有別於血液、淋巴循環系統、神經系統的組織液流動系統_風聞

國家自然科學基金委醫學科學部公佈2020年度專家推薦類原創探索計劃項目資助結果。其中一項是由北京醫院和中國醫學科學院基礎醫學研究所共同承擔的項目“人體組織液界面流動網絡的循環功能和結構研究”。

血液循環系統的第二種液體傳輸功能：傳輸組織液

什麼是組織液？指的是分佈在血管與細胞之間的組織間隙中的液體。組織間隙的微觀結構是結締組織，其中的液體被西方學者命名為Interstitial fluid，直譯為“縫隙/間隙中的液體”，即業內所指的“組織液”。組織液佔成年人體重約為20%，而血液和淋巴液佔成年人體重約8%。傳統生理學認為，組織液不能長程流動，只能在壓力或者濃度梯度的作用下在局部擴散。

2012年7月，上述項目負責人李宏義教授和研究團隊通過動物實驗發現，下肢靜脈血管外膜及其周圍纖維結締組織中存在組織液長程流動的現象。2016年和2019年，又在人體實驗中觀察到，不僅在靜脈外膜及其周圍纖維結締組織，而且在動脈外膜及其周圍纖維結締組織中也觀察到了組織液流動的現象。

據此，李宏義認為，動脈血管和靜脈血管均存在兩種基本流動。“一是血管內的血液流動，二是血管外膜及其周圍纖維結締組織中的組織液流動。對於靜脈血管來説，脈管外膜組織液的流動方向與靜脈血液的流動方向相同；對於動脈血管來説，脈管外膜組織液的流動方向與動脈血液的流動方向相反。而心臟、肺臟等多種器官的血管、毛細血管等部位的組織液流動規律及其方向需要進一步研究。”

簡而言之，該研究團隊發現，血液循環系統除了傳輸血液這一基本功能，還具有第二種液體傳輸的功能，即傳輸組織液。“血管的管腔是血液流動的空間，而血管管壁的外膜組織中還有更小的空間，組織液正是在這個空間中流動。”他們稱，“心血管循環系統不僅能通過動靜脈血管調節血液流動，同時也能夠通過動靜脈血管外膜調節沿途各種組織、器官中的組織液流動。”

項目組成員、北京協和醫學院人體解剖與組織胚胎學系主任馬超教授表示，這些新發現揭示了血液循環系統的新圖像。而現在廣受關注的Glymphatic系統只是發生在顱內等器官內部血管旁液體流動的局部現象，與血管外膜本身的關係並不清晰。“我們的工作不僅發現了血管周圍的組織液流動，而且明確揭示了血管外膜中也存在組織液流動，這樣就能夠推演出全身的血管都存在沿外膜的組織液流動現象。”實驗數據表明，這一組織液流動現象不僅侷限在血管外膜，而是在皮膚、筋膜、神經等各類組織中廣泛存在，目前已經發現的很可能是僅僅是人體內遍佈全身的組織液流動網絡的冰山一角，值得認真挖掘和研究。

目前，該項目組與清華大學殷雅俊教授項目組、上海高等研究院諸穎教授項目組合作，進一步圍繞血管外膜組織液流動的運動學特徵和動力學機制、與血管壁新陳代謝的關係、以及參與動脈粥樣硬化等疾病發生髮展過程等展開研究，將在心血管領域中取得更多的新發現。

人體存在與穴位連接的組織液流動網絡

不僅在動靜脈血管外膜及其周圍的組織中觀察到了組織液流動的現象，在人體解剖學實驗中，李宏義還發現了與穴位區連接的組織液流動網絡的人體解剖學結構，通過追蹤四肢遠端穴位的組織液流動，發現在皮膚組織、靜脈外膜組織、動脈外膜組織和神經組織中都有組織液流動的現象。

項目組成員、中科院計算技術研究所李華研究員認為，這種連接穴位和內臟組織器官的組織液流動網絡遠比“循體表經絡線傳導現象”更加複雜和豐富，有可能為理解經絡穴位圖譜中的“經絡線”提供了新的思路，“如何準確的表達這種複雜網絡的幾何特徵與拓撲連接關係是對現有幾何建模和可視化技術的挑戰。”

2019年，李宏義應邀到奧地利格拉茨大學做學術交流，並在該校解剖實驗室現場進行了演示，成功重複了人體標本的實驗結果，吸引了國外幾位科學家的興趣。李華表示：“同時也開啓了圍繞人體完整循環系統的科學競爭。在血液循環問世近四百年後，我國科學家對於經絡穴位的認識將為揭示這種組織液流動網絡提供最有價值的線索。”

人體中這種連接四肢遠端穴位的組織液流動網絡與經絡的關係是什麼？是針刺信號傳導的新途徑嗎？

項目組認為，回答這些問題需要一個過程。目前的情況是，我們給出了組織液流動的人體解剖學結構線索。另外明確的一點是，這種分佈在皮膚、動靜脈外膜和神經組織中的組織液流動形成一個高度複雜的液體流動網絡，“經絡功能”很可能是由這個複雜網絡所實現的。但該網絡與經絡的關係仍然需更多基礎性研究工作的積累，例如，構建人體穴位-組織液流動網絡圖譜，闡明其功能等，才能在令人信服的實驗觀測和理論體系之上完成最後的比對。

組織液連續流動的空間      在醫學領域，如何理解組織液的流動規律及其力學機制是近百年來重大醫學科學問題之一。

殷雅俊認為，組織液流動規律和動力學機制探索，將為力學學科提供新的研究對象和新的發展機遇。

而該項目組根據血管外膜組織的實驗數據，指出外膜組織中還存在“更小的物質傳輸空間”，據項目組成員、上海高等研究院胡鈞研究員介紹，這種空間指的是纖維等固相結構與其周圍的液相及凝膠相基質之間的“界面區（interfacial zone）”；組織液不僅可以局部擴散，還能夠在“界面區”中傳輸。

接下來，該項目組與清華大學、上海高等研究院等單位合作，將進一步論證“組織液界面流動網絡”，確立“組織液流動與循環網絡”理論：組織液不僅在局部的組織間隙中擴散，而且在動力源的驅動下，以纖維等固相結構為軌道、在其表面拓撲連通的“界面區”中進行全身流動。來源於血液的組織液通過“界面流動網絡”的傳輸，再回到血液循環，形成組織液流動與循環系統。

研究團隊認為，“組織液界面流動網絡”與血液和淋巴循環一起，構成了體液循環的重要組成部分。“圍繞這一原創發現，將有可能建立起一個包括血液循環、淋巴循環和組織液循環的人體完整循環系統的宏觀圖像。”李華説。

專家表示，沒有經絡現象的啓發，難以揭示這種與穴位相關的組織液界面流動網絡所具有的“穴位相關性”、“連接體表穴位與若干內臟器官的組織液界面流動網絡”、“有別於血液、淋巴循環系統和神經系統的組織液流動系統”等特徵。“同樣，全面的認識和理解人體‘組織液循環網絡系統’也離不開古典醫學文獻中與經絡穴位相關的知識和中醫臨牀的實踐經驗。”

李宏義認為，這將有可能幫助人們重新認識細胞和細胞之間、組織和組織之間、器官和器官之間的生物信息溝通方式。“在這個過程中，人體解剖學研究和醫學影像學新技術的研發是不能忽視的關鍵性工作。”

--------------------------------------------------------------------------------

中國的傳統醫學實踐，大多基於經絡理論。但是在現代解剖學研究中，經絡卻一直看不見摸不着。近日，復旦大學團隊首次公佈了符合人體經絡傳統描述的系統性影像，讓人們得以“看見經絡”。

李  輝：

經絡，是中醫理論中既核心又神秘的事物。中國的傳統醫學實踐，大多基於經絡理論。但是在現代解剖學研究中，經絡卻一直看不見摸不着。所以許多科學家不認可經絡是客觀存在的結構，甚至因此否定中醫療效的客觀性。

近日，復旦大學團隊首次公佈了符合人體經絡傳統描述的系統性影像，讓人們得以“看見經絡”。相關論文《茶葉激發的人體紅外影像顯現經絡系統》發表在3月份的Quantitative Biology（《定量生物學》）期刊上。

上下求索

最早記載經絡的《黃帝內經》重點描述了人體內分佈的六條正脈的位置和功能，每一條正脈的兩端又連接手或足，劃分為手經和足經，這樣經絡就劃分成了十二條。中醫實踐發現十二條經絡在一晝夜內依次活躍流動，每兩小時輪換一條經絡，並將這一規律稱為“子午流注”。

經絡的醫療實踐主要有兩個方面：對經絡穴位的針灸，和根據經絡對應的屬性配備藥劑。在中藥學裏，歸經是指藥物對於人體某部分的選擇性作用，即某種藥物對某經或某幾經發生明顯的作用，而對其他經作用較小，如黃芪歸肝經，黃精歸腎經。

用現代科學的各種實驗和分析證實，這兩方面的各種實踐都有顯著效果。對各種穴位的針灸方案有顯著治療相關疾病的功效。而草本藥物所含化合物成分對應的經絡歸屬，也符合特定的數學模型，因此歸經屬性是可以通過化學分析來預測的。基於各種實踐經驗和科學研究，國內外一直有很多人相信經絡的存在。

可是，在解剖學研究中，卻從來沒有發現符合經絡模型的結構。這説明經絡如果有解剖結構，也肯定不是血管或神經那樣肉眼可見的管線狀結構。國內外很多團隊試圖通過各種物理和化學的方式找到經絡存在的證據，但均未取得可信結果。

1980年代的大量實驗研究揭示，經絡穴位部位的各種性質與其他部位不同，特別是電導性和熱導性。因此，中國在“八五”“九五”計劃中設立了國家攀登計劃來研究經絡。復旦大學化學系教授費倫、力學系教授丁光宏聯合一大批相關專家，從物理化學的角度，深入研究了經絡和穴位部位的組織特異性。

1998年，費倫等教授在《科學通報》上公佈了課題組的三大成果：

第一，經絡穴位是有物質基礎的，是結締組織中的膠原纖維。具體結構是由三條膠原纖維構成纖維條，再由五條纖維條捲成一束，數量繁多的這種線束結成片狀。分子層面是由數種不同蛋白質分子構成的一種生物液晶態的物質。膠原纖維連帶其中的血管、神經叢和淋巴管等交織成經絡的複雜體系，稱為結締組織結構。

第二，穴位對應的深層結締組織結構中，富集有鈣、磷、鉀、鐵、鋅、錳、鉻元素。特別是鈣，較經絡之外區域高100~200倍。

第三，經絡結構中的液晶態膠原纖維具有高效率傳輸紅外光的特徵波段。實驗證明此種膠原纖維對9~20微米的遠紅外線在徑向方面具有近100%的透光率，橫向方面則幾乎完全不透光，具有光纖維的物理特性。

2000年，丁光宏等教授又發表論文展示了人體穴位的紅外輻射有穩定而特異的頻譜特性，並不僅僅是熱量導致的。這一系列重大項目進展，為經絡的物質基礎研究打下了堅實的基礎。

在這些基礎上，中醫科學的研究者提出了各種經絡結構的假説，除了最早提出的神經傳導説以外，還有體液循環説、生物電場説，甚至綜合各種組織形成的結締組織間隙説。實際上，後三種假説並不是相互排斥的觀點。以膠原纖維束為基礎，其間隙中會流動大量的體液，帶動大量的大分子物質和帶電離子，必然會產生生物電場，產生熱輻射和特殊的紅外輻射。所以，經絡活動所產生的多種多樣的反應，是經絡活動的結果，並不是經絡本身。經絡本身可能就是費倫教授提出的膠原纖維束。

2018年，紐約西奈山醫學院的團隊在《科學報道》上發表顯微核磁共振觀察細胞間質的結果，發現身體各個部位都存在這種結構，在膠原纖維束的外圍還包裹着特殊的細胞層，就像光纖外面的塑料皮層一樣。這些間質通道也並不是整體連通的，而是分段鏈接的。

不過，到此為止還是不能完全證明細胞間質通道就是經絡。雖然人體內存在這些體液和大分子通道，但是目前的研究都是看到局部的顯微結構，無法確定這就是經絡。只有宏觀地看到人體中這些通道的整體分佈規律，證明這些通道的分佈規律與中醫經絡的線路完全吻合，才可能確認這些是經絡。因此，復旦大學的研究團隊一直在努力探索，不見經絡不甘心。

讓經絡自己顯形

在細胞間質通道的具體結構被公佈以後，中國針灸研究所的張維波團隊立即跟進做了非常重要的實驗。以往通過針灸的方法，因為經絡中並沒有特殊的成分流動，是無法讓經絡顯形的。於是他們在鼠和豬的身上做實驗，在特定的穴位上注射熒光素鈉，再掃描熒光信號的分佈，果然發現這些液體順着細胞間質流動了起來，看到了一段段平行的線條。這就向經絡的宏觀可視化又邁進了一大步。

可惜的是，這些線條在下一個穴位的位置就停止了，只能顯示一小段，距離顯示整條經絡非常遙遠，更不能證明經絡穿過了相應的臟腑。而顯示整條經絡以及貫穿臟腑，是證明經絡系統結構的關鍵。如果能把十二條經絡全都顯影出來，就更完美了。

如何才能讓整條經絡活躍起來，讓經絡自己顯形呢？針灸或推拿只能促進施治部位的經絡的流動，很難讓整條經絡活躍起來。而經絡的活動，根據中醫原理有兩種促因：

一是按照“子午流注”（中醫認為十二條經脈對應每日十二時辰，時辰的變化會導致不同經脈的氣血產生變化）自動開放，效應比較微弱；

二是服用歸經的藥食，效應有時候會很強。所以改變思路，通過有效的藥食歸經來讓經絡自己顯形，應該是可以嘗試的方案。

復旦大學的研究團隊一直嘗試從無數的本草中選擇最有效最安全的歸經藥食。很多草本藥食，服用以後相應的經絡和臟腑部位會有明顯的內源性發熱或酥麻感，但一般感覺不明顯，也很難拍攝出影像。

2012年，在試驗了幾百種藥食以後，研究團隊發現歸經感受最強的是茶葉。喝了不同的茶以後，身體的不同部位會迅速發熱，甚至大量流汗。為了證明這種歸經感受是客觀、可重複的，研究團隊不僅在初步測試中讓個體雙盲重複喝茶來報告感受，還召集了24位體感通透的志願者來參與試驗。志願者在不被告知茶的種類的情況下，一同飲用同種茶，並各自記錄下自己發熱的部位。在飲用68種茶以後，研究團隊做了一個結果統計，所有志願者報告的一致性達到了96%。

不同茶葉對應的歸經有着極其明顯的規律，綠茶對應太陽脈，青茶對應陽明脈，紅茶對應少陽脈，白茶對應太陰脈，黑茶對應厥陰脈，只有黃茶並不清晰。

2017年，研究人員在貴州梵淨山一帶找到了含黃酮醇高的茶樹，並發現以此生產出的黃茶對應少陰脈。

此後，研究團隊從中國南方各省份以及印度、斯里蘭卡、日本、美國、新西蘭等國收集了512種茶，讓人飲用之後，拍攝其身體的紅外影像，觀察紅外輻射發生的時間和方式。其中一些茶喝了以後有強烈的經絡流動感，儀器檢測發現紅外輻射會使體表產生5~8攝氏度的温差，核磁共振也看到細胞間質中大量液體流動。研究團隊總結出最有效的茶葉激發的身體紅外輻射影像，結果與2012年志願者雙盲測試的結果完全一樣。

十二類茶葉激發的人體紅外輻射影像與經絡模型吻合

這種紅外輻射在喝茶後的幾秒鐘內就會激發，但往往不會整條經絡同時激發，而是分段地顯現。只有極其特殊的情況下，歸經效應特別強的茶種才能讓整條經絡幾乎同時發出紅外輻射。

2018年，研究團隊又組織了42名來自全國各地的志願者到太姥山上參與重複試驗。志願者調節飲食，排除其他食物對經絡的干擾，每天都只喝一種茶來激發特定經絡。多樣本重複試驗也證明了茶葉與經絡激發的對應關係。

研究人員還嘗試拍攝“子午流注”的效應，曾在一週內重複試驗3次，發現每個時辰的身體紅外輻射基本符合“子午流注”規則。每進入下一個時辰，身體的影像會迅速轉變，誤差不會超過8分鐘。

人類遺傳學家、中國科學院院士金力曾發起國際大科學計劃人類表型組計劃，把中醫表型列為其中的重要部分，而經絡是人體表型組研究中不可缺的一部分。在“看見經絡”之後，復旦大學的研究團隊還將進一步通過實驗去推進有關經絡的知識，打開經絡的相關奧秘。

（作者系復旦大學生命科學學院教授、現代人類學教育部重點實驗室主任；原刊於《環球》雜誌）