江孟鴻,張亮平,李長征,王志福,鄭美鳳*
(1.福建中醫(yī)藥大學(xué)針灸學(xué)院,福建 福州350122;2.福建中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)院,福建 福州350122)
神經(jīng)病理性疼痛(簡稱神經(jīng)痛)是軀體感覺系統(tǒng)的損害或疾病導(dǎo)致的疼痛[1]。目前研究發(fā)現(xiàn):在神經(jīng)痛發(fā)生發(fā)展的過程中,海馬出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)和功能的改變,如體積減小、突觸可塑性和細胞因子釋放的異常等[2-5]。正電子發(fā)射型計算機斷層掃描顯像儀(positron emission tomography,PET)可通過對18F-氟代脫氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose,18F-FDG)的追蹤,動態(tài)觀察海馬的葡萄糖代謝變化。葡萄糖轉(zhuǎn)運體-3(Glucose transporter 3,GLUT-3)是大腦主要的葡萄糖轉(zhuǎn)運體之一,能有效反映海馬神經(jīng)元的葡萄糖代謝情況[6]?,F(xiàn)代研究表明:取“環(huán)跳”“陽陵泉”穴進行電針干預(yù)有明確鎮(zhèn)痛作用,但電針鎮(zhèn)痛的中樞葡萄糖代謝機制有待進一步研究[7-9]。本研究通過建立SD大鼠慢性限制性損傷(chronic constriction injury,CCI)模型,采用Micro PET/CT和免疫組化分別檢測CCI大鼠海馬18F-FDG攝入率和GLUT-3表達,探討電針治療神經(jīng)痛的中樞作用機制。
1.1 動物及分組 SPF級雄性SD大鼠36只,體質(zhì)量180~200 g,購于上海斯萊克實驗動物責(zé)任有限公司,許可證號:SCXK(滬)2017-0005。飼養(yǎng)于福建中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心,合格證編號:SYXK(閩)2014-0005。于獨立通風(fēng)籠內(nèi)適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后,采用隨機數(shù)字表法將大鼠分為假手術(shù)組、模型組、電針組,每組各12只。
1.2 主要儀器與試劑 Micro PET/SPECT/CT(荷蘭Milabs公司);Von-Frey針刺痛覺測試套件(美國North Medical公司);華佗牌針灸針(0.25 mm×25 mm)、華佗牌電子針療儀(SDZ-V型)購于蘇州醫(yī)療用品廠有限公司;免疫組化一抗GLUT-3抗體、免疫組化二抗HRP標(biāo)記兔抗山羊(美國Abcam公司);免疫組化試劑盒(武漢博士德生物工程有限公司)。
1.3 造模 參考Bennett等推薦的方法[10]制備CCI模型,具體方法如下:術(shù)前將4-0鉻制羊腸線浸泡在0.9%氯化鈉注射液1 h以上;3組大鼠稱重,予戊巴比妥鈉麻醉,剃除右后肢毛發(fā),75%乙醇消毒并切開皮膚,逐層鈍性分離皮下組織及肌肉,暴露坐骨神經(jīng)主干;模型組和電針組大鼠在坐骨神經(jīng)主干中段用4-0鉻制羊腸線松扎四道,最后一道結(jié)扎時,輕拉線結(jié)使腿部肌肉出現(xiàn)輕微跳動,然后逐層縫合,切口覆蓋青霉素粉末以預(yù)防感染。假手術(shù)組只暴露坐骨神經(jīng),不予結(jié)扎。
1.4 干預(yù)措施 術(shù)后7 d電針組開始電針干預(yù)。抓取電針組大鼠,固定于實驗用大鼠固定器,參照《實驗針灸學(xué)》[11]取右側(cè)“環(huán)跳”“陽陵泉”穴,以針灸針常規(guī)刺入15 mm,連接電子針療儀,設(shè)置連續(xù)波,頻率為2 Hz,電流強度為1 mA,每次干預(yù)30 min。同樣抓取和固定假手術(shù)組、模型組大鼠,但不予干預(yù),每天1次,連續(xù)7 d。
1.5 檢測指標(biāo)及方法
1.5.1 機械痛閾值測試 術(shù)前及干預(yù)前后采用Von-Frey針刺痛覺測試套件檢測,根據(jù)up-and-down的方法[12]進行測試與計算大鼠機械痛閾值。
1.5.218F-FDG攝入率檢測 干預(yù)前后每組隨機取6只大鼠進行Micro PET/CT掃描。大鼠禁食過夜后,腹腔注射示蹤劑18F-FDG(劑量約40 MBq)后再放回籠中自由活動35 min,然后置于麻醉誘導(dǎo)盒中5 min(5%異氟烷,氣流速度400 mL/min)。取出大鼠以俯臥位用膠布固定于掃描臺,開始掃描并全程維持麻醉(2%異氟烷,氣流速度250 mL/min)。掃描圖像通過PMOD軟件分析,得出大鼠左側(cè)海馬18F-FDG攝入率。
1.5.3 GLUT-3表達的測定 采用免疫組化測定GLUT-3平均光密度,來反映GLUT-3的表達。干預(yù)后各組取剩余的6只大鼠,腹腔麻醉后依次用0.9%氯化鈉溶液(150 mL)和4%多聚甲醛溶液(150 mL)進行心內(nèi)灌注;取出大腦,放入4%多聚甲醛再固定后常規(guī)脫水、透明、包埋;切片(5μm)后烤片、脫蠟,浸泡在檸檬酸鈉溶液下使用高壓鍋法進行修復(fù),滴加3%雙氧水溶液于室溫下孵育25 min,PBS清洗后滴加3%BSA于37℃恒溫箱內(nèi)放置30 min,取出切片,甩干后滴加免疫組化一抗GLUT-3抗體(1∶50),放入4℃冰箱孵育過夜;第二天取出切片,復(fù)溫30 min后滴加免疫組化二抗HRP標(biāo)記兔抗山羊后放入37℃恒溫箱內(nèi)孵育1 h;滴加新鮮配置的DAB溶液進行顯色,PBS清洗后用蘇木精復(fù)染,二甲苯脫水透明,封片。光學(xué)顯微鏡下參照《大鼠腦立體定位圖譜》[13]找到左側(cè)海馬所處位置,隨機選取5個部位進行圖像采集,通過Image-Pro Plus 6.0軟件分析圖像并得出GLUT-3平均光密度。
1.6 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。計量資料符合正態(tài)分布以(±s)表示,自身前后對照采用配對t檢驗,多組間比較采用單因素方差分析。若方差齊,采用LSD法進行各組間兩兩比較;若方差不齊,則采用Game’S-Howell法進行兩兩比較。
2.1 3組大鼠機械痛閾值比較 干預(yù)前與假手術(shù)組比較,模型組和電針組大鼠機械痛閾值均顯著降低(P均<0.01);干預(yù)后與模型組比較,電針組大鼠機械痛閾值顯著升高(P<0.01);干預(yù)后與干預(yù)前比較,電針組大鼠機械痛閾值顯著升高(P<0.01),見表1。
表1 3組大鼠機械痛閾值比較(±s)g
表1 3組大鼠機械痛閾值比較(±s)g
注:與假手術(shù)組比較,1)P<0.01;與模型組比較,2)P<0.01;與干預(yù)前比較,3)P<0.01。
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2.2 3組大鼠18F-FDG攝入率比較 干預(yù)前與假手術(shù)組比較,模型組和電針組大鼠左側(cè)海馬18F-FDG攝入率顯著下降(P<0.05);干預(yù)后與模型組比較,電針組大鼠左側(cè)海馬18F-FDG攝入率顯著上調(diào)(P<0.05);與干預(yù)前比較,干預(yù)后電針組大鼠18FFDG攝入率顯著提高(P<0.05),見圖1。
圖1 3組大鼠18F-FDG攝入率比較
2.3 3組大鼠GLUT-3平均光密度比較 干預(yù)后與假手術(shù)組比較,模型組大鼠左側(cè)海馬GLUT-3平均光密度顯著降低(P<0.01);干預(yù)后與模型組比較,電針組大鼠左側(cè)海馬GLUT-3平均光密度顯著升高(P<0.01),見圖2。
圖2 3組大鼠GLUT-3平均光密度比較
坐骨神經(jīng)痛屬中醫(yī)學(xué)“痛痹”范疇,多因感受風(fēng)寒濕外邪、氣血痹阻經(jīng)脈所致。針灸治療坐骨神經(jīng)痛的一般原則為疏經(jīng)通絡(luò)、活血止痛。本實驗選取“環(huán)跳”穴疏導(dǎo)下肢少陽、太陽經(jīng)氣,“陽陵泉”治療下肢經(jīng)筋病證。現(xiàn)代研究證明:電針此二穴可通過調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)、細胞因子和突觸功能來提高神經(jīng)痛大鼠的機械痛閾值[14-16]。
18F-FDG攝入率的改變能直觀反映葡萄糖代謝的變化,而GLUT-3的表達水平與局部葡萄糖利用、神經(jīng)元的功能活動密切相關(guān)。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):CCI誘導(dǎo)神經(jīng)痛發(fā)生時,海馬葡萄糖代謝和GLUT-3平均光密度降低,提示海馬中樞敏化和痛敏反應(yīng)的產(chǎn)生。而電針治療后可上調(diào)神經(jīng)痛大鼠海馬葡萄糖代謝及GLUT-3表達水平,說明電針治療可抑制海馬中樞敏化、減輕痛敏反應(yīng)。