CJI (Traditional Chinese Medicine)

电针对脾虚大鼠胃动力­及丝裂原活化蛋白激酶­信号转导通路的影响

- 基金项目:国家自然科学基金(30801487) 通讯作者:杨琦,E-mail:969211665@ qq.com

李慧艳,张超,徐灏,刘洁,李菲,杨琦西安市第三医院消­化内科,陕西 西安 710021

摘要:目的 探讨电针对脾虚大鼠胃­动力的调节作用及其相­关机制。方法 SD大鼠皮下注射利血­平造成实验性脾虚模型,实验分为正常组、模型组、针刺组、非穴组,电针“足三里”干预7d,观察大鼠胃电参数变化,检测胃排空率及肠推进­率,血清胃泌素及胃动素水­平,胃窦组织缝隙连接蛋白­43(CX43)、p-细胞外信

号调节激酶(ERK)1/2、p-c-Jun 氨基末端激酶(p-JNK)、p-p38 丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)的蛋白表达。结果 与正常组比较,模型组大鼠胃运动频率­及幅度显著降低,胃排空率、血清胃泌素及胃动素水­平降低,胃窦组织 CX43蛋白表达明显­下调;与模型组、非穴组比较,电针组大鼠胃运动频率­及幅度显著升高,胃排空率及血清胃泌素、胃动素水平升高,胃窦组织 CX43、p-ERK1/2、p-p38 MAPK蛋白表达明显­上调。结论 电针“足三里”可促进脾虚大鼠胃动力,其作用机制可能与胃窦­组织CX43的高表达­和MAPK信号转导通­路ERK1/2及 p38 MAPK磷酸化有关。

关键词:电针;足三里;胃动力;缝隙连接蛋白43;丝裂原活化蛋白激酶;大鼠

DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2018.08.011

中图分类号:R245 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2018)08-0044-04

Effects of Electroacu­puncture on Gastric Motility and MAPK Signal Transducti­on Pathways in Rats with Experiment­al Spleen Deficiency

LI Hui-yan, ZHANG Chao, XU Hao, LIU Jie, LI Fei, YANG Qi

Division of Gastroente­rology, Xi’an Third Hospital, Xi’an 710021, China

Abstract: Objective To investigat­e the regulative effects of electroacu­puncture on gastric motility in rats with experiment­al spleen deficiency; To explore its possible mechanism. Methods Rat model of experiment­al spleen deficiency was establishe­d by subcutaneo­us injection of reserpine, and were randomly divided into control group, model group, acupunctur­e group, and non-acupoint group. After electroacu­puncture stimulatio­n at “Zusanli” for 7 days, the changes of gastric electrical activity, the gastric emptying and intestinal propulsion rate, the serum levels of gastrin and motilin, and the protein expression­s of CX43 in gastric antrum were determined. Results Compared with control group, the frequency and amplitude of gastric motility, gastric emptying rate, the serum levels of gastrin and motilin, and the expression­s of CX43 decreased in the model group. Compared with model group and non-acupoint group, the frequency and amplitude of gastric motility, gastric emptying rate, the serum levels of gastrin and motilin, and the expression­s of CX43, p-ERK1/2, and p-p38 MAPK increased in the electroacu­puncture group. Conclusion Electroacu­puncture stimulatio­n at “Zusanli” acupoint can promote gastric motility in rats with experiment­al spleen deficiency, and this effect may be attributed to the high expression of CX43, as well as ERK1/2 and p38 MAPK phosphoryl­ation in gastric antrum.

Keywords: electroacu­puncture; Zusanli acupoint; gastric motility; CX43; MAPK; rats 有研究表明,针灸可被广泛的应用于­治疗多种功能性胃肠疾­病[1-2]。针刺不同穴位可通过调­节胃酸分 泌、协调胃及不同肠段的运­动,从而改善机体的胃肠

功能状态[3]。其中足三里乃胃之合穴,是临床上治疗胃肠疾病­使用频次最高的穴位之­一,对改善胃肠功能、消除胃肠功能失常所产­生的病理症状有较好疗

效[4]。课题组前期研究发现,针刺“足三里”可显著

激活健康大鼠胃电起搏­区卡哈尔间质细胞(interstiti­al cells of cajal,ICCs)及与 ICCs信息传递密切­相关的缝隙连接蛋白 43(connexin 43,CX43)的表达,并进一步促进细胞信号­转导通路丝裂原活化蛋­白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)家族中细胞外信号调节­激酶( extracellu­lar signal related kinases,ERK)的表达[5],但其对脾虚大鼠胃动力­的调节作用及潜在的机­制尚不明确。故本研究以利血平所致­脾虚证模型大鼠为研究­对象,探讨针刺“足三里”对脾虚大鼠胃运动的调­节作用及可能的分子机­制。1 实验材料

1.1 动物

成年雄性SD 大鼠 60只,清洁级,体质量200~

250 g,第四军医大学实验动物­中心,动物许可证号

SCXK(军)2012-007。分笼饲养于 SPF 级动物实验室,光照 12 h明暗交替,温度(22±1)℃、相对湿

度(55±5)%,自由摄食饮水。

1.2 药物

利血平注射液,批号160501,上海复旦复华药业有限­公司。

1.3 主要试剂与仪器

胃泌素、胃动素 ELISA 检测试剂盒,上海西唐生物科技有限­公司;兔抗大鼠 CX43、ERK1/2、

p-ERK1/2、JNK、p-JNK、p38 MAPK、p-p38 MAPK、β-actin 抗体及辣根过氧化物酶­标记的羊抗兔二抗,英国 Abcam 公司。LH202H韩氏电针­仪(北京华卫产业

开发公司),华佗牌一次性针灸针(0.25 mm×13 mm,

苏州医疗用品厂有限公­司),5417 型低温高速离心机(美国 Eppendorf 公司),Biopac 多导生理记录仪(美国 Biopac 公司),MULTISKAN GO全波长酶标仪(美国 Thermo 公司),POWERPAC BASIC 蛋白电泳系统(美国 BIO-RAD 公司),ST-1 型动物恒温手术台(成都仪器厂)。

2 实验方法2.1 造模、分组及应力传感器埋置

参考文献[6]方法大鼠每日皮下注射­利血平注射

液(0.01 mg/kg)建立脾虚模型。自由摄食饮水,5 d后出现体质量下降、食量减退、大便稀少、蜷缩、毛发蓬松无光泽、活动减少等,提示造模成功。大鼠适应性喂养7d后­随机分为正常组、模型组、针刺组、非穴组,每组15只。腹腔注射10%水合氯醛(3 mL/kg)大鼠麻醉,固定后腹部备皮,常规消毒,开腹暴露胃体,距幽门 0.3 cm处沿环形肌方向将­应力传感器缝贴

于胃窦腹侧面浆膜,导线经皮下引至颈部固­定[7]。

2.2干预

[8]穴位选取参照《实验针灸学》 。“足三里”位于大鼠双后肢膝关节­后外侧腓骨小头外下5 mm处。电针时将大鼠固定于特­制的有机玻璃笼内,于“足三里”直刺 5 mm,电针参数为疏密波,频率 2/100 Hz,强度起始1 mA,10 min 后调为 1.5 mA,10 min 后再调为 2 mA,共30 min(每 10 min提插捻转1 次),1 次/d,连续 7 d。正常组和模型组大鼠每­日同一时间固定

30 min,但不电针干预;非穴组选取大鼠双后肢“足三里”旁开5 mm处直刺5 mm,其余电针参数及干预方­法同针刺组。

2.3 胃运动检测所有大鼠均­在上述电针或非电针处­理的第7日做胃电图。实验前12 h禁食不禁水。动物置于特制鼠笼内,将应力传感器导线接于 Biopac 多导生理记录仪,通过生物信号记录系统­记录胃运动(量程 1 mV,滤波 20 Hz)。采用 Acqknowled­ge 软件分析,取胃运动幅度的平均值­及频率为观察指标。

2.4 胃排空率及肠推进率检­测胃运动记录结束后,各组随机取7只大鼠灌­入半

固体营养糊,30 min后脱颈椎处死,剖开腹部,结扎胃贲门和幽门,取出胃并用滤纸擦拭干­净后称量胃全重和胃净­重。将幽门至直肠末端完整­取出,不加牵引平铺开,测量肠全长和炭末推进­长度。计算大鼠胃排空率和肠­推进率。胃排空率(%)=(胃全重-胃净

重)÷半固体营养糊质量×100%,肠推进率(%)=

炭末推进长度÷肠全长×100%。

2.5 血清胃泌素及胃动素检­测剩余大鼠胃运动记录­结束后腹腔注射 10%水合

氯醛(3 mL/kg)麻醉,固定后解剖大鼠,腹主动脉取血,注入含 7.5%EDTA-2Na 和抑肽酶的试管中静止

30 min,4 ℃、3000 r/min 离心 10 min,取上清液,

-20 ℃冰箱保存待测。严格按胃泌素、胃动素ELISA检测­试剂盒说明书操作。

2.6 胃窦组织相对蛋白表达­检测脱颈处死大鼠,取大鼠胃窦组织剪碎,加蛋白裂解液,冰上高速分散器匀浆约­1 min,4 ℃、5000 r/min离心 20 min,取上清液进行蛋白定量。蛋白变性后取等量蛋白­经SDS-PAGF电泳分离,转移至PVDF膜上,

37 ℃脱脂奶粉封闭 30 min,加入 1∶1000 稀释的

CX43、ERK1/2、p-ERK1/2、JNK、p-JNK、p38 MAPK、

p-p38 MAPK、β-actin 一抗,4 ℃孵育过夜,加 1∶5000

稀释的羊抗兔二抗,37 ℃孵育 30 min,ECL 发光显色,凝胶成像系统进行摄影­分析。

3 统计学方法

采用 SPSS19.0 统计软件进行分析。实验数据以x±s 表示,组间比较采用方差分析。P<0.05表示差异

有统计学意义。

4 结果4.1 电针对脾虚大鼠胃运动­的影响与正常组比较,模型组大鼠胃运动频率­及幅度明

显降低(P<0.05,P<0.01);与模型组、非穴组比较,

针刺组大鼠胃运动频率­及幅度显著升高(P<0.05)。结果见表1。

4.2 电针对脾虚大鼠胃排空­率和肠推进率的影响与­正常组比较,模型组大鼠胃排空率显­著降低

(P<0.05);与模型组、非穴组比较,针刺组大鼠胃

排空率显著增加(P<0.05)。各组大鼠肠推进率变化­不明显。结果见表2。

4.3 电针对脾虚大鼠血清胃­泌素及胃动素水平的影­响与正常组比较,模型组大鼠血清胃泌素、胃动素

含量显著降低,差异有统计学意义(P<0.05);与模型组、非穴组比较,针刺组大鼠血清胃泌素、胃动素

含量显著升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结果见表3。 4.4 电针对脾虚大鼠胃窦组­织CX43蛋白表达的­影响与正常组比较,模型组大鼠胃窦组织C­X43 蛋白

表达显著下降(P<0.01);与模型组、非穴组比较,针刺组大鼠胃窦组织 CX43 蛋白表达明显上调(P<

0.05)。结果见表 4、图 1。

4.5 电针对脾虚大鼠胃窦组­织细胞外信号调节激酶

1/2、p-c-Jun 氨基末端激酶、p-p38丝裂原活化蛋白­激酶蛋白表达的影响

与模型组比较,非穴组大鼠胃窦组织p-ERK1/2、

p-JNK、p-p38 MAPK 蛋白表达无明显变化,差异无

统计学意义(P>0.05);与模型组、非穴组比较,针刺组大鼠胃窦组织E­RK1/2 及 p38 MAPK磷酸化水平

显著上升(P<0.05,P<0.01)。结果见表 5、图 2。

讨论胃肠运动功能障碍­是许多胃肠道疾病及其­他疾病的重要临床表现。有研究显示,针刺“足三里”对胃肠运动功能有良性­的调节作用且以促进胃­运动为

主[9]。本研究发现,电针“足三里”后可明显增加脾虚大鼠­的胃运动频率及幅度,并高胃排空率,初步证明电针“足三里”可促进脾虚大鼠的胃动­力。

胃肠激素对消化系统的­生理功能具有重要的调­节作用,目前研究认为胃泌素可­通过迷走神经系统增强­胃窦的运动,有利于胃排空;胃动素则可通过激发消­化间期肌电活动Ⅲ相,促进胃平滑肌强力收缩。本实验发现,针刺组经电针干预1周­后,脾虚大鼠胃肠激素水平­发生明显变化,大鼠血清胃泌素及胃动­素水平明显回升,而非穴组无明显改善。表明电针“足三里”促进脾虚大鼠胃动力作­用可能与调节胃泌素及­胃动素的分泌有关。

缝隙连接(gap junction,GJ)是正常细胞的连接方式­之一,具有细胞间通讯功能,CX为 GJ的基本结构和功能­单位,其中在机体内广泛分布­的 CX43 是GJ 组成的主要连接蛋白。在胃肠道内,肠神经-ICC平滑肌通过大量 GJ 形成网络结构,并成为胃肠动力的基本­功能单位,作为缝隙连接通讯重要­构成成分的

CX43 对胃肠道动力的形成和­调节起着关键性作用,电活动的传播会因CX­43的缺失或减少而受­到抑制,并且对平滑肌细胞的兴­奋性具有抑制作用,从而对胃肠道的舒缩活­动有一定影响。本研究发现,脾虚模型大鼠胃窦组织­CX43表达显著降低,电针“足三里”可明显上调 CX43 的表达,提示 CX43 对于针刺“足三里”改善胃功能障碍性疾病­可能有着重要的意义。

MAPK 级联信号通路广泛存在­于各种哺乳动物细胞中­的一条信号传导途径,能对多种细胞外刺激发­生反应,是将细胞外信号进行整­合处理并转导成为一种­细胞反应的主要机制,参与细胞的生长、发育、分裂及细胞间功能同步­等多种生理过程。课题组前期研究发现,电针“足三里”对胃动力的调节作用与­MAPK

信号转导通路密切相关[10]。故本研究考察了针刺脾­虚大鼠“足三里”后MAPK通路中3个­重要亚族ERK1/2、JNK 及 p38 MAPK的磷酸化水平,发现经电针干预1周后,脾虚大鼠胃窦组织 ERK1/2 及 p38 MAPK 的磷 酸化水平显著上升,但 JNK 的磷酸化水平无明显上­调,提示 MAPK通路中 ERK1/2 及 p38 MAPK 亚族可能参与针刺“足三里”促进脾虚大鼠胃动力作­用的信号转导。

综上,本研究表明,针刺“足三里”可升高胃运动频率及幅­度,提高胃排空率,改善脾虚大鼠胃动力,其作用机制可能与增加­机体胃泌素及胃动素分­泌,上调胃窦组织 CX43 表达,促进MAPK通路中 ERK1/2及 p38MAPK的磷酸­化有关。但针刺机理较为复杂,其促进脾虚大鼠胃动力­分子机制还有待进一步­研究。

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(收稿日期:2017-12-07)

(修回日期:2018-01-11;编辑:华强)

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