
- 收藏
- 加入书签
基于 SIRT1 /NF-kB 通路分析电针对 IBS 大鼠胃肠症状及抑郁情绪的影响
肠易激综合征(irritable bowel syndrome,IBS)属于功能性胃肠病,是一种无明显肠道器质性病变的胃肠功能紊乱性疾病,以腹痛或腹部不适伴有排便习惯和粪便性状改变为主要特征。与精神情绪密切相关,常伴抑郁、焦虑和恐慌等精神情绪异常,属于身心性疾病。随着生活压力的升高,越来越多的人受 IBS 所困扰。目前,临床上患者因常得不到有效治疗而反复就医,挤占医疗资源,寻求 IBS 的作用靶点及治疗方法急需解决。
电针可以有效降低内脏敏感性,改善胃肠动力异常,减轻炎症反应,调节抑郁情绪,其作用机制具有多方位、多靶点的特点,但目前对于电针治疗IBS患者的作用机制仍较为薄弱。本研究以文献为基础,同时结合多种组学、高通量数据分析、网络分析及虚拟计算等技术,结合多元统计分析、通路分析等揭示相关生物分子标记物,阐明电针不同穴位在肠易激综合征中的多靶点作用机制。
一、实验方案:
1、实验动物及分组:选取8周龄雄性SPF 级SD大鼠36只,体质量(250±20)g,购于北京维通利华生物技术有限公司[动物许可证号:SCXK(京)2019-0010]。动物饲养于北京中医药大学良乡校区动物房,在室温23℃,湿度(55±4)%,光照明暗周期12h/12h的条件下饲养。大鼠随机分为4组,每组9只,分别为健康对照组、模型组、电针组和西药组,动物可自由活动、进食水,实验开始前适应性喂养7d。实验过程中对动物的处理方法遵循中华人民共和国科学技术部发布的《关于善待实验动物的指导性意见》规定。
2、动物模型的建立
模型组、电针组和西药组选择使用DNBS灌肠结合慢性束缚应激(Chronic restraint stress)方法创建IBS合并抑郁症大鼠模型。大鼠于第7天禁食24h并剌激排便后,用7%水合氯醛(0.3 mL/100g)腹腔注射麻醉后,将DNBS溶液(50mg/kg.混入50%乙醇溶液1mL中)辅以石蜡润滑过的导尿管插入肛门后缓慢注入结肠,并确保DNBS溶液在结肠内弥散性分布。空白组用等体积0.9%生理盐水灌肠,常规喂养7d以形成肠道炎症-词。DNBS处理完成后,于第16天将大鼠仰面置于鼠板固定架上,用扎带固定颈下、腋下和盆骨上3个部位以及上肢,以“大”字形束缚持续3h。束缚结束后放回笼中常规饲养,该束缚持续7d以形成抑郁样行为。
3、干预方法
于实验第24天进行干预。其中空白组和模型组大鼠在干预期间每日用黑布包覆固定20min,不做其他处理。电针组参考《实验针灸学》(中国中医药出版社出版)动物穴位图谱进行定位,选择双侧“天枢”“上巨虚”,用黑布包覆固定并针刺后加电针。“天枢”位于大鼠腹部,脐中旁开5mm,双侧取穴,直剌4mm;“上巨虚”位于大鼠后肢外侧,后三里下约5mm处,即腓骨小头下10mm处.双侧选穴.直刺7mm。将韩式电针仪两对电极接于同侧天枢和上巨虚,疏密波,频率4/20Hz,通电强度以局部皮肤肌肉颤动为准,留针20min。西药组以匹维溴铵混悬液(15mg/kg,溶于1ml 0.9%NaCl溶液中)灌胃处理。各组处理方法均1次/d,持续7d。
4 样品采集及处理
干预处理结束后,用10%水合氯醛(0.3 mL/100g)腹腔注射大鼠进行麻醉,起效后用真空采血管从腹主动脉取血8mL,静置30min,于4℃、3000r/min 离心机中低温离心15min,取上清液移至EP管,得到血清样本,置于-80℃低温保存用于后续检测。大鼠脑组织取下后部分用PBS漂洗3次,浸泡于4%多聚甲醛溶液中固定12-24h后用于免疫组化染色.大鼠结肠组织取下收集后存于-80℃超低温冰箱以备于后续蛋白提取检测。
5指标和行为学监测
5.1粪便含水量测定,于第8、23和31天进行。
5.2糖水偏好指数(%)=糖水消耗/总液体消耗x100%TM.
5.3蛋白质表达水平Western blot检测大鼠结肠组织中TRPVI.TkA NGF、ROCK及RHOA蛋白表达情况。
5.4免疫组化法检测结肠BDNF、CREB、NFKB、 SIRT2 以及大鼠海马组织中NFkB和SIRT2蛋白的表达情况。
二、统计学处理
所有数据采用SPSS22.0软件进行统计分析。实验数据以均数±标准误()表示。多个样本间的组间比较采用单因素方差分析(One - way ANOVA).组间两两比较采用ISD检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
三、结果
1、各组大鼠粪便含水量比较
造模前各组大鼠粪便含水量比较差异无统计学意义(P>0.05)。造模后,与空白组比较,模型组、电针组及西药组粪便含水量增加,(P<0.01)。干预后,各组大鼠粪便含水量比较,模型组明显高于空白组(P<0.01);与模型组比较,西药组及电针组降低,(P<0.05或P<0.01);电针组与西药组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表1.
2、各组大鼠糖水偏好实验结果及精神心理行为指标比较
造模前各组大鼠糖水消耗比较差异无统计学意义(P>0.05)。造模后,与空白组比较,模型组、电针组及西药组糖水消耗比减少,(P<0.05)。干预后,糖水消耗比结果比较,模型组低于空白组,(P<0.01);电针组及西药组高于模型组,(P<0.01);电针组与西药组比较,(P>0.05)。各组大鼠开放臂次数百分比和移动总距离比较差异无统计学意义。与空白组比较,模型组大鼠开放臂停留时间百分比显著降低,(P<0.01),与模型组比较,电针组和西药组大鼠开放臂停留时间百分比升高,(P<0.05)。见表2
3、各组大鼠结肠组织TRPV1.TrkA及NGF表达比较
与空白组比较,模型组大鼠结肠组织的TRPV1、 TrkA及NGF蛋白表达明显增多,(P<0.01或P<0.05);而与模型组比较,电针组 TRPV1.TrkA及NGF蛋白表达减少,(P<0.01或P<0.05),西药组的TRPVI及TrkA蛋白表达减少,(P<0.05),而 NGF蛋白表达(P>0.05)。见表6。
4、各组大鼠结肠组织BDNF、CREB,SIRT2及NFkB表达比较
空白组大鼠结肠组织BDNF、CREB及NFkB阳性表达较少;SIRT2可见阳性表达,主要分布在黏膜下层。平均吸光度值比较可发现,与空白组比较,模型组 NFkB见较强阳性表达,(P<0.05).可见于结肠黏膜下层。BDNF、CREB及SIRT2阳性表达降低,(P<0.01或P<0.05)。与模型组比较,电针组和西药组的大鼠结肠组织SIRT2阳性表达升高.差异具有统计学意义(P<0.05),而NFkB阳性表达降低,(P<0.05)。电针组和西药组比较,(P>0.05)。见表8。
四、结论:
电针可有效改善IBS模型大鼠的胃肠症状,缓解大鼠的抑郁情绪和炎性因子水平,升高结肠SIRT1及海马组织SIRT1、CREB、 BDNF 表达水平,降低结肠NF-kBp65表达水平。
综上所述,炎症和精神应激能够诱发结肠SIRT1海马组织SIRT1/CREB/BDNF的信号异常传导,引发IBS内脏高敏感性;电针“天枢”“上巨虚”可能是通过调节 IBS模型大鼠炎症和抑郁情绪,增高结肠SIRT1及海马组织SIRT1、CREB、BDNF的表达,降低结肠NF-kBp65表达,改善内脏高敏感性和胃肠症状,而达到治疗IBS的目的。
五、讨论
SIRT1 信号通路的异常可能是 IBS 伴抑郁情绪的病理基础之一。中医针刺疗法对胃肠功能和精神情志的调节作用已被长期的临床实践所证实,拥有个体化治疗简便、副作用小及疗效持久不易反复等优点,值得探究其在现代医学背景下的作用机制,同时扩大针刺疗法在 IBS 治疗中的影响力。现代研究发现,针灸可有效的降低内脏敏感性,改善胃肠动力异常,减轻炎症反应,调节抑郁情绪,对 IBS 起到良好的治疗效果。