,分为脊神经后内侧支与脊神经后外侧支,而腰背部中线区域主要由脊神经后内侧支支配。通过解剖学及临床病理学证据证明了皮神经、眶下神经以及会阴神经等也能够跨越中线,并且承认周围神经分布的可变性,甚至有皮神经在中线区域重叠的现象。此外,文献报道有沿脊神经分布的簇集状带状疱疹皮损能够跨越背部中线,并可达对侧几厘米。那位于背部中线的督脉是否接受来自两侧脊神经的双重支配?腧穴的治疗作用与其神经解剖的关系密切,常用的腧穴多位于或邻近周围神经干、分支或神经末梢。督脉主要位于人体背部正中线,外周与各脊神经普遍存在联系。解剖学表明,背部穴位的肌肉皮肤主要由胸腰脊神经的后支支配,而主司内脏运动和感觉的内脏神经的初级中枢位于脊髓,呈节段分布规律,形成躯体-内脏和内脏-躯体反射通路。脊髓胸段(T6-T12)的侧角神经穿过交感链,于内脏大神经节换元后为交感神经节后纤维,与副交感神经纤维分布至胃上丛或胃下丛,主管胃的蠕动、收缩、分泌等功能。督脉穴位常用于治疗胃相关的消化系统疾病。针刺不同穴位对胃运动的调节具有神经节段特异性,针刺腹背部与胃同节段或近节段穴位则通过增加交感神经活动抑制胃运动。所以与胃相同节段(T6-T12)或近节段的督脉穴位均能改善胃功能。文献报道对胃大部切除术采用针麻时,均选取与胃同节段或近节段的腧穴来针刺进行比较观察,发现督脉上的穴位疗效更佳。督脉与六阳脉密切相联,更与足太阳膀胱经第一侧线、第二侧线共同组成背俞功能带,经足太阳经膀胱经背俞穴将五脏六腑之气血与督脉之经气相通。膀胱经穴位也常运用于治疗心肺疾病与胃功能障碍等内脏疾病。同一节段椎体下膀胱经与督脉的腧穴均由同一神经支配。如果督脉接受双侧神经支配,刺激督脉上与胃同节段或近节段穴位,是否比位于后背旁中线的膀胱经穴位对胃功能的调节有更好的生物学效应?1研究目的通过带状疱疹文献资料分析、神经源性炎性反应、逆向神经示踪、顺向神经示踪、脊髓背角多通道记录等技术方法,观察位于躯体背部中线上的督脉是否接受双侧脊神经的双重支配;通过胃运动记录方法,探讨与位于后背旁中线膀胱经穴位比较,位于中线的督脉接受穴位刺激激活的传入活动沿双侧脊神经传入,对胃功能是否具有更好的生物学效应。2研究方法2.1带状疱疹文献资料分析在Bing图库中以“herpes zoster”、“shingles”为检索词。纳入标准为发生于躯干头面部带状疱疹患者。排除标准:①发生于四肢部位的带状疱疹患者,②不能明确辨别带状疱疹发生部位的患者,③双侧相同或邻近节段同时发生带状疱疹患者。随机选取符合纳入排除标准的100张带状疱疹患者图片,分为头面部,胸腹部,腰背部三个部分,统计出不同部位的疱疹能够跨越中线比率。说明受疱疹病毒侵袭的神经是否跨越中线。2.2督脉的双侧神经支配特性2.2.1神经源性炎性反应健康雄性SD大鼠,采用神经电刺激的方法分别刺激背根神经、脊神经后支与后内侧分支的肌皮神经以及肋间神经引起神经源性炎性反应,观察相应神经引起的伊文思蓝渗出点是否跨越中线,分别计数背部与腹部能够跨越中线的比率。说明脊神经在背部皮肤是否存在交叉分布。神经电刺激方法:分别用两支自制不锈钢勾状电极悬挂双侧不同节段的背根神经、脊神经后支与后内侧分支的肌皮神经以及肋间神经,悬挂神经之后,用STG刺激器电刺激神经,刺激参数为电流2mA,波宽1ms,频率10Hz,时长30min。当电刺激时于尾静脉同时注射5%EB 0.2-0.3mL。大鼠巩膜和全身皮肤在推注后迅速变为蓝色,30min-2h后观察大鼠的腰背部及腹部EB渗出情况,运用小动物活体成像仪拍摄荧光下的阳性皮肤。2.2.2逆向神经示踪实验健康雄性SD大鼠,运用逆向神经示踪方法,于督脉T9节段(相当于筋缩穴)、膀胱经第二侧线相同节段皮节区域(相当于魂门穴、阳纲穴)分别注射霍乱毒素 B 亚基结合荧光素 594(Alexa Fluor 594-conjugated of the Cholera Toxin B subunit,AF594-CTB)以及霍乱毒素B亚基结合荧光素488(Alexa Fluor 488-conjugated of the Cholera Toxin B subunit,AF488-CTB)各 20μl,3d 表达后灌流取双侧T7-T10节段背根神经节(Dorsal Root Ganglia,DRG),运用冰冻切片机进行连续切片,厚度为40μm。观察并统计督脉与膀胱经第二侧线穴位上进行逆向标记的T7-T10节段DRG神经元数。说明督脉是否由传入神经上传至双侧DRG。2.2.3顺向神经示踪实验健康雄性C57BL/6小鼠,暴露双侧L4DRG,左侧注射rAAV2/9-hSyn-EYFP以及右侧注射rAAV2/9-hSyn-tdTomato各500nl。6w表达后,取后背含督脉的皮肤组织(1cm×1cm)进行透明化,使用鸡抗GFP抗体和兔抗RFP抗体进行一抗孵育与Alexa594荧光素化山羊抗兔二抗、Alexa488荧光素化山羊抗鸡二抗进行二抗孵育,于共聚焦显微镜下观察并拍摄皮肤组织上标记的神经纤维是否存在交叉。说明督脉皮肤是否有来自双侧神经纤维分布。暴露背根神经节:于背部T13处横向切开皮肤,用缝合线牵拉切口皮肤至L6以暴露L4-L5椎间孔,切开筋膜,钝性分离椎骨旁肌肉,DRG被椎骨板覆盖,用咬骨钳咬掉L4的椎板与附突,扩大双侧L4-L5椎间孔外侧,暴露出DRG。微量注射方法:运用微量注射器注射端的自制玻璃微管在撕开的外膜处直接接触DRG,然后运用微量注射泵慢慢推动5ul微量注射器,以速度200nl/min缓缓注射500nl,停留5min,然后将注射器缓缓退出。2.2.4在体多通道电生理记录健康雄性SD大鼠,用椎板切除术暴露L3-L4脊髓节段,再将32通道微阵列电极(Micro-Electrode Arrays,MEA)插入左侧脊髓背角(L4),于后背正中线右侧进行Infant gut microbiota毛刷刺激,运用多通道电生理技术记录左侧脊髓背角神经元被激活的放电活动。说明脊髓背角神经元不仅接受来自同侧感受野刺激,也接受中线旁对侧感受野刺激,所以督脉穴区的刺激信号是否能够激活双侧脊髓背角神经元。椎板切除术:在椎体T12-L1表皮部位,沿着背部中线纵行切开大鼠皮肤,剪掉大鼠T13-L1椎体棘突,暴露L3-L4脊髓节段。将32通道MEA于L3-L4脊髓节段后正中沟旁开1mm上方,并与脊髓表面形成77.5°夹角,推进器逐渐将电极插入大鼠左侧脊髓背角,参考电极插入背部肌肉中。运用动物在体神经信号记录系统记录并保存,后运用软件NeuroExplorerV5.0、spike2进行分析。待多通道电极能够记录到左侧脊髓背角神经元稳定放电后,于邻近后背正中线右侧进行毛刷刺激,观察左侧脊髓背角激活的神经元数。2.3督脉与膀胱经穴位对胃运动调控的比较观察健康雄性SD大鼠,运用Powerlab 8/20数据采集系统记录胃内压力蠕动波,手针或电针分别刺激督脉穴位(脊中穴)、膀胱经第一侧线穴位(胃俞穴)以及膀胱经第二侧线穴位(胃仓穴)以观察胃内压力变化。说明手针或电针刺激督脉穴位是否比膀胱经穴位对胃运动的调节有更好的生物学效应。采用球囊内压实验法记录胃内压力蠕动波,在十二指肠距幽门0.5-1cm处行0.2cm横向切口,将压力换能器的前端球囊(Φ 0.5cm)经切口处置入十二指肠后,沿着十二指肠向上推之,经幽门将球囊置入胃窦区。球囊另一端与压力换能器相连。仪器的Chart记录系统采样频率为1kHz。实验前将压力换能器中充满纯水,设备调零。球囊内注水量约0.5mL,通过轻微调节囊内水容量维持基础压力在60cmH2O左右,待压力波形稳定后记录囊内压力。刺激方法为手针或电针:(1)手针采用平补平泻,频率为2Hz,时长1min。(2)电针采用韩式电针仪,将正负极接穴位以及同经络下非穴位处,电针参数为电流1-2mA,频率10Hz,时长1min。3研究结果3.1督脉的双侧神经支配特性3.1.1带状疱疹皮损可以跨越中线通过在Bing图库中检索出符合纳入排除标准的带状疱疹患者图片100张。其中头面部纳入35例,跨越中线为16例,占比为45.7%;胸腹部纳入30张,跨越中线为5例,占比为16.7%;腰背部纳入35例,跨越中线为24例,占比为68.6%。带状疱疹皮损在各部位均存在不同比例能够跨越中线的现象,在胸腹部占比最少,腰背部占比最高。故带状疱疹皮损在头面部可跨越中线,在胸腹部常止于中线,而在背部常跨越中线。3.1.2神经源性炎性反应引起伊文思蓝渗出可跨越背部中线刺激腹部中线相关神经包括背根神经与肋间神经,涉及节段为T8、T10-T12以及L2-L3;刺激背部中线相关神经包括背根神经、脊神经后支与后内侧支,涉及节段为T13-L4。刺激背根神经、脊神经后支与后内侧支相应肌皮神经,发现能跨越背部中线达对侧,为10/12,占比为83.3%;而刺激肋间神经或背根神经,发现腹部均未能跨越中线达对侧,为0/10。3.1.3督脉穴位接受双侧背根神经节神经元支配在督脉筋缩穴进行逆向神经示踪标记的双侧DRG神经元数比例分别为54.97%与45.03%,在膀胱经第二侧线上同节段皮节的魂门穴(左)、阳纲穴(左)进行逆向神经示踪标记的注射同侧(左侧)与对侧(右侧)DRG神经元数占比分别为89.03%与10.97%。提示督脉穴位能逆向示踪至双侧DRG;而膀胱经第二侧线主要逆向示踪至同侧DRG。3.1.4督脉皮肤分布双侧神经纤维顺向示踪剂 AAV2/9-hSyn-EYFP 与 AAV2/9-hSyn-tdTomato 表达 6w 后,均能在相应节段的皮肤神经纤维上表达,皮肤的神经纤维构成一个神经纤维网络。AAV2/9-hSyn-EYFP标记的来自左侧感觉神经纤维能跨越中线到达右侧;AAV2/9-hSyn-tdTomato标记的来自右侧感觉神经纤维能跨越中线到达左侧。同侧感觉神经纤维分布超过中线的距离为1.0600±0.3905mm。说明督脉皮肤分布着来自双侧的感觉神经纤维。3.1.5脊髓背角神经元接受对侧邻近督脉感受野的传入运用32通道MEA记录左侧脊髓背角神经元放电活动,当在11只大鼠上对邻近督脉右侧的皮肤进行毛刷刺激时,观察到有23个神经元能被右侧邻近督脉约0.5-1cm范围内的感受野激活,占比为6.53%。说明脊髓背角神经元不仅接受来自同侧感受野激活,也接受对侧邻近督脉感受野的传入。3.2督脉与膀胱经穴位对胃运动调控的比较观察3.2.1手针督脉穴位与膀胱经穴位对胃运动的影响与针刺前比较,手针脊中穴、胃俞穴与胃仓穴后均可明显降低胃内压力蠕动波曲线下面积比值(P<0.001)与波峰比值(P<0.001)。与胃仓穴比较,手针脊中穴可明显减少胃内压力蠕动波曲线下面积比值(P<0.01)与波峰比值(P<0.05);手针胃俞穴在胃内压力蠕动波曲线下面积比值与波峰比值无明显差异(P>0.05)。与胃俞穴比较,手针脊中FUT-175作用穴可明显减少胃内压力蠕动波曲线下面积比值(P<0.01)与波峰比值(P<0.05)。手针督脉穴位(胃仓穴)比膀胱经穴位(胃俞穴、胃仓穴)对胃运动抑制作用更加明显。3.2.2电针督脉穴位与膀胱经穴位对胃运动的影响与电针前比较,电针脊中穴、胃俞穴与胃仓穴后均可明显降低胃内压力蠕动波曲线下面积比值(P<0.001)与波峰比值(P<0.001)。与胃仓穴比较,电针脊中穴可明显减少胃内压力蠕动波曲线下面积比值(P<0.001)与波峰比值(P<0.01);电针胃俞穴可明显减少胃内压力蠕动波曲线下面积比值(P<0.01)与波峰比值(P<0.01)。与胃俞穴比较,电针脊中穴可明显减少胃内压力蠕动波曲线下面积比值(P<0.05)与波峰比值(P<0.01)。电针督脉穴位(胃仓穴)比膀胱经穴位(胃俞穴、胃仓穴)对胃运动抑制作用更加明显。4研究结论4.1从神经解剖学角度,位于背部中线上的督脉接受双侧脊神经的双重支配。督脉分布着来自双侧的感觉神经纤维,刺激督脉穴位的传入活动沿双侧脊神经经背根神经节传入以激活脊髓背角神经元。4.2从生理功能角度,与位于后背旁中线膀胱经的穴位比较,针刺位于背中线督脉的穴位对生理状态下胃功能的调控有更好的生物学效应。