艾灸“足三里”对骨髓抑制荷瘤鼠骨髓细胞及Wnt信号通路关键分子的影响

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目的:观察分析艾灸“足三里”穴对环磷酰胺化疗后的骨髓抑制小鼠一般精神状况、体重、脏器指数、外周血白细胞水平、骨髓组织染色切片、骨髓细胞周期、骨髓造血干细胞比例的影响,以及Wnt信号通路中关键分子β-catenin、wnt5a m RNA和蛋白的表达,从多角度考察艾灸足三里对骨髓抑制小鼠骨髓细胞的作用并从Wnt信号通路初步探索其机制,以期为今后临床应用灸法提供科学依据。方法:随机从30只SPF级雄性昆明(KM)小鼠中抽取6只设为空白组,其余24只小鼠于右腋下接种肝癌腹水制成肝癌荷瘤鼠,接种4天后再将24只肝癌荷瘤鼠随机分为荷瘤组、环磷酰胺(CTX)模型组、鲨肝醇组、艾灸治疗组,每组6只。将配制的CTX溶液注射入CTX模型组、鲨肝醇组和艾灸治疗组小鼠腹腔中制成骨髓抑制模型。空白组、荷瘤组和CTX模型组小鼠均与艾灸治疗组用相同的步骤抓取和固定,并灌胃服用生理盐水0.2 ml/d,连续10天。鲨肝醇组小鼠采取与艾灸治疗组相同的抓取固定方法抓取固定,并灌胃服用鲨肝醇溶液0.2 ml/d,连续10天。艾灸治疗组固定住后选取“足三里”穴实施艾灸医治,每次灸3 min,1次/d,持续10 d。治疗结束后,观察小鼠在造模前后、治疗期间的一般情况,检测外周血白细胞水平及脏器指数,分别用苏木素-伊红(HE)染色检测骨髓组织结构的病理改变,流式细胞仪检测骨髓细胞周期,流式细胞仪检测造血干细胞表型CD34和Sca-1比例,荧光定量PCR实验检测骨髓细胞中β-catenin和Wnt5a m RNA的表达,Western Blot实验检测骨髓细胞中β-catenin和Wnt5a蛋白的表达。结果:1各组小鼠一般情况观察空白组小鼠精神状态好,鼠毛浓密光亮,正常进食饮水,大小便正常,行动矫捷反应活跃;荷瘤组小鼠精神尚可,毛发与空白组无明显差异,饮食饮水量正常,右腋下肿瘤导致行动不便,在后期整体状态变差;CTX模型组小鼠精神状态萎靡,喜欢蜷缩于角落,不喜欢活动,鼠毛生长不均见成块脱落且毛色发黄无光泽,行动缓慢反应迟钝,偶尔尿血,大便溏;鲨肝醇组和艾灸治疗组小鼠整体情况有所好转,精神尚可,造模导致的毛发稀疏、脱落、发黄等情况在治疗后好转,饮食饮水量较CTX模型组小鼠增加,活动也较之前频繁。2各组小鼠体重变化:空白组、荷瘤组小鼠在造模第3天的体重比造模前显著增长(P<0.01),而CTX模型组、鲨肝醇组和艾灸治疗组小鼠造模第3天的体重比造模前均减少,其中艾灸治疗组小鼠体重减少得较明显,差异具有统计学意义(P<0.01)。五组小鼠治疗后的体重结果均比治疗前显著增长(P<0.01),但空白组、荷瘤组小鼠体重增长幅度更明显。3各组小鼠外周血白细胞数量变化在造模第3天,空白组及荷瘤组小鼠的外周血白细胞数目未出现明显改变(P>0.05);CTX模型组、鲨肝醇组及艾灸治疗组小鼠外周血白细胞数目显著下降(P<0.01),且都低于正常数值,提示造模成功。在治疗第10天,空白组及荷瘤组小鼠的外周血白细胞数量发生明显改变(P<0.05);CTX模型组、鲨肝醇组及艾灸治疗组小鼠外周血白细胞数目均显著性改变(P<0.01);鲨肝醇组及艾灸治疗组小鼠随治疗次数的增多白细胞数目渐渐升高,第10天时两组小鼠均已达到正常标准,而CTX模型组白细胞数目虽然也增长了,但第10天仍未达正常标准水平。4抑瘤率和脏器指数(1)抑瘤率与荷瘤组比较,CTX模型组、鲨肝醇组及艾灸治疗组小鼠的肿瘤质量均显著下降且差异具有统计学意义(P<0.05,P<0.01,P<0.01);与CTX模型组比较,鲨肝醇组和艾灸治疗组小鼠肿瘤的质量显著下降且差异具有统计学意义(P<0.01)。而鲨肝醇组与艾灸治疗组小鼠相比较,肿瘤的质量差异不显著(P>0.05)。CTX模型组、鲨肝醇组及艾灸治疗组的抑瘤率分别为31.16%、65.70%、70.46%,鲨肝醇组和艾灸治疗组小鼠的抑瘤率均比CTX模型组增大。(2)胸腺指数与空白组相比较,荷瘤组小鼠胸腺指数显著下降(P<0.05),CTX模型组、鲨肝醇组及艾灸治疗组小鼠的胸腺指数也显著下降(P<0.01);与荷瘤组相比,CTX模型组小鼠胸腺指数显著下降(P<0.01),鲨肝醇组小鼠胸腺指数显著下降(P<0.05),艾灸治疗组小鼠胸腺指数差异不显著(P>0.05)。与CTX模型组相比,鲨肝醇组小鼠胸腺指数上升但差异不显著(P>0.05),艾灸治疗组小鼠胸腺指数显著上升(P<0.05)。而鲨肝醇组与艾灸治疗组小鼠胸腺指数相比差异不显著(P>0.05)。(3)脾脏指数与空白组相比,荷瘤组小鼠脾脏指数显著升高(P<0.01),而CTX模型组、鲨肝醇组及艾灸治疗组小鼠脾脏指数无明显差异(P>0.05)。与荷瘤组相比,CTX模型组、鲨肝醇组及艾灸治疗组小鼠脾脏指数均显著降低(P<0.01)。而CTX模型组、鲨肝醇组、艾灸治疗组三组小鼠脾脏指数两两相比均无明显差异(P>0.05)。(4)肝脏指数与空白组相比,荷瘤组小鼠肝脏指数显著上升(P<0.01),而CTX模型组、鲨肝醇组及艾灸治疗组小鼠肝脏指数无明显差异(P>0.05)。与荷瘤组相比,CTX模型组、鲨肝醇组及艾灸治疗组小鼠肝脏指数显著下降(P<0.05,P<0.01,P<0.01)。而CTX模型组、鲨肝醇组、艾灸治疗组三组小鼠肝脏指数两两相比均无明显差异(P>0.05)。5各组小鼠骨髓病理变化空白组小鼠骨髓造血组织完整,形态结构布局正常,细胞核染色较多,分布排列整齐且匀称;荷瘤组小鼠骨髓腔里被大量的炎性细胞浸润侵占,骨髓造血组织结构减少;CTX模型组小鼠骨髓组织结构被CTX损坏,骨髓细胞布局杂乱,有核细胞比例减少,炎性细胞减少,骨髓组织中呈现空泡;鲨肝醇和艾灸治疗组小鼠有核细胞密度、造血结构均较CTX模型组小鼠增多,但与空白组相比仍有差别。6各组小鼠骨髓细胞周期变化与空白组小鼠比较,CTX模型组小鼠G1期骨髓细胞百分率显著增高(P<0.01);与荷瘤组小鼠比较,CTX模型组、艾灸治疗组小鼠G1期骨髓细胞百分率均明显增高(P<0.01);与CTX模型组小鼠比较,鲨肝醇组和艾灸治疗组小鼠G1期骨髓细胞百分率明显减低(P<0.05,P<0.01);鲨肝醇组与艾灸治疗组小鼠相比较无显著差别(P>0.05)。与空白组小鼠比较,CTX模型组小鼠S期骨髓细胞百分率显著下降(P<0.01);与荷瘤组小鼠比较,CTX模型组、艾灸治疗组小鼠S期骨髓细胞百分率均显著下降(P<0.01,P<0.05);与CTX模型组小鼠比较,鲨肝醇小鼠S期骨髓细胞百分率显著增高(P<0.05);鲨肝醇组与艾灸治疗组小鼠相比较无显著差别(P>0.05)。与空白组小鼠比较,荷瘤组及艾灸治疗组小鼠G2期骨髓细胞百分率显著上升(P<0.01,P<0.05),CTX模型组及鲨肝醇组小鼠G2期骨髓细胞百分率显著下降(P<0.01,P<0.05);与荷瘤组小鼠比较,CTX模型组及鲨肝醇组小鼠G2期骨髓细胞百分率显著下降(P<0.01);与CTX模型组小鼠比较,鲨肝醇组及艾灸治疗组小鼠G2期骨髓细胞百分率显著增高(P<0.01);与鲨肝醇组比较,艾灸治疗组小鼠G2期骨髓细胞百分率显著增高(P<0.01)。7各组小鼠骨髓造血干细胞CD34和Sca-1比例变化与空白组比较,荷瘤组小鼠骨髓造血干细胞Sca-1比例显著升高(P<0.01);与荷瘤组比较,CTX模型组小鼠骨髓造血干细胞Sca-1比例下降,差异不明显(P>0.05);与CTX模型组比较,鲨肝醇组和艾灸治疗组小鼠骨髓造血干细胞Sca-1比例显著升高(P<0.01);鲨肝醇组和艾灸治疗组小鼠骨髓造血干细胞Sca-1比例无明显差别(P>0.05)。与空白组比较,荷瘤组小鼠骨髓造血干细胞CD34比例明显增高(P<0.01);与荷瘤组比较,CTX模型组小鼠骨髓造血干细胞CD34比例明显下降(P<0.01);与CTX模型组比较,鲨肝醇组和艾灸治疗组小鼠骨髓造血干细胞CD34比例显著升高(P<0.01);鲨肝醇组和艾灸治疗组小鼠骨髓造血干细胞CD34比例无明显差别(P>0.05)。8各组小鼠骨髓细胞中β-catenin、Wnt5a m RNA的变化与空白组比较,荷瘤组小鼠骨髓细胞中β-catenin、Wnt5a m RNA表达均明显增高(P<0.01);与荷瘤组比较,CTX模型组小鼠骨髓细胞中β-catenin、Wnt5a m RNA表达均显著下降(P<0.01);与CTX模型组比较,鲨肝醇组及艾灸治疗组小鼠骨髓细胞中的Wnt5a m RNA表达显著增高(P<0.05,P<0.01);与鲨肝醇组比较,艾灸治疗组小鼠骨髓细胞中的β-catenin、Wnt5a m RNA变化无明显差别(P>0.05)。9各组小鼠骨髓细胞中β-catenin、Wnt5a蛋白的变化与空白组比较,荷瘤组小鼠骨髓细胞中β-catenin、Wnt5a蛋白表达均显著增高(P<0.01);与荷瘤组比较,CTX模型组小鼠骨髓细胞中β-catenin、Wnt5a蛋白表达均显著下降(P<0.01);与CTX模型组比较,鲨肝醇组及艾灸治疗组小鼠骨髓细胞中的β-catenin蛋白表达显著增高(P<0.01,P<0.05),艾灸治疗组小鼠骨髓细胞中的Wnt5a蛋白表达显著增高(P<0.01);与鲨肝醇组比较,艾灸治疗组小鼠骨髓细胞中的Wnt5a蛋白表达显著增高(P<0.01)。结论:(1)骨髓抑制小鼠易出现体重下降,精神不振,饮食减少,毛发脱落稀疏无光泽,动作迟缓,湿便等表现,而艾灸足三里和鲨肝醇治疗均可以改善骨髓抑制模型小鼠的一般情况。此外艾灸足三里和鲨肝醇治疗可以显著升高外周血白细胞水平,升高抑瘤率和胸腺、脾脏指数,增加骨髓中造血组织和有核细胞密度,表明艾灸足三里可以改善小鼠免疫力和骨髓细胞造血功能,缓解CTX导致的骨髓抑制,且效果与鲨肝醇相近。(2)艾灸足三里和鲨肝醇均可以提高S期和G2期骨髓细胞百分率,增加造血干细胞Sca-1和CD34比例,表明艾灸足三里和鲨肝醇可以激活骨髓细胞增殖分化,升高造血干细胞水平,激活小鼠骨髓细胞造血功能,但鲨肝醇对骨髓细胞(造血干细胞)的增殖作用优于艾灸足三里。(3)骨髓抑制小鼠骨髓细胞中β-catenin、Wnt5a m RNA和蛋白的表达均比荷瘤组明显下降,而艾灸足三里和鲨肝醇均可以上调骨髓细胞中β-catenin、Wnt5a m RNA和蛋白的表达,且艾灸足三里上调Wnt5a蛋白表达的疗效比鲨肝醇更好。表明艾灸足三里可能是通过调节Wnt信号通路中关键分子β-catenin、wnt5a来改善骨髓细胞造血功能、缓解CTX导致的骨髓抑制。
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