周榮杰，高 明，王強(qiáng)梅，李 慧，李少雄

（上海中醫(yī)藥大學(xué)，上海 201203）

骨骼肌在長(zhǎng)時(shí)間、超負(fù)荷的運(yùn)動(dòng)刺激下會(huì)不斷產(chǎn)生新的生物適應(yīng)性,從而使得力量性、協(xié)調(diào)性不斷提高。正常、適度的運(yùn)動(dòng)一般不會(huì)對(duì)骨骼肌產(chǎn)生負(fù)面作用，但在競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員為了提高個(gè)人競(jìng)技水平，不得不長(zhǎng)期進(jìn)行重復(fù)性、高強(qiáng)度訓(xùn)練，以保持良好的競(jìng)技狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間、大強(qiáng)度或非習(xí)慣性離心運(yùn)動(dòng)會(huì)造成骨骼肌超微結(jié)構(gòu)損傷（Exercise-induced muscle dam‐age,EIMD），出現(xiàn)不同程度的延遲性肌肉酸痛（Delayed onset muscle soreness,DOMS）[1,2]。雖然運(yùn)動(dòng)損傷可以通過(guò)及時(shí)的休息得以緩解，但如果組織休息不充分，或已超過(guò)了肌肉本身的代償應(yīng)激能力，則可能導(dǎo)致?lián)p傷不斷疊加，深層發(fā)展，形成不同程度的炎性粘連、炎性纖維組織增生等病理性改變，最終引起不可逆的組織變性[3,4]。這也是目前很多運(yùn)動(dòng)員傷病反復(fù)發(fā)作一個(gè)重要因素，因此早期必要的干預(yù)和糾正就顯得十分重要。運(yùn)動(dòng)損傷后首先會(huì)在局部觸發(fā)炎性細(xì)胞和促炎因子浸潤(rùn)。炎癥反應(yīng)與骨骼肌修復(fù)重塑、DOMS、線粒體自噬凋亡等均關(guān)系密切，但持續(xù)、過(guò)度的炎癥反應(yīng)也會(huì)加劇組織損傷。目前對(duì)于運(yùn)動(dòng)損傷后促炎因子發(fā)生機(jī)制仍缺乏全面認(rèn)識(shí)。TLR9/MyD88 作為介導(dǎo)機(jī)體各類細(xì)胞損傷后炎癥反應(yīng)的一個(gè)重要信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，與很多炎性因子表達(dá)都有直接和間接關(guān)系,且通常都以mtDNA 作為配體激活[5]。骨骼肌在損傷過(guò)程中，泄露的線粒體DNA（mitochondrial DNA,mtDNA）可能會(huì)被TLR9 捕獲，通過(guò)髓樣分化因子88(myeloid differ‐entiation factor 88,MyD88)激活下游信號(hào)途徑，增加白細(xì)胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、白細(xì)胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等促炎細(xì)胞因子的表達(dá)[6]。

針灸作為傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)一種操作簡(jiǎn)便的外治法，臨床上展現(xiàn)出良好的抗炎鎮(zhèn)痛效果，在干預(yù)運(yùn)動(dòng)損傷的療效明顯優(yōu)于其他療法。但針刺究竟如何抑制運(yùn)動(dòng)損傷后一系列炎癥反應(yīng)，能否將TLR9/MyD88信號(hào)通路作為針刺干預(yù)和糾正骨骼肌損傷后過(guò)度炎癥反應(yīng)的新靶點(diǎn)，仍需要進(jìn)一步研究。本文就綜合目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究成果，探究針刺對(duì)TLR9/MyD88 信號(hào)通路的影響，以期針刺在治療運(yùn)動(dòng)損傷炎癥反應(yīng)的臨床應(yīng)用提供一定的理論參考。

1 炎癥反應(yīng)對(duì)運(yùn)動(dòng)性損傷的影響

運(yùn)動(dòng)性損傷后，炎癥反應(yīng)是必然發(fā)生的過(guò)程，參與骨骼肌損傷修復(fù)的病理進(jìn)程。甚至在運(yùn)動(dòng)結(jié)束后即刻便檢測(cè)到骨骼肌中TNF-α 和IL-6表達(dá)明顯上升，并且能夠維持較長(zhǎng)時(shí)間[7]。但炎癥反應(yīng)也是一把“雙刃劍”。從傳統(tǒng)意義上講，骨骼肌損傷后早期出現(xiàn)的炎性因子具有吞噬、清除作用，為組織修復(fù)、再生創(chuàng)造適宜環(huán)境；但通常炎癥反應(yīng)期較長(zhǎng)，機(jī)體可能通過(guò)增加局部bFGF 蛋白濃度來(lái)促進(jìn)成纖維細(xì)胞增殖，使結(jié)締組織增生形成細(xì)小疤痕組織來(lái)修補(bǔ)損傷區(qū)域，則會(huì)導(dǎo)致肌肉收縮性下降，增加運(yùn)動(dòng)再損概率[8,9]。因此對(duì)于輕、中度骨骼肌損傷，持續(xù)過(guò)度的炎癥反應(yīng)缺乏必要性。

1.1 炎癥反應(yīng)的正性作用

炎性細(xì)胞因子被認(rèn)為在肌肉修復(fù)再生中發(fā)揮關(guān)鍵性作用[10]。急性高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后，局部出現(xiàn)腫脹、充血，甚至肌組織壞死、降解，隨后中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及大量炎性因子的浸潤(rùn)。骨骼肌具備強(qiáng)大的再生能力，輕、中度損傷經(jīng)過(guò)一系列清除、修復(fù)、重塑等過(guò)程，能夠最大程度恢復(fù)到其本身的結(jié)構(gòu)功能。在這個(gè)過(guò)程中，損傷局部浸潤(rùn)的炎癥細(xì)胞和促炎因子便發(fā)揮著極其重要的作用：一方面炎性細(xì)胞能夠吞噬壞死的肌肉組織和損傷的細(xì)胞碎片，為組織再生創(chuàng)造良好的環(huán)境；另一方面炎癥反應(yīng)過(guò)程中所分泌生長(zhǎng)因子通過(guò)激活靜息狀態(tài)下的肌衛(wèi)星細(xì)胞，使其增殖形成新的肌管細(xì)胞，進(jìn)而發(fā)育成肌纖維修復(fù)損傷的肌纖維，完成肌肉的再生過(guò)程[11,12]。

大部分炎性細(xì)胞因子存在網(wǎng)絡(luò)型的結(jié)構(gòu)作用機(jī)制，但彼此在功能也能單獨(dú)發(fā)揮效應(yīng)。比如IL-6 具有強(qiáng)烈促炎作用，在運(yùn)動(dòng)后EIMD 損傷修復(fù)、DOMS 等許多方面均發(fā)揮重要作用[13]；TNF-α作為損傷早期表達(dá)的促炎細(xì)胞因子，在啟動(dòng)抗炎反應(yīng)過(guò)程發(fā)揮至關(guān)重要的作用，通過(guò)刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)粘附因子，刺激單核吞噬細(xì)胞和嗜中性粒細(xì)胞趨化作用，引起白細(xì)胞在炎癥部位聚集，是目前炎癥反應(yīng)最重要的指標(biāo)之一[14]；L-1β作為IL-1 的一種存在形式，又稱淋巴細(xì)胞刺激因子，可以促進(jìn)炎癥、對(duì)抗入侵的病菌等，具有免疫調(diào)節(jié)功能[15]。

1.2 炎癥反應(yīng)的負(fù)性作用

DOMS 一直是影響運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練和比賽的重要因素之一。近年來(lái)對(duì)DOMS 形成機(jī)制一直存有爭(zhēng)議，目前普遍認(rèn)為DOMS 形成與離心收縮誘導(dǎo)的肌肉損傷和炎癥反應(yīng)有關(guān)[16]。研究者通過(guò)讓受試者作肘曲離心收縮運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)口服非固醇類抗炎性藥物的受試者運(yùn)動(dòng)后的肌肉酸痛感較對(duì)照組輕的多，提示急性運(yùn)動(dòng)損傷炎癥反應(yīng)與DOMS的發(fā)生存在關(guān)系[17]。另一組人體實(shí)驗(yàn)也證實(shí)，在對(duì)參與離心運(yùn)動(dòng)的志愿者服用堅(jiān)果混合飲料后，檢測(cè)體內(nèi)炎癥因子表達(dá)明顯降低，與對(duì)照組相比炎癥水平高低與DOMS 癥狀輕重存在正相關(guān)[18]。

此外，部分炎癥反應(yīng)分泌物可以引起局部毛細(xì)血管擴(kuò)張，血管通透性增強(qiáng)，加速炎性物質(zhì)滲出[19]。由于血管擴(kuò)張、組織液滲出使得肌肉充血水腫，進(jìn)一步會(huì)加劇組織損傷程度。研究還發(fā)現(xiàn)部分炎性因子，如IL-1β 能夠與游離感覺(jué)神經(jīng)元響應(yīng)受體結(jié)合，引發(fā)痛覺(jué)過(guò)敏，產(chǎn)生痛感[20]。在一項(xiàng)通過(guò)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)來(lái)造成小鼠運(yùn)動(dòng)損傷模型的實(shí)驗(yàn)研究中，發(fā)現(xiàn)毛細(xì)血管生成素發(fā)揮其抗炎和抗氧化作用能明顯減輕運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的肌肉損傷[21]，并且之后研究還發(fā)現(xiàn)毛細(xì)血管生成素還是通過(guò)抑制上游MyD88 及下游N F-κB 信號(hào)級(jí)聯(lián)發(fā)揮其抗炎、抗痛覺(jué)過(guò)敏作用[22]。這說(shuō)明可以通過(guò)減輕炎癥反應(yīng)來(lái)達(dá)到保護(hù)肌肉組織的目的，也反過(guò)來(lái)證實(shí)炎癥反應(yīng)可以引起肌肉組織損傷加劇。

2 TLR9/MyD88信號(hào)通路

Toll 樣受體（Toll-like receptors,TLR）家族屬于一類表面模式識(shí)別受體，在固有免疫系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，以抵抗外來(lái)病原微生物的入侵，維持機(jī)體自身內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。TLR9 屬于Toll 家族目前已發(fā)現(xiàn)的10位成員之一，其表達(dá)于胞內(nèi)細(xì)胞器，如內(nèi)體和吞噬溶酶體。TLR9 是第一個(gè)被證明能夠感知核酸的TLR 受體，它可以識(shí)別內(nèi)溶酶體室DNA 中低甲基化的CpG 基序，進(jìn)而觸發(fā)MyD88依賴或非依賴的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，釋放促炎癥細(xì)胞因子和誘導(dǎo)Ⅰ型干擾素活化[23]。

MyD88 依賴性信號(hào)通路存在多條轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。MyD88 作為T(mén)LR 家族介導(dǎo)的先天免疫反應(yīng)的關(guān)鍵性接頭蛋白，當(dāng)機(jī)體遭遇細(xì)菌、病毒、真菌感染等外源性侵害時(shí)，損傷的線粒體會(huì)泄露mtDNA，通過(guò)TLR9 激活巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等免疫細(xì)胞，并招募MyD88，促進(jìn)這些免疫細(xì)胞的p38 促分裂原活化的蛋白激酶（mitogen activated protein kinase,MAPK）磷酸化，使機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體，來(lái)抵御病原微生物的入侵[24]。同時(shí)機(jī)體一些自身應(yīng)激損傷也會(huì)導(dǎo)致線粒體釋放出mtDNA 與TLR9 結(jié)合，TLR9 會(huì)迅速募集MyD88，激活下游核因子κB（nuclear factor kappa-B,NF-κB）信號(hào)途徑，誘導(dǎo)TNF-α、IL-6 和IL-1β 等促炎性細(xì)胞因子的表達(dá)。如在急性心肌梗死導(dǎo)致的無(wú)菌性炎癥中，mtDNA 通過(guò)TLR9 激活和NF-κB 觸發(fā)固有免疫反應(yīng)，加重了心肌組織的損傷[25]。此外，mtD‐NA 還以可通過(guò)激活TLR9 招募MyD88 誘發(fā)干擾素調(diào)節(jié)因子7（interferon regulation factor 7,IRF7）釋放。研究表明IRF7 可以誘導(dǎo)使樹(shù)突狀細(xì)胞和其它免疫細(xì)胞產(chǎn)生I 型干擾素（type I interferon,IFN-I）介導(dǎo)炎癥反應(yīng)[26]。

3 針刺干預(yù)TR9/MyD88 信號(hào)通路對(duì)運(yùn)動(dòng)損傷炎癥反應(yīng)的影響

骨骼肌屬于一種張力復(fù)合體，通過(guò)以肌束膜為中心的橫縱向機(jī)械通路進(jìn)行傳導(dǎo)。反復(fù)、超載的離心運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)骨骼肌橫向張力傳遞產(chǎn)生不利影響，誘發(fā)局部炎癥反應(yīng)，引起骨骼肌纖維化，破壞肌組織本身的生物力學(xué)穩(wěn)態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)TR9/MyD88信號(hào)通路通路的異常激活，會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致骨骼肌纖維化[27]，而骨骼肌纖維化則是肌肉質(zhì)量和力量降低的重要因素。針刺是在特定穴位操作，可以將局部刺激信號(hào)通過(guò)組織間機(jī)械力的傳導(dǎo)傳遞給肌膜、肌細(xì)胞，引發(fā)胞內(nèi)微觀結(jié)構(gòu)功能的改變[28]。目前來(lái)看針刺通過(guò)抑制TLR9 相關(guān)信號(hào)通路來(lái)干預(yù)骨骼肌運(yùn)動(dòng)損傷仍需進(jìn)一步探究。

3.1 針刺對(duì)骨骼肌mtDNA泄露的影響

線粒體是細(xì)胞能量代謝的場(chǎng)所，是調(diào)控機(jī)體的生命活動(dòng)所必要細(xì)胞器。長(zhǎng)時(shí)間、超負(fù)荷的運(yùn)動(dòng)刺激下，無(wú)論是機(jī)械應(yīng)力還是氧化應(yīng)激，均會(huì)對(duì)骨骼肌線粒體造成不同程度程度的損傷，在電鏡下會(huì)觀察到大量的線粒體積聚到肌膜下，同時(shí)伴有腫脹、空泡化，膜結(jié)構(gòu)模糊、不完整甚至消失等超微結(jié)構(gòu)異常變化[29,30]，這種損傷必然會(huì)對(duì)mtDNA 產(chǎn)生不利影響。有文獻(xiàn)報(bào)道急性長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)或重復(fù)高強(qiáng)間歇運(yùn)動(dòng)后可以檢測(cè)到骨骼肌細(xì)胞mtDNA 降低[31]。李省天等[32]發(fā)現(xiàn)急性高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)小鼠血清游離的mtDNA 顯著升高，但對(duì)于血清中游離mtDNA 是否全全部來(lái)源于骨骼肌尚需考證。

以上研究表明高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)造成的骨骼肌線粒體損傷，會(huì)引起部分mtDNA 泄露。mtDNA 泄露途徑目前認(rèn)為mtDNA 片段能通過(guò)位于線粒體內(nèi)外膜上的線粒體膜通透性轉(zhuǎn)換孔（mitochondri‐al permeability transition pore,mPTP）進(jìn)入胞漿[33]。目前通過(guò)激光共聚焦顯微鏡來(lái)觀察mPTP，發(fā)現(xiàn)針刺預(yù)處理對(duì)mPTP 開(kāi)放程度具有顯著抑制效應(yīng)[34]。力竭運(yùn)動(dòng)會(huì)引起mPTP 通透性高度開(kāi)放，膜電位降低，增加線粒體損傷[35]，是因?yàn)榫€粒體本身既是氧化劑的主要來(lái)源，也是氧化劑破壞作用的靶點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下活性氧類（reactive oxygen species,ROS）產(chǎn)生增加，造成線粒體膜電位降低，mtDNA 產(chǎn)生增加，被泄露到胞質(zhì)及細(xì)胞外[36]。電針預(yù)處理可以明顯減少ROS 的產(chǎn)生，同時(shí)提高線粒體膜電位水平，降低氧化應(yīng)激對(duì)膜電位的耗損[37,38]，從而維持線粒體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，可能在一定程度抑制了mtDNA的泄露。

3.2 針刺對(duì)mtDNA 介導(dǎo)的TLR9/MyD88 信號(hào)通路的影響

mtDNA 與細(xì)菌DNA 的CpG 同源，其甲基化修飾程度普遍較低[39]，結(jié)構(gòu)的相似使其更容易被TLR9 受體所捕獲。有文獻(xiàn)報(bào)道大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的肌肉損傷，mtDNA 可以通過(guò)TLR4/TLR9 信號(hào)通路來(lái)激活機(jī)體的炎癥反應(yīng)[40]。這種炎癥反應(yīng)既可以是局部的，也可以是整體的。比如在急性心梗導(dǎo)致的無(wú)菌性炎癥中，進(jìn)入循環(huán)中的mtDNA增加，通過(guò)結(jié)合TLR9 受體，激活NF-κB，誘導(dǎo)了心肌細(xì)胞損傷[41]。同理在運(yùn)動(dòng)損傷引起的mtD‐NA 泄露，一旦被TLR9 識(shí)別后，就通過(guò)MyD88 依賴型轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，激活下游NF-κB 信號(hào)通路，調(diào)節(jié)促炎性細(xì)胞因子的表達(dá)。

目前針對(duì)mtDNA 介導(dǎo)的TLR9/MyD88 炎癥信號(hào)通路在運(yùn)動(dòng)損傷的臨床和實(shí)驗(yàn)研究中較少，但通過(guò)增加mtDNA 的清除或?qū)LR9 通路進(jìn)行靶向拮抗，來(lái)阻斷下游的炎癥因子效應(yīng)在其他炎癥相關(guān)疾病已有較多研究。針刺并不具有藥物靶向性作用，而是通過(guò)整體性調(diào)節(jié)來(lái)下調(diào)炎性反應(yīng)中病變部位的TLR 受體的表達(dá)，對(duì)TLR9、TLR2、TLR4等基因均抑制作用，來(lái)達(dá)到減輕炎癥反應(yīng)的目的[42]。楊長(zhǎng)江[43]在研究脊髓TLR9 在大鼠脛骨癌痛中的作用中發(fā)現(xiàn):電針能顯著性降低脛骨炎癥痛大鼠脊髓內(nèi)TLR9的表達(dá),提高其機(jī)械性痛閾,而對(duì)其非炎癥型疼痛無(wú)此作用。提示針刺對(duì)TLR9 通路的有效抑制是干預(yù)運(yùn)動(dòng)損傷炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵。

3.3 針刺對(duì)運(yùn)動(dòng)性損傷炎癥因子的作用

炎性因子在運(yùn)動(dòng)性骨骼肌損傷過(guò)程中起著十分重要的調(diào)節(jié)作用。骨骼肌損傷后可以檢測(cè)到多種炎性因子表達(dá)，如IL-1β、IL-10、IL-6、TNFα 等。即使在骨骼肌纖維結(jié)構(gòu)無(wú)明顯破壞，也無(wú)顯著炎性細(xì)胞浸潤(rùn)得情況下，也可以檢測(cè)到TNFα、IL-6 和IL-1β 顯著升高[44]。這也說(shuō)明炎癥因子并非全部來(lái)自炎性細(xì)胞分泌，也可以產(chǎn)自其他途徑。TLR9/MyD88信號(hào)通路本身是可以通過(guò)多途徑對(duì)TNF-α、IL-6和IL-1β等炎性因子表達(dá)進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)一步佐證TLR9/MyD88 也可能是介導(dǎo)骨骼肌損傷后的炎癥反應(yīng)的信號(hào)通路之一。

針刺可以抑制運(yùn)動(dòng)后促炎因子釋放，改善炎癥反應(yīng)。在運(yùn)動(dòng)后同時(shí)進(jìn)行針刺干預(yù)能夠降低促炎因子的峰值量，而且這種抑制作用是局部的，并不會(huì)對(duì)非針刺部位或血液產(chǎn)生影響[45]。但也有研究認(rèn)為離心運(yùn)動(dòng)后進(jìn)行針刺干預(yù)可以增加針刺部位骨骼肌促炎因子表達(dá)量，但會(huì)促使其到達(dá)峰值之后快速消退[46]。這可能與所選擇炎性因子指標(biāo)差異或穴位配伍不同有關(guān)。但總體而言，針刺對(duì)運(yùn)動(dòng)損傷后炎癥反應(yīng)都有明顯緩解作用，在臨床上往往都能獲取一個(gè)較為滿意療效。

4 小結(jié)與展望

內(nèi)源性mtDNA 配體誘導(dǎo)的TLR9/MyD88 信號(hào)通路，不僅可以引起組織炎癥，甚至還能夠直接導(dǎo)致細(xì)胞損傷。運(yùn)動(dòng)損傷在競(jìng)技體育中日益頻發(fā)，目前研究也已證實(shí)持續(xù)炎癥反應(yīng)是引起組織損傷加劇的一個(gè)重要因素，但炎性細(xì)胞因子在骨骼肌損傷的各階段也發(fā)揮不同作用。線粒體損傷作為骨骼肌損傷一個(gè)重要方面，尤其是大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)對(duì)骨骼肌線粒體在形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能上均會(huì)造成不同程度的損傷。線粒體損傷會(huì)導(dǎo)致部分mtDNA 通過(guò)各種途徑被泄露到胞質(zhì)或細(xì)胞間質(zhì)中。低甲基化修飾的mtDNA 又很容易被TLR9所識(shí)別，從而通過(guò)下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，調(diào)節(jié)IL-6、TNF-α、和IL-1β 等促炎因子釋放。此外，TLR9/MyD88炎癥信號(hào)通路，還可以促進(jìn)中性粒細(xì)胞聚集和巨噬細(xì)胞的活化，擴(kuò)大炎癥反應(yīng)。這些促炎因子和炎性細(xì)胞在骨骼肌損傷炎癥反應(yīng)過(guò)程中均參與其中。

一直以來(lái)，針刺在治療運(yùn)動(dòng)損傷應(yīng)用較為廣泛，但對(duì)其抗炎機(jī)制始終難以用現(xiàn)代生物學(xué)理論加以全面闡釋。有學(xué)者提出針灸是否是通過(guò)迷走神經(jīng)、乙酰膽堿及受體所構(gòu)成的膽堿能抗炎通路來(lái)發(fā)揮其抗炎調(diào)節(jié)作用[47]。實(shí)際上針刺調(diào)理機(jī)制較為復(fù)雜，并非單一通路可以解釋清楚。此外，骨骼肌損傷炎癥因子調(diào)控機(jī)制也極其復(fù)雜，除了炎性細(xì)胞通路，骨骼肌本身也可以分較多炎性因子。針刺對(duì)TLR9/MyD88 信號(hào)通路干預(yù)也只能闡述其部分機(jī)理，想要進(jìn)一步揭示針刺對(duì)運(yùn)動(dòng)損傷炎癥效應(yīng)機(jī)制的作用還需要更多的研究。