【企业动态】文献分享|迷走神经刺激:慢性炎症的新希望?

作者:    来源:    时间:2025-07-04
   
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迷走神经的抗炎特性:迷走神经刺激的潜在治疗意义.pdf

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引言

你知道吗?我们体内的迷走神经不仅是自主神经系统的 "关键选手",更是隐藏的 "抗炎高手"!它通过 80% 的传入纤维和 20% 的传出纤维,搭建起多条抗炎通路:激活下丘脑 - 垂体 - 肾上腺轴释放皮质醇、通过胆碱能抗炎通路抑制促炎因子 TNFα,甚至可能通过脾交感通路调节免疫反应。这些机制让它正成为连接 “大脑 - 内脏 - 免疫” 的关键纽带。

其刺激疗法已在临床试验中展现潜力, 无论是侵入性治疗还是非侵入性耳甲刺激 ,它正成为激活这些通路的 "利器",为慢性炎症的非药物治疗打开新窗口。不同于往期内容,这期我们关注的是迷走神经的抗炎特性,并且要和大家分享迷走神经刺激的潜在治疗意义,希望我们的分享为同样关注抗炎治疗方向的您提供一些参考。

VN

     迷走神经 (VN) 是人体最长的神经(从脑干到腹部),支配大多数器官,尤其是胃肠道。VN 是自主神经系统 (ANS) 的关键组成部分。它是一种混合神经,含有80% 的传入纤维,用于传递内脏、躯体和味觉,20% 的传出纤维代表 ANS 的副交感神经分支,导致乙酰胆碱 (ACh) 在突触连接处与平滑肌、内在神经纤维或分泌细胞的释放。总之,它在内脏功能的稳态调节中起着多种关键作用。

迷走神经传入纤维起源于消化道的粘膜至肌肉层。其感觉传入细胞体位于结节神经节,会将信息传递到孤束核(NTS)和极后区域,与VN的背运动核(DMN)紧密关联,形成背侧迷走神经复合体。这个复合体参与 “内部介质” 相关的自主神经、内分泌及边缘反应(见图 D)。之后,内脏信息会通过壁旁核、下丘脑 - 垂体 - 肾上腺(HPA)轴、丘脑(负责向岛叶皮层传递最终内脏信号),以及属于中枢自主神经网络(CAN)的前扣带回和前额叶皮层,传到下丘脑、杏仁核、皮层等前脑区域。反过来,中枢自主神经网络(CAN)能通过投射调节自主神经系统(ANS):比如下丘脑室旁核(PVH)投射到 DMN 和脊髓的交感节前神经元,杏仁核投射到 DMN,巴林顿核投射到骶部副交感核,A5 去甲肾上腺素能组投射到脊髓交感节前神经元。

迷走神经传出纤维起源于位于延髓的 VN 背侧运动核 (DMN),在人体中,支配从食道到脾曲的消化道,而肠道的其余部分,即左结肠和直肠,由骶部 (S2-S4) 副交感神经核支配。迷走神经传出纤维不能直接到达肠固有层,但突触触到支配固有层的肠道神经元上,在那里它们释放作用于烟碱或毒蕈碱受体的 ACh。

详细信息在图像后面的标题中

图 1.显示内脏活动的中央自主神经网络调节的示意图

自主神经迷走神经环包括对孤道核(NTS) 的内脏输入,该输入将输出发送到背侧运动核(DMN)、喙腹外侧髓质(RVLM) 和中间外侧髓质(ILM),以适应交感神经和副交感神经活动之间的平衡身体限制。这个自主前脑回路由前脑自主神经回路调节,通过 NTS 和大脑区域(下丘脑、杏仁核、扣带皮层、岛叶、前额叶皮层)之间的干扰,这些区域也参与神经内分泌、情绪和认知行为控制。



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迷走神经三大抗炎通路


下丘脑 - 垂体 - 肾上腺轴(HPA 轴)激活通路

➤ 传入纤维感知外周促炎细胞因子(如 IL-1β、TNFα),将信号传至孤束核(NTS),激活下丘脑室旁核(PVH)的促肾上腺皮质激素释放因子(CRF)神经元,促使垂体释放促肾上腺皮质激素,最终肾上腺释放皮质醇,抑制炎症。实验显示,迷走神经切断术可削弱 HPA 轴抗炎效应,使实验性结肠炎模型炎症加重。应激反应中 HPA 轴功能缺陷(如 Lewis 大鼠)与炎症易感性正相关。


胆碱能抗炎通路(CAP)

➤ 迷走传出纤维与肠神经元突触,释放 ACh;肠神经元的神经末梢靠近巨噬细胞,释放的 ACh 结合巨噬细胞的 α-7 - 烟碱型乙酰胆碱受体(α7nAChR),抑制 TNFα 等促炎细胞因子释放。该通路为 “炎症反射” 的核心,在脓毒症模型中被证实(VNS 可通过此通路预防脓毒症)。


脾交感神经抗炎通路(存在争议)

理论上,迷走神经通过腹腔神经节激活脾交感神经,释放去甲肾上腺素,作用于脾淋巴细胞的 β2 肾上腺素受体,促使淋巴细胞释放 ACh,进而通过 α7nAChR 抑制脾巨噬细胞的 TNFα 释放。但部分研究未发现迷走神经与脾的直接或间接神经连接,该通路机制仍存疑。


图像

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图 2.炎症反射的功能解剖学(根据Pavlov & Tracey,2015年)


AChE,乙酰胆碱酯酶;AP,极后区;DMN,迷走神经背侧运动核;LPS,脂多糖(内毒素);mAChR,毒蕈碱乙酰胆碱受体;NA,模糊核;NLR,核苷酸结合寡聚结构域样受体;NTS,孤束核;TLR4,Toll 样受体 4。


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迷走神经刺激(VNS)的治疗意义

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从治疗的角度来看,基于以上抗炎机制(激活下丘脑 - 垂体 - 肾上腺轴 HPA 及胆碱能抗炎通路 CAP,抑制促炎因子 TNFα 释放),VNS 的应用从最初的神经精神疾病扩展至炎症性疾病,其中,VNS无论是作为一种侵入性还是非侵入性手术,都变得越来越频繁,并且正在进行多项临床试验,以评估这种疗法缓解慢性炎症的潜在有效性。

VNS

应用

   1997 年 FDA 批准VNS用于耐药性癫痫,2005 年批准用于抑郁症,目前约 80000 例癫痫患者、4000 例抑郁症患者植入设备,大约 50% 的患者达到临床上显着降低的癫痫发作频率 (≥ 50%),其中约 12% 的患者癫痫发作减少了 90%。

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主要内容

刺激参数:

■ 神经精神疾病(癫痫、抑郁症)参数(激活传入纤维):频率 20-30Hz,强度 0.5-1.5mA,脉宽500μs,工作 30s,休息 5min。

■ 抗炎参数(激活传出纤维):低频率(1-10Hz),如  5Hz(动物实验)、10Hz(克罗恩病患者),其中5Hz 可激活 CAP,同时可能激活传入纤维,产生中枢效应(如 HPA 轴或中枢自主网络 CAN 的调节)。

临床研究:

■ 炎症性肠病(IBD):大鼠模型中,慢性 VNS 减少体重下降和炎症标志物;试点研究中 7 例克罗恩病(CD)患者,6 个月随访时 5 例临床和内镜改善。

■ 类风湿性关节炎(RA):动物模型显示 VNS 可改善关节炎,临床试验(NCT01552941)已完成,结果待公布。

■ 其他:试用于术后肠梗阻(NCT01572155)等。

非侵入性技术

经皮 VNS(tVNS)通过刺激耳甲部(受迷走神经支配)实现,如 Cerbomed Nemos 设备(2010 年获 CE 认证,用于癫痫)和 Electrocore Gammacore 设备(用于头痛),避免手术植入。

治疗意义:

◆  非药物替代方案:避免抗 TNFα 药物的副作用(如感染风险),提高患者依从性,且成本可能更低。

◆  多通路抗炎:同时作用于外周(CAP 抑制 TNFα 释放)和中枢(HPA 轴激活、中枢自主网络调节),兼顾局部与系统炎症控制。

◆  适用广泛:不仅限于消化系统炎症,还可扩展至 RA 等全身性炎症疾病,非侵入性技术进一步降低应用门槛。

潜在治疗方法:

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表 1. 目前被认为作用于上游以减少 TNFα 释放的主要潜在治疗方法

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结语

CONCLUSION

迷走神经作为神经 - 免疫调控的核心枢纽,其抗炎通路的阐明为炎症性疾病提供了 “神经调控” 新范式。从实验室到临床,迷走神经的抗炎潜力正逐步解锁。尽管其治疗效果仍需大规模临床试验长期验证,但随着更多临床试验的推进,VNS ——尤其非侵入设备(tVNS)潜力大,或许将成为对抗慢性炎症的 "新武器",让我们离无药缓解炎症的未来更近一步。关注这一领域的突破,或许下一个健康革新就藏在这条神奇的神经里!

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脑图导读

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参考文献

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文献来源:生理学杂志: 第 594 卷,第 20 期

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