摘要
目的:内脏高敏感性(visceral hypersensitivity,VH)是功能性消化不良(functional dyspepsia,FD)的主要病理生理学基础之一。肠嗜铬细胞(enterochromaffin cell,EC)是肠黏膜上皮中的一种重要的神经内分泌细胞,是胃肠的机械和化学感觉器,合成和分泌的5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)在调节胃肠的运动、分泌,尤其是内脏感觉中发挥重要作用。PIEZO2是一种机械敏感离子通道,近年来被发现在EC中表达,能感应机械刺激促进EC分泌5-HT,参与内脏敏感性(visceral sensitivity,VS)的调控,而作为细胞内第二信使--环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)的下游效应蛋白家族之一cAMP直接激活的交换蛋白1(exchange protein1directly activated by cAMP,EPAC1)能选择性地增强PIEZO2介导的机械转导。本研究以FD大鼠为研究对象,以5-HT参与调节胃肠敏感性为切入点,探究电针“足三里”穴治疗FD的效应和作用机制,初步阐明电针通过抑制EPAC1/PIEZO2轴减少胃底EC数量和5-HT分泌,改善VH,从而治疗FD的作用机制,为电针治疗FD提供理论基础。 方法:7日龄SPF级雄性SD乳鼠50只,适应性喂养3天后,随机分为正常组、模型组、电针组、EPAC1抑制剂组和电针+EPAC1抑制剂组,每组各10只。除正常组幼鼠给予0.2ml2%蔗糖溶液灌胃外,余四组幼鼠均采用0.2ml0.1%碘乙酰胺(iodoacetamide,IA)与2%蔗糖混合液灌胃联合成年后夹尾刺激和不规则饮食的复合因素建立FD大鼠模型。电针组选取大鼠双侧后肢“足三里”穴,针刺后连通韩氏穴位神经刺激仪,选择疏密波,频率2/100Hz,电流强度1mA,每次治疗30min,每日1次,连续治疗10天。EPAC1抑制剂组大鼠采用ESI-09(10mg/kg)腹腔注射,每日1次,连续注射10天。电针+EPAC1抑制剂组大鼠采用腹腔注射ESI-09,剂量及干预疗程同EPAC1抑制剂组,抑制剂注射完成30min后,给予电针干预,方法及疗程同电针组。在干预期间,正常组、模型组、抑制剂组大鼠同电针组一样进行束缚固定操作,且正常组、模型组和电针组大鼠腹腔注射0.9%NaCL作为对照,以保证各组实验条件一致性。干预前后,观察各组大鼠一般情况并进行评分,测量体质量、3h进食量,足底机械痛阈值(mechanical pain threshold,MPT),观察腹部回撤反射(abdominal withdrawal reflex,AWR)并进行评分,进行旷场实验(open field test,OFT)、强迫游泳实验(forced swimming test,FST)。干预结束后各组大鼠禁食不禁水24h,给予2%戊巴比妥钠(5mg/100g)腹腔注射,依次麻醉大鼠后进行取材。根据检测要求采集和保存各组大鼠血清、胃底和脊髓背角组织。采用苏木素-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色观察胃底组织形态与结构情况;采用免疫组织化学技术(immunohistochemical,IHC)观察各组大鼠胃底EC数量;采用酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测各组大鼠血清、胃底和脊髓背角5-HT水平;采用蛋白免疫印迹法(western blot,WB)检测各组大鼠胃底组织EPAC1、PIEZO2、5-HT3R和脊髓背角c-fos蛋白表达水平;采用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测各组大鼠胃底EPAC1、PIEZO2、5-HT3R和脊髓背角c-fos基因表达水平;采用免疫荧光双标法检测各组大鼠胃底5-HT/EPAC1、5-HT/PIEZO2共定位表达情况。 结果:1.电针可改善FD大鼠一般情况、增加体质量和3h进食量,降低VS,改善抑郁情绪。 1.1一般情况及评分 (1)一般情况 造模后大鼠毛发失去光泽、凌乱且稀疏;精神萎靡,扎堆蜷缩,活动降低,体质量显著减轻,进食量显著减少,大便稀溏且色黄绿酸臭难闻;干预后,正常组大鼠毛发、精神活动度、进食量、体质量和粪便情况正常如前;模型组大鼠精神状态稍好转,毛发色泽仍枯黄无光泽,进食量和体质量基本无变化,粪便也常有稀溏伴酸臭味;抑制剂组、电针组和电针+抑制剂组大鼠精神状态好转,毛发恢复光泽、活动动度和灵敏度都大幅提升,食欲逐渐好转,进食量提高,体重虽与正常组还有较大差距,但体重增长速度向正常组靠近,粪便多数成形无味道,偶有稀软酸臭。 (2)一般情况评分 干预前,与正常组比,余四组大鼠一般情况评分均显著降低(均P<0.01),差异具有显著统计学意义,且四组间比较无差异(P>0.05);干预后,与正常组比,模型组评分仍然显著偏低(P<0.01),有显著统计学差异,电针组、抑制剂组和电抑组三组间评分比较无差异(P>0.05),均与正常组水平相当(均P>0.05),且均显著高于模型组(均P<0.01),差异有显著统计学意义。 1.2体质量 灌胃前,五组大鼠体质量比较无差异(P>0.05);夹尾前和干预前,与正常组比,余四组大鼠体质量均显著降低(均P<0.01),差异具有显著统计学意义,且四组间体质量比较无差异(P>0.05);干预后,与正常组比,余四组大鼠体质量均显著偏低(均P<0.01),差异具有显著统计学意义,电针组、抑制剂组和电抑组大鼠体质量均高于模型组(分别P<0.01、P<0.05、P<0.01),差异有统计学意义,电针组与抑制剂组大鼠体质量比较无差异(P>0.05),且电抑组大鼠体质量均高于电针组和抑制剂组(均P<0.05),有统计学差异。 1.33h进食量 干预前,与正常组比,余四组大鼠3h进食量均显著降低(均P<0.01),差异具有显著统计学意义,且四组间比较无差异(P>0.05);干预后,与正常组比,余四组大鼠3h进食量均显著偏低(均P<0.01),差异具有显著统计学意义,电针组、抑制剂组和电抑组大鼠3h进食量均显著高于模型组(均P<0.01),有显著统计学差异,电针组与抑制剂组大鼠3h进食量比较无差异(P>0.05),且电抑组大鼠3h进食量均高于电针组和抑制剂组(分别P<0.05、P<0.01),差异有统计学意义。 1.4内脏敏感性 (1)足底机械痛阈值(MPT) 干预前,与正常组比,余四组大鼠MPT均显著降低(均P<0.01),差异具有显著统计学意义,且四组间比较无差异(P>0.05);干预后,与正常组比,模型组、电针组和抑制剂组大鼠MPT均显著偏低(均P<0.01),差异具有显著统计学意义,而电抑组大鼠MPT与正常组相当(P>0.05),电针组、抑制剂组和电抑组大鼠足底MPT均高于模型组(分别P<0.01、P<0.05、P<0.01),有统计学差异,电针组大鼠MPT高于抑制剂组(P<0.05),差异有统计学意义,且电抑组大鼠MPT均高于电针组和抑制剂组(分别P<0.05、P<0.01),差异有统计学意义。 (2)腹部回撤反射(AWR)评分 1.5抑郁情绪 (1)旷场实验(OFT) (2)强迫游泳实验(FST) 1.6胃底组织形态学(HE染色) 2.电针可减少FD大鼠胃底EC数量,降低血清、胃底、脊髓背角5-HT水平 2.1EC数量 2.25-HT水平 3.电针可降低FD大鼠胃底5-HT3R、脊髓背角c-fos蛋白和基因表达水平 (1)胃底组织5-HT3R蛋白水平 (2)脊髓背角c-fos蛋白表达水平 (3)胃底组织5-HT3R基因表达水平 (4)脊髓背角c-fos基因表达水平 4.电针可降低FD大鼠胃底组织EPAC1、PIEZO2蛋白和基因表达水平,减少胃底组织5-HT/EPAC1、5-HT/PIEZO2共表达 4.1胃底组织EPAC1蛋白表达水平 4.2胃底组织PIEZO2蛋白表达水平 4.3胃底组织EPAC1基因表达水平 4.4胃底组织PIEZO2基因表达水平 4.5胃底组织5-HT/EPAC1共表达情况 4.6胃底组织5-HT/PIEZO2共表达情况 结论:1.FD大鼠一般情况变差,体质量下降,3h进食量减少,内脏敏感性增高,并产生抑郁情绪。 2.电针“足三里”穴可改善FD大鼠一般情况,增加体质量和3h进食量,降低内脏敏感性,改善抑郁情绪。 3.电针“足三里”穴可减少FD大鼠胃底EC数量,降低血清、胃底和脊髓背角5-HT水平,下调胃底组织EPAC1、PIEZO2、5-HT3R和脊髓背角c-fos蛋白和基因表达水平,减少胃底组织5-HT/EPAC1、5-HT/PIEZO2共表达,EPAC1抑制剂ESI-09与电针联合运用具有协同作用。 4.电针“足三里”穴可通过抑制EPAC1/PIEZO2轴减少胃底EC数量及5-HT分泌,进而改善FD大鼠内脏敏感性,这是电针治疗FD的可能作用机制。