过去40年间,超重和肥胖的发病率逐年上升,成年人的超重率为34.3%,肥胖率为16.4%
[1],肥胖已经成为全球性公共卫生危机。肥胖会导致心脑血管疾病、2型糖尿病、非酒精性脂肪肝等相关代谢疾病,严重损害人体健康
[2]。究其本质,肥胖的发生与白色脂肪异常扩增导致脂毒性物质堆积、交感神经活性抑制、下丘脑神经元功能失衡及慢性低度炎症微环境形成密切相关,并且脂肪组织自噬失调、胃肠道功能紊乱也会进一步加剧能量代谢稳态崩溃
[3-8]。目前,常见的肥胖治疗药物虽然能减轻体质量,但长期使用会造成胃肠道不适、心率异常、头痛失眠和低血糖等一系列不良反应,并且药物治疗肥胖靶点单一,难以满足肥胖多层次病理机制干预的需求
[9-10]。研究显示
[11],针灸作为生活方式干预的辅助疗法,可明显改善单纯性肥胖患者的体质量、体质指数(body mass index,BMI)、腰围及体脂率,并有效调节血糖和血脂代谢。此外,临床中显示针灸安全性良好,提示其作为肥胖综合管理补充手段的临床潜力。因此,本文从脂肪重塑、中枢稳态重建的多靶点干预策略予以综述,以期为针刺肥胖治疗提供了新的生物学视角。
1 脂肪组织重塑
在肥胖病理状态下,机体呈现脂肪组织的病理性增生与异常堆积,其发生机制涉及多个原因。基于现代医学研究进展,针刺干预通过多靶点调控机制抑制脂肪蓄积的作用路径可从以下5个维度进行系统阐释。
1.1 针刺诱导白色脂肪棕色化
脂肪组织依据代谢特性分为白色脂肪组织(white adipose tissue,WAT)、米色脂肪组织(beige adipose tissue,BeAT)和棕色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)3种亚型,协同调控能量稳态
[12]。WAT储能为主但产热低下易致代谢性疾病,BeAT通过诱导线粒体解偶联蛋白1(uncoupling protein 1,UCP1)表达实现适应性产热,BAT则通过高密度线粒体和UCP1介导高效非战栗产热
[13]。肥胖状态下,BAT、BeAT发生“白化”现象,导致脂肪产热功能障碍
[3]。
针刺通过构建多维度调控网络诱导白色脂肪棕色化,其核心机制聚焦于激活脂肪中UCP1表达。在血管重塑层面,针刺通过激活肥胖大鼠WAT中磷脂酰肌醇 3-激酶(Phosphatidylinositol 3-Kinase,PI3K)/磷酸酶和张力蛋白同源物(phosphatase and tensin homolog,Pten)/血小板反应蛋白 1(thrombospondin 1,Thbs1)通路增加血管密度,改善脂肪组织灌注,增加UCP1表达,促进脂肪产热
[14]。在交感神经调控方面,针刺可增强肥胖大鼠WAT中交感神经活性,促进脂肪产热,诱导脂肪棕色化
[15]。此外,研究发现,针刺激活肥胖大鼠WAT中AMP活化蛋白激酶α(AMP-activated protein kinase α,AMPKα)/沉默调节蛋白1(silent mating type information regulation 2 homolog 1,Sirt1)信号通路,以增加脂肪产热,促进脂肪褐变
[16]。此外,基于BAT的产热功能与BAT中过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator 1α,PGC-1α)和鸢尾素(irisin)的表达水平密切相关
[17],张艳佶等
[18]研究表明,针刺通过激活肥胖大鼠WAT中PGC-1α/Irisin/UCP1信号通路,促进脂肪组织棕色化。同时,针刺可明显提升肥胖大鼠WAT中环磷酸腺苷依赖性蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)-磷酸化环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(phosphorylated cAMP response element binding protein,p-CREB)的水平促进产热相关基因UCP1的转录,促进白色脂肪棕色化
[19]。由上可知针刺能通过多个通路上调脂肪组织UCP1表达,促进脂肪组织棕色化。
1.2 针刺抑制脂肪组织自噬过度激活
肥胖进程中WAT自噬呈现动态双向调控特征,能量过载引发脂肪细胞肥大,通过内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ER stress)触发未折叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR)通路并上调自噬相关基因;微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3)和Bcl-2相互作用蛋白1(Bcl-2 interacting protein 1,Beclin-1)等表达,但持续性ER stress导致自噬体-溶酶体融合障碍;同时线粒体功能障碍产生的活性氧物种(reactive oxygen species,ROS)协同肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor alpha,TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin 6,IL-6)激活c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)/核因子κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)信号,形成代谢代偿性自噬。因此,自噬呈现代谢双刃剑效应,适度激活可清除受损细胞器维持脂稳态,而脂肪组织过度自噬则导致脂毒性增加,加重肥胖状态
[6]。
针刺通过靶向自噬关键节点调控脂肪代谢稳态。研究表明,针刺上调肥胖大鼠WAT中自噬适配器蛋白p62、自噬适配器蛋白1(sequestosome 1,SQSTM1)表达,降低微管相关蛋白轻链3Ⅱ型(microtubule-associated protein 1 light chain 3Ⅱ,LC3-Ⅱ)/微管相关蛋白轻链3Ⅰ型(microtubule-associated protein 1 light chain 3Ⅰ,LC3-Ⅰ)比值、Beclin-1和LC3水平,抑制过度自噬
[20-21]。并且针刺亦能激活肥胖大鼠WAT中沉默信息调节因子2相关酶3(silent information regulator 2 homolog 3,Sirt3),以调节WAT中自噬相关蛋白表达改善线粒体功能,减少自噬体异常堆积
[22]。此外,针刺也能激活肥胖大鼠WAT中哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)/p70核糖体蛋白S6激酶(p70 ribosomal protein S6 kinase,p70S6K)信号轴抑制脂肪过度自噬
[23]。综上所述,针刺通过不同信号通路调节自噬相关蛋白、抑制脂肪组织过度自噬和改善线粒体功能,从而起到维持脂肪代谢稳态和减轻肥胖的作用。
1.3 针刺调节炎症-免疫稳态
肥胖状态下,脂肪细胞免疫调节功能失调及微环境失衡驱动脂肪组织慢性炎症,具体表现为促炎因子异常分泌,如脂肪中TNF-α和IL-6分泌增加,同时激活脂肪中M1型巨噬细胞及增强Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)/NF-κB信号轴,加剧炎症-肥胖恶性循环
[5]。
针刺能够通过多维度抗炎机制改善肥胖相关代谢紊乱。在外周免疫层面,针刺下调肥胖大鼠WAT中TNF-α、IL-6等促炎因子的表达,上调白细胞介素 10(interleukin 10,IL-10)表达,促进脂肪组织M2型巨噬细胞极化
[20,24]。同时,针刺也能恢复肥胖大鼠WAT中2型固有淋巴细胞(group 2 innate lymphoid cells,ILC2)在白色脂肪组织中的比例并增强其分泌白细胞介素-5(interleukin 5,IL-5)、白细胞介素-13(interleukin 13,IL-13)、白细胞介素-33(interleukin 33,IL-33)及IL-13受体(interleukin 33 receptor,ST2)的能力,激活ILC2介导的免疫调节通路,继而增加脂肪产热,起到减轻体质量的作用
[25]。此外,针刺也能激活肥胖大鼠WAT中Sirt1的表达,起到抑制NF-κB及IL-6启动子区H3K9去乙酰化的作用,以减轻体质量
[26-27]。综上所述,针刺不仅能抑制脂肪中促炎因子的分泌还能恢复免疫细胞功能从而减轻脂肪炎症。
1.4 针刺改善脂肪组织交感神经活性
脂肪组织中交感神经通过释放去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)作用于脂肪细胞表面的β3-肾上腺素能受体(β3-adrenergic receptor,β3-AR),促进脂肪分解
[28]。值得注意的是,肥胖呈现交感神经活性双相改变:系统性交感亢进与脂肪组织交感神经活性、敏感性降低并存
[29-33]。机制研究揭示,肥胖导致脂肪组织中交感神经抑制的原因可能与交感神经相关的巨噬细胞(sympathetically associated macrophages,SAMs)通过去甲肾上腺素转运蛋白(solute carrier family 6 member 2,SLC6A2)和单胺氧化酶A(monoamine oxidase A,MAOA)异常清除NE有关
[34],同时肥胖状态下脂肪分泌促炎免疫调节因子增多,导致神经营养因子分泌降低、神经纤维退化
[4,35-36]。
针刺通过外周与免疫调节机制激活脂肪交感神经活性。在外周层面上,针刺上调肥胖大鼠WAT中酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)、腺苷A2A受体(adenosine A2A Receptor,A2AR)和β3-AR表达增强NE信号传导
[15,32],同时针刺也促进肥胖大鼠WAT中神经调节蛋白4(neuroregulin 4,Nrg4)分泌促进交感神经生长
[16]。在免疫层面上,针刺减少肥胖大鼠WAT中SAMs数量并下调SLC6A2表达,降低NE清除效率,提高脂肪中交感神经敏感性
[33]。综上所述,针刺可能通过双重机制增强脂肪组织的交感神经活性,一方面通过促进神经调节蛋白分泌增加交感神经支配密度,另一方面通过抑制NE清除效率提升神经敏感性。
1.5 其他方式调节
在肥胖病理进程中,脂肪组织异常扩张表现为细胞增生与细胞肥大并存。针刺通过多维度机制调控这一病理改变。研究显示
[37],针刺能明显下调脂肪组织中与脂质合成相关的基因表达,减少脂肪生成。进一步探索其机制,王雅媛等
[38]发现,针刺能够通过激活肥胖大鼠WAT中Sirt1,介导Wnt/β-catenin信号通路,抑制脂质生成,从而改善肥胖。此外,Mei L等
[39]研究发现,针刺通过激活肥胖大鼠脂肪中端细胞(Telocytes,TCs)的形态与功能、增强细胞间通讯及外泌体介导的信号传递,调控脂肪代谢,最终减轻肥胖。由此可见,针刺也能通过抑制脂肪生成以及增强脂肪组织间通讯以减轻肥胖。
2 中枢稳态重建
肥胖可引发中枢神经系统功能重塑,病理特征表现为下丘脑摄食环路紊乱、下丘脑炎症反应异常激活及中枢脂肪代谢调控功能障碍。针刺通过中枢神经系统多靶点调节机制调控肥胖病理进程。
2.1 针刺调节下丘脑摄食环路
下丘脑通过瘦素-黑皮质素轴整合外周代谢信号,其核心核团弓状核(arcuate nucleus,ARC)的阿片黑皮素原(proopiomelanocortin,POMC)神经元与神经肽Y(neuropeptide Y,NPY)/刺鼠相关肽(agouti-related peptide,AgRP)神经元形成拮抗调控网络,分别发挥抑制食欲、促进能量消耗以及刺激摄食、降低代谢率的作用。肥胖状态下,瘦素抵抗或黑素皮质素4受体(melanocortin 4 receptor,MC4R)信号通路缺陷可引发能量代谢设定点的病理性上调,引发NPY/AGRP神经元过度激活及能量消耗抑制,导致食欲亢进与能耗降低
[8]。
针刺能有效调节下丘脑-摄食中枢神经环路。针刺通过上调肥胖大鼠下丘脑中POMC表达和下调下丘脑中AgRP的表达,抑制进食量,控制体质量增长,改善能量代谢失衡
[40]。此外,针刺还通过上调肥胖大鼠下丘脑中 Sirt1的表达,使叉头框蛋白O1(forkhead box O1,FoxO1)去乙酰化,激活下游POMC的表达,从而抑制食欲
[41-42]。同时,莫灿婷等
[43]研究证明,针刺可明显激活肥胖大鼠下丘脑瘦素(leptin)/Janus激酶2(Janus kinase 2,JAK2)/信号转导及转录激活因子5(signal transducer and activator of transcription 5,STAT5)信号通路,增强瘦素信号的敏感性以控制食欲,增加消耗。综上所述,针刺通过调控下丘脑POMC、AgRP神经表达、Sirt1-FoxO1表观遗传修饰及Leptin/JAK2/STAT5信号通路3级联机制,实现抑制食欲、改善代谢与体质量管理的协同效应。
2.2 针刺降低下丘脑炎症
下丘脑炎症在肥胖发病机制中起着重要的作用
[44]。下丘脑炎症可以激活下丘脑区小胶质细胞,触发神经炎症级联反应。机制分析表明,下丘脑炎症通过双重通路影响能量代谢调控:一方面抑制POMC神经元活性削弱饱食信号,另一方面激活AgRP/NPY神经元增强摄食驱动,最终导致能量摄入-消耗失衡和脂肪异常蓄积
[45]。针对这一病理机制,胡正博等
[46]研究发现,针刺通过修复肥胖大鼠血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)完整性,抑制小胶质细胞活化,逆转下丘脑促炎微环境,降低下丘脑中TNF-α、IL-6的表达,上调IL-10的表达,从而起到改善全身的代谢的作用。综上所述,针刺通过重塑下丘脑神经免疫微环境,逆转肥胖相关炎症级联反应,进而实现代谢稳态重建。
2.3 针刺通过中枢调控促进脂肪组织棕色化
值得注意的是,针刺还能通过中枢调控脂肪组织代谢,促进脂肪组织棕色化。在神经环路调控层面,祝叶等
[47]研究发现,针刺还通过中枢调控机制激活肥胖大鼠脑干孤束核(nucleus tractus solitarius,NTS)中胰高血糖素样肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)神经元,从而调节下丘脑腹内侧核(ventromedial hypothalamus,VMH)中AMP活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)的磷酸化,促进脂肪组织棕色化,减轻肥胖。此外,张英溶等
[48]研究发现,针刺可明显抑制肥胖大鼠下丘脑肝激酶B1(liver kinase B1,LKB1)/AMPK通路,从而解除其对脂肪组织交感神经输出的抑制作用,并促进白色脂肪组织棕色化。综上所述,针刺通过激活脑干GLP-1神经元促进下丘脑AMPK磷酸化,并抑制下丘脑LKB1/AMPK通路,从而调控中枢神经系统促进脂肪组织棕色化以减轻肥胖。针刺协同调节脂肪重塑和中枢稳态重建,见
图1。
3 针刺对抗肥胖的临床研究证据
近期,多项随机对照试验(randomized controlled trial,RCT)不仅验证了针刺在减轻体质量、BMI、腰围及改善血糖血脂等代谢指标方面的有效性
[49-50],更重要的是,这些研究为本文提出的“针刺通过脂肪重塑和中枢稳态重建协同治疗肥胖”的论点提供相关的临床证据。
在脂肪重塑方面,多项研究表明,针刺能有效减少脂肪堆积。周薇等
[51]研究发现,通过对腹部穴位及四肢脾胃经脉的穴位进行2个疗程,共30次电针治疗后,体脂率明显下降,体质量减轻,并伴随进食量减少、食欲下降及便秘等症状改善。施银银等
[52]研究发现,通过脾胃经穴位配合辨证取穴针刺治疗8周,每周3次后,肥胖患者体质量、腰围、体脂肪率较治疗前均明显降低。
针刺疗法可通过调节中枢稳态发挥减重作用。姚红等
[53]采用以脐周12穴为主,配合足三里、梁丘、阴陵泉等穴位的针刺方案,隔日1次,共针刺12次后,发现肥胖患者BMI明显下降,食欲明显抑制,且3个月随访显示试验组热量摄入明显低于对照组。这一结果与本研究的结论一致,提示针刺可能通过下调促食基因表达、上调抑食基因表达,从而调控摄食环路,实现减重效应。此外,针刺还可能减轻血液中炎症反应。孙玲莉等
[54]研究发现,12周脾胃经穴位针刺可降低肥胖患者血清IL-6水平。Ismail LA等
[55]进一步证实,3~6个月的饮食干预联合针刺治疗不仅能降低体脂率和体质量,还可减少血清TNF-α、IL-6等促炎因子。由于血液中的炎症因子可透过受损的血脑屏障进入下丘脑,激活胶质细胞并引发炎症级联反应,进而加剧代谢紊乱
[46,56]。因此,针刺可能通过降低血液中炎症因子水平,保护血脑屏障完整性,进而减少下丘脑炎症,最终改善肥胖相关代谢异常。
综上,针刺疗法通过脂肪重塑与中枢稳态重建的双重机制对肥胖产生协同治疗作用。从中医理论来看,肥胖的发生发展与脾胃功能失调密切相关,因此在临床选穴位时主要以脾胃经穴位作为主穴,并依据患者个体体质进行辨证配穴。现有临床观察显示,该疗法尚未见明显不良反应,但需注意的是,不同治疗方案在疗程设置上存在明显差异。
4 从中医理论探讨针刺减肥的双重机制
中医认为肥胖的病机为本虚标实,本虚以脾胃功能失常为主,标实则与水湿、痰浊、瘀血等阻滞相关。临床常见胃强脾弱、脾胃俱旺和脾胃俱虚3种类型,其中以胃强脾弱型最为多见,表现为胃纳过亢而脾失健运,最终导致痰湿脂浊内生,形成肥胖
[57-58]。针灸减肥以足太阴脾经、足阳明胃经穴位为主,通过健运水湿、调畅气机和促进代谢来实现减重,体现了脾胃经在减肥机制中的重要作用
[59]。
脂肪组织的形成与脾主运化功能密切相关。脾运化水谷精微,若脾气虚弱,健运失司,水谷精微输布失常,脂质代谢紊乱,多余脂质留滞血脉化为脂浊,即 “浊阴” 之邪,此为脂肪组织形成的基础。同时,“阳化气不足,阴成形有余”,脾阳不足则推动气化功能减弱,导致白色脂肪堆积,而脾强时清阳得以卫外实四肢,有助于白色脂肪向棕色脂肪转化,减少脂肪堆积
[60]。多项研究证实,针刺脾胃经穴位可有效降低肥胖患者体脂率,并抑制脂肪组织的过度累积
[49-50],提示针刺能增强脾胃运化功能,减少脂肪堆积。
脾胃功能与中枢神经系统的双向调控机制呈现出多维度的理论对应性。脾胃化生气血、运化水谷精微上充于脑,并通过脾主升清输布清阳之气。功能正常时既保证脑脉充盈,又维持血液正常运行,反之若脾胃功能失常,则导致脑髓失养或痰蒙脑窍
[61]。从经络学说的理论视角观之,《灵枢·经脉》记载足阳明胃经“上循发际至额颅”的循行路线,从经典理论层面构建了脾胃与脑在经络循行中的直接关联基础。现代实验研究进一步佐证
[62],刺激足阳明胃经的足三里、丰隆可增强脑电活动,由此提示通过调控胃经穴位,能够对中枢神经系统稳态发挥调节作用。值得关注的是,脑为“元神之府”,脑之神主导、统帅、调节全身脏腑经络之气和卫气循行
[63]。因此,脾胃功能失常会影响脑调节卫气运行的作用。《灵枢·本藏》提出“卫气者,所以温分肉,充皮肤,肥腠理,司开阖”的核心功能,揭示脑调节卫气输布,进而控制脂肪组织产热强度。这一理论框架为解释脑功能异常导致脂肪代谢障碍提供了传统与现代的双重视角,其中脑对脂肪产热功能的调控机制,恰与现代发现的交感神经-脂肪组织轴调控通路形成理论呼应。从病理机制而言,脾气虚弱则水液运化失职,进而酿生痰浊内停之变。中医理论中“痰浊”可对应现代医学的炎症因子复合体及脂毒性物质
[64]。肥胖时血清中炎症因子表达升高,可通过受损的血脑屏障进入下丘脑,激活小胶质细胞并引发神经炎症级联反应
[46]。这与《丹溪心法》“痰浊上蒙清窍则神机失用”的论述高度契合,痰浊(炎症因子)突破血脑屏障“清窍”,导致下丘脑炎症,形成“肥胖-炎症-神经损伤”的恶性循环。因此,一方面针刺可通过经络传导直接作用于中枢神经系统,调节其功能稳态,加强卫气的输布功能,恢复其对脂肪组织产热强度的正常调控,这一机制与现代交感神经-脂肪组织轴的通路形成理论对应。另一方面针刺能通过健脾化湿,从而阻止痰浊突破血脑屏障“上蒙清窍”,减轻神经炎症及下丘脑功能障碍,切断“肥胖-炎症-神经损伤”的恶性循环。
在以上的临床研究和动物实验机制研究中多选取脾胃经穴位进行针刺,借此调控脾胃运化以化痰湿,协同介导脂肪组织重塑和中枢稳态重建,形成“从脾论治,形神共调”的代谢系统调控网络。
5 小结与展望
肥胖作为多系统交互失衡的代谢性疾病。本文虽然提出针刺通过“脂肪重塑-中枢稳态重建”协同改善生物机体肥胖状态,但各层次调控网络的时空动态互作机制仍待深入解析。
近年来,研究发现Sirt1可作为研究针刺治疗肥胖的关键分子,在抗肥胖机制中发挥枢纽作用。Sirt1主要通过刺激外周脂肪与中枢摄食协同调节肥胖。在外周脂肪调控方面,针刺激活脂肪组织中AMPK/Sirt1/PGC-1α级联反应,增强线粒体生物合成及棕色脂肪产热
[16],并介导FNDC5去乙酰化,促进鸢尾素分泌,诱导脂肪褐变
[18]。同时也能通过WAT中Wnt/β-catenin通路抑制脂肪生成
[38],并降低WAT中NF-κB和IL-6启动子区H3K9乙酰化水平拮抗慢性炎症
[26-27]。在中枢摄食调控方面,针刺激活下丘脑Sirt1/FoxO1轴,通过去乙酰化作用解除POMC转录抑制,重塑能量稳态
[41-42]。可见,针刺能激活生物体内Sirt1表达,促进机体代谢。未来需深入探究针刺通过外周与中枢多维度协同激活Sirt1的分子互作网络,并推动基于Sirt1靶点的精准针灸抗肥胖策略转化研究。
近年来发现,大脑和肌肉ARNTL样蛋白1(brain and muscle ARNTL-Like 1,Bmal1)作为核心生物钟基因,调控昼夜节律及脂肪代谢,参与白色脂肪棕色化的分子机制。Bmal1在脂肪重塑和中枢稳态重建起着关键作用。脂肪细胞中Bmal1直接调控UCP1等产热基因表达,并参与脂代谢关键因子的节律性激活,促进白色脂肪向棕色样表型转化。同时,下丘脑视交叉上核(suprachiasmatic nucleus,SCN)通过Bmal1协调全身生物钟节律,影响脂肪代谢相关激素分泌,间接调控脂肪组织能量平衡。中枢与脂肪组织中Bmal1通过神经-体液信号协同作用,增强脂肪组织产热能力,改善因昼夜节律紊乱导致的代谢失衡
[65]。未来研究需进一步解析Bmal1介导白色脂肪棕色化的时空特异性调控网络,并探索基于生物钟基因的中西医结合疗法在代谢性疾病防治中的应用潜力。
综上,临床研究及动物实验均证明针刺腹部及四肢部的脾胃经穴位能有效治疗肥胖。然而,在中医的指导下,针刺治疗肥胖是整体性作用,不是单一组织系统或单一分子。因此,当前研究仍存在以下局限性,首先机制研究多聚焦于单一分子或通路,缺乏对“穴位-神经-靶器官”多级调控网络的系统性解析。其次单独穴位效应特异性研究不足,经典配穴方案的生物学基础尚未完全阐明。最后临床研究设计标准化程度参差,疗效的量化关系亟待建立。未来有望推动针刺代谢调控理论向精准医学转化,为肥胖防治提供更具个性化的干预策略。