镇痛机制科学史:一条频率线上的一生
1965 年一句嘱托,与 2Hz/100Hz 的分工
一、缘起与两个起点年份
1950 年代后期,针刺止痛已在国内部分地区应用,但西方学界仍多视针刺为「东方巫术」。1965 年,周恩来总理指示卫生部组织力量研究「针刺麻醉」原理;卫生部长钱信忠把任务交给北京医学院;同年 9 月,北医党委书记彭瑞骢找到生理学教研室时年 37 岁的韩济生——一位此前做了 12 年西医基础研究、对针灸「一无所知」的生理学者。韩济生(1928.7—),浙江萧山人,1953 年毕业于上海医学院医学系(北大官方另一处记 1952 年,见考异),1962 年调北京医学院任王志均教授助手。1979 年由讲师直接晋升教授——从 1965 到 1979,他已经在针麻原理上埋首了十四年。
二、初战三问:针刺到底镇不镇痛?
他给自己定的第一个问题不是「为什么镇痛」,而是「是否的确镇痛」——没有可靠的定量方法,一切机制研究都是空中楼阁。团队建立标准化测痛刺激与定量记录方法,最终选定人体实验方案(最接近临床条件),在合谷穴扎针,于全身有代表性的 8 个部位测定皮肤痛阈变化。白天收数据,晚上用算盘和计算尺做数理统计。
| 指标 | 数值 / 结论 |
|---|---|
| 针刺组 | 66 例(三个月苦战所得) |
| 对照组 | 22 例 |
| 核心结论 1 | 针刺确能显著降低人对痛觉的敏感性 |
| 核心结论 2 | 镇痛起效缓慢——约半小时才充分起效,停针后仍有后效应 |
| 核心结论 3 | 对大部分人有效,少部分人无效(「个体差异」从第一天起就在数据里) |
临床医生看完数据说:「这些结果样样都和临床符合,确实如此!」——于是问题升级:为什么起效这么慢?会不会是有某种化学物质在缓慢积累?会不会在脑子里产生?
三、化学密码十五年:从 5-羟色胺到阿片肽三兄弟
研究走两条线——神经电生理与神经化学,韩济生主攻化学线:先研究 5-羟色胺、去甲肾上腺素、乙酰胆碱等小分子递质,1973—1978 年五年论证「针刺可促进脑和脊髓中 5-羟色胺及相关物质生成释放而镇痛」;1975 年转入神经肽研究。兔脑脊液交叉灌流实验是关键一步:给兔子扎针后抽出脑液注入另一动物脑内,后者痛觉同样迟钝——镇痛确有物质基础,且随体液转运。
1979 年 6 月 26 日,他赴国际麻醉药物研究学会年会报告,返程在旧金山转机滞留,索性登门拜访记忆中的作者——斯坦福大学药理系哥德斯坦教授,即发现强啡肽的学者。一场数小时长谈后,哥德斯坦无偿赠送价值数千美元的几毫克强啡肽,开启跨国合作。他读文献时记作者全名与单位的习惯,在此刻兑现成科研红利。
四、频率密码:2Hz 与 100Hz 的分工
| 刺激频率 | 释放的阿片肽 | 主要作用部位 | 意义 |
|---|---|---|---|
| 低频 2Hz(2–4Hz) | 脑啡肽 + β-内啡肽 | 脑与脊髓 | 模拟「补」的慢刺激?——古人「捻转提插」不同手法的科学注脚 |
| 高频 100Hz(80–120Hz) | 强啡肽 | 以脊髓为主 | 镇痛机制与低频不同通路 |
| 疏密波 2/100Hz 交替(6 秒一周期) | 三类阿片肽同时释放 | 脑 + 脊髓 | 最佳镇痛参数——HANS 仪的立身之本 |
团队并发现:同一递质在中枢不同部位作用不同,「只有恰当的参数组合才能产生最佳效果」;电针参数中刺激频率最为关键。它同时给了中国针灸一个现代注脚——古人所谓「同一穴位不同手法产生不同疗效」,确有神经化学基础。(该发现发表于 1980 年代前期国际期刊;正式首发篇名与年份待核,见原档清单。)
五、抗镇痛系统:CCK-8 与「扎针不能太久」
研究还撞见一个反直觉现象:针刺时间过长,镇痛效果反而减弱——形成「耐受」。他从《矛盾论》「事物都有对立面」出发推测:脑中既有镇痛物质,必有对抗镇痛的物质。果然找到八肽胆囊收缩素(CCK-8):长时间电针致阿片肽大量释放,同时触发 CCK-8 释放对抗之,负反馈形成耐受——这解释了临床「扎针不能太久太频繁、要适可而止」的老经验。药理学与转基因方法改变阿片肽/抗阿片肽平衡,即可定向改变个体对针刺的反应性。这一问题的细胞机制收尾迟至 2018 年:继任者万有团队证明 CCK 受体激活后经阿片受体胞内第三环状结构抑制其活性——一个科学问题等了二十年才得完整解释。
六、转化:从针到电极,从镇痛到戒毒
原理既明,改进临床工具顺理成章:与其扎针,不如用皮肤电极在穴位上施加特定电刺激。1990 年团队发明韩氏穴位神经刺激仪(HANS)——电极成对贴于穴位两侧透穴刺激,恒流输出持续 30 分钟不衰减,疏波 2Hz/密波 100Hz 以 6 秒为周期交替(2Hz 时脉宽 600μs、100Hz 时 200μs),使内啡肽、脑啡肽、强啡肽同时释放。
镇痛扩展:对急性痛、慢性痛均显效;后经皮穴位电刺激(TEAS)被国际视为独立疗法,应用于分娩镇痛、术后痛、癌痛、慢性疼痛等。戒毒:高频解除戒断症状、低频解除心瘾、高低频交替两者兼治——1997 年「韩氏仪」被公安部、卫生部和全国禁毒委员会选为有效戒毒产品向全国推荐,「针刺戒毒」由此成为 HANS 最出圈的应用。非镇痛拓展:2008 年,80 岁的韩济生将目标转向西医难治之症,开辟穴位刺激治疗孤独症、不孕症、抑郁症、失眠、肥胖、高血压等十余种疾病研究。
七、制度遗产:疼痛科的诞生
1988 年北京神经科学学会成立(早于中国神经科学学会);1989 年推动创建中华疼痛研究会(1992 年转为中华医学会疼痛学分会);1995 年创办《中国疼痛医学杂志》,并在北医校医院创建「中法疼痛治疗中心」——1995—2007 年办 13 届疼痛治疗研讨学习班、培训 1400 余人次,人称「疼痛医学界的黄埔军校」。2005 年 6 月,韩济生联合 18 位院士呼吁成立疼痛科;2007 年卫生部决定在一级临床科目中增设「疼痛科」,二级以上医院建科。慢性疼痛终于从「症状」升格为「疾病」,有了自己的专科——对一个生理学者而言,这是比论文更重的遗产。
国际回响方面,1987—2000 年他连续 13 年获美国国立卫生研究院(NIH)RO1 科研基金研究针刺镇痛原理(北医档案馆口径「连续 9 年」,见考异);2004—2009 年再获 NIH 重点基金,与哈佛大学合作研究针刺戒毒。他在北大生科院讲座上说过一句总结:「中国科学家用 30 年做的基础研究,美国医师用了 3 年在临床上得到验证。」那句「验证」,指的就是 1997 年 11 月美国 NIH 的共识发展会议——12 人独立专家组、25 位专家报告、1200 名听众、检索 1970—1997 文献并编成 2302 条参考书目。会议结论:
| 证据等级 | 适应症 |
|---|---|
| 「clear evidence」有效 | 成人术后恶心呕吐、化疗所致恶心呕吐 |
| 「probably」有效 | 妊娠早期恶心 |
| 「reasonable evidence」有效 | 术后牙痛 |
| 「may be useful」作辅助/替代/综合方案 | 成瘾、中风康复、头痛、痛经、网球肘、纤维肌痛、肌筋膜痛、骨关节炎、下背痛、腕管综合征、哮喘等 |
| 机制表述 | 针刺可引发多种生物反应,「主要由感觉神经元介导……经中枢神经系统」,并可能激活下丘脑-垂体,引起肽类、激素、神经递质改变与血流调节 |
八、一句话收束
1965 年一句「研究针麻原理」的嘱托,最终产出的是「频率—神经肽」的分子密码、一台走向国际的 HANS 仪、一个 1997 年 NIH 承认的循证地位、和一门 2007 年才正式设立的疼痛科——针灸科学化的四十年,浓缩在一个人与一条线上。