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研究背景穴位的功能属性问题一直以来都是针灸学科的核心问题。临床和实验研究观察到在内脏发生病变时,人体或实验动物体表会发生敏化,相关穴区局部的理化特性会随之发生改变,产生神经源性的炎性反应,形成“敏化池”。此时,穴位从正常的“静息态”转变为疾病状态下的“敏化态”,穴位的区域范围增大,其反映和治疗疾病的功能增强,出现了“穴位敏化”现象。脏腑病变引起体表的穴位敏化部位多出现在与病变脏腑相同或相近的神经节段,敏化部位常伴有感觉异常或组织病理改变等敏化现象。随着穴位敏化研究的深入,穴位功能活动的改变也是值得关注的重点问题。其中,穴位处于“敏化态”时,针刺传入信息在神经中枢多级水平效应的增强现象值得深入研究。多项研究表明,迷走神经在机体缓解炎症性损伤的过程中起到了关键作用,电针足三里可以通过激活迷走神经缓解脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)引起的腹膜炎、降低乳腺肿瘤模型小鼠的促炎因子水平,这些结果提示电针可能通过激活迷走神经发挥全身性的抗炎效应。那么,内脏发生炎症病变时,电针敏化穴位是否可以通过增强对中枢神经元的影响,从而介导更有效的抗炎效应?本研究以5%的葡聚糖硫酸钠(Dextran sulfate sodium salt,DSS)溶液诱导的结肠炎大鼠模型为观察对象,依据其体表敏化点的分布特征,观察电针敏化穴位对模型大鼠结肠炎性损伤的缓解作用,并比较电针干预不同状态下(“静息态”和“敏化态”)的同一穴位,对脊髓背角浅(Ⅰ~Ⅱ)、深(Ⅲ~Ⅴ)板层神经元以及脑干迷走神经运动背核(dorsal motor nucleus of vagus,DMV)区乙酰胆碱转移酶阳性(cholineacetyltransferase,ChAT+)神经元作用的影响,为阐明穴位发生敏化后,功能特性的改变提供实验依据。研究目的(1)明确电针敏化穴位对结肠炎模型大鼠炎性损伤的改善作用(2)观察脊髓背角神经元及DMV区ChAT+神经元的功能活动是否参与电针敏化穴位缓解结肠炎性损伤的过程研究方法本实验研究主要分为3个部分:(1)结肠炎模型的复制及模型大鼠敏化穴位的确定:将雄性SD大鼠随机分为正常组和模型组,实验1~6天,予模型组大鼠足量的5%DSS溶液自由饮用,建立大鼠结肠炎模型,正常组大鼠饮用纯净水。第7天(造模成功后第1天),两组大鼠经尾静脉注射伊文氏蓝(Evansblue,EB)溶液。根据模型组大鼠体表蓝色渗出点分布确定敏化穴位,用于进一步研究。(2)观察电针敏化穴位对大鼠结肠炎性损伤的改善作用:在第(1)部分实验结果的基础上,将相同条件的SD大鼠随机分为正常组、模型组和电针组,模型组和电针组大鼠的造模方法同上。第7天,在异氟烷麻醉状态下,给予电针组大鼠敏化穴位电针干预,电针参数:2 Hz/15 Hz,2 mA,30 min/天,连续干预6天。正常组和模型组大鼠除不进行电针干预外,其余条件与电针组大鼠相同。实验第0、7、13(电针干预6次后第1天)天,观察各组大鼠足底机械痛阈值、足底热痛潜伏期和疾病活动指数(disease activity index,DAI)评分。DAI评分为粪便性状评分和隐血评分的平均值;对各组大鼠结肠段进行HE染色,观察大鼠结肠组织学损伤情况并评分。(3)观察电针敏化穴位对结肠炎模型大鼠脊髓背角神经元和DMV区ChAT+神经元功能活动的影响:将相同条件的SD大鼠随机分为正常组、正常+电针组、模型组和电针组,造模方法同上,正常+电针组大鼠饮用纯净水。正常+电针组和电针组大鼠同上干预方法,于第7天电针1次后,采用免疫荧光染色技术,观察与敏化穴位相应的脊髓节段背角浅(Ⅰ~Ⅱ)、深(Ⅲ~Ⅴ)板层表达c-Fos蛋白的神经元数量及脑干DMV中表达c-Fos蛋白的ChAt神经元数量。正常组和模型组大鼠除不进行电针干预外,其余条件与电针组大鼠相同。以上每组大鼠数量不少于5只。实验结果1大鼠敏化穴位的确定第7天(造模成功后第1天),经尾静脉注射EB后,模型组大鼠体表出现较多的蓝色EB渗出点,多见于体表的下腰部、腹部和下肢区域,T12~S1节段,且集中分布于L5(20%,9/45)和L2(24.4%,11/45)节段。临床研究报道,针灸最常用于治疗结肠炎的穴位为:足三里(L4)、中脘(T10)、天枢(T11)、和上巨虚(L5)等穴位。根据模型组大鼠EB渗出点的神经节段,本研究选取上巨虚穴作为敏化穴位,开展进一步研究。正常组大鼠体表不出现或仅出现极少量的蓝色EB渗出点,提示结肠炎模型大鼠的上巨虚穴区出现了敏化。2电针敏化穴位对模型大鼠结肠炎性损伤的改善作用第7天,模型组和电针组大鼠出现足底痛觉敏化,其足底机械缩足反射阈值和热痛潜伏期较正常组显著降低(P<0.001);粪便变稀,且粪便及肛周可见明显血液,DAI评分和结肠组织学评分显著升高。第13天(电针干预6次后第1天),模型组大鼠足底机械缩足反射阈值仍显著低于正常组(P<0.001);电针组大鼠机械缩足反射阈值显著高于模型组(P<0.001);电针组大鼠DAI评分和结肠组织学评分明显低于模型组(P<0.01,P<0.05)。提示电针敏化穴位上巨虚穴可显著改善结肠炎模型大鼠的炎性损伤。3电针敏化穴位对结肠炎模型大鼠脊髓背角神经元和DMV区ChAT+神经元功能活动的影响以表达c-Fos蛋白的神经元数量为准。电针干预正常大鼠1次后,正常+电针组大鼠脊髓L4~L6节段背角浅(Ⅰ-Ⅱ)板层神经元的激活数量较正常组显著增多(P<0.05);第7天(造模成功后第1天),模型组大鼠脊髓L4~L6节段背角浅(Ⅰ~Ⅱ)板层神经元激活数量较正常组显著增多(P<0.01);电针干预模型大鼠1次后,与正常+电针组和模型组比较,电针组大鼠脊髓背角浅(Ⅰ-Ⅱ)板层神经元的激活数量显著增多(P<0.001)。以表达c-Fos蛋白的神经元数量为准。电针干预正常大鼠1次后,正常+电针组大鼠DMV区ChAT神经元的激活数量较正常组显著增多(P<0.05);第7天(造模成功后第1天),模型组大鼠DMV区ChAT+神经元的激活数量较正常组显著增多(P<0.01);电针干预模型大鼠1次后,与正常+电针组和模型组比较,电针组大鼠DMV区ChAT+神经元激活数量显著增多(P<0.001)。以上结果提示结肠炎性损伤及电针刺激都可以引起正常大鼠脊髓背角浅板层神经元活动的增强,DMV区ChAT+神经元激活数量的增加;大鼠在结肠炎状态下,穴位发生敏化,电针敏化穴位可以引起大鼠脊髓背角浅板层神经元和DMV区ChAT+神经元活动更加显著的增强。结论(1)结肠炎模型大鼠的体表敏化点集中分布于L2和L5神经节段,并出现足底痛敏,其上巨虚(L5)穴区发生敏化。(2)电针敏化穴位可有效改善结肠炎大鼠的炎性损伤及其足底机械痛敏。(3)电针敏化穴位可引起大鼠感觉传入和迷走神经传出活动的增强,这可能是电针敏化穴位缓解结肠炎性损伤的机制。