杜小正,王金海,秦曉光,方曉麗,張小江
(1.甘肅中醫藥大學,甘肅 蘭州 730000; 2.蘭州大學第二醫院,甘肅 蘭州 730000)
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·實驗研究·
熱補針法對RA模型家兔關節滑膜LDH、ATPase活性的影響*
杜小正1,王金海2,秦曉光1,方曉麗1,張小江1
(1.甘肅中醫藥大學,甘肅 蘭州 730000; 2.蘭州大學第二醫院,甘肅 蘭州 730000)
摘要目的:從機體能量代謝的角度探討熱補針法“取熱”的作用機制。方法:將40只青紫藍家兔隨機分為正常對照組、模型對照組、平補平瀉組、捻轉補法組和熱補針法組,每組8只。除正常對照組外,采用卵蛋白誘導法和低溫冷凍法對其他4組進行RA寒證模型復制。造模成功后,除正常對照組、模型對照組外,其余各組分別施以平補平瀉、捻轉補法、熱補針法針刺,留針30 min/次,1 d 1次,共7 d。治療結束后分離關節滑膜,冰凍切片,借助組織化學染色技術觀察膝關節滑膜組織乳酸脫氫酶(LDH)、三磷酸腺苷酶(ATPase)活性。結果:模型對照組LDH和ATPase積分光度、陽性總面積、面積百分比高于正常對照組,差別有統計學意義(P<0.05);針刺組LDH活性變化均低于模型對照組(P<0.05),而ATPase活性變化均高于模型對照組(P<0.05);熱補針法組LDH活性變化均低于其他兩針刺組(P<0.05),但ATPase活性變化明顯高于其他兩針刺組(P<0.05)。結論: 熱補針法能夠降低RA家兔關節滑膜LDH活性,增強ATPase活性,從而增強有氧代謝,使機體局部產生更多的能量可能是熱補針法“取熱”的機制之一。
關鍵詞熱補針法;類風濕關節炎;LDH;ATPase;動物;家兔
熱補針法是簡化燒山火和進火補法所形成的一種針刺手法,具有溫陽散寒的作用,能使患者產生熱感[1]。研究[2-4]表明:類風濕關節炎(rheumatoid arthritis,RA)患者存在能量代謝不足的現象,即輕中度貧血、四肢關節冰冷僵硬等。前期的研究[5-8]證實了熱補針法對RA模型家兔具有鎮痛效應,并且證實與腦脊液中β-EP、CCK-8和關節局部組織中β-EP、PGE2和LEK的變化有關。但是,這些研究只是從某些微觀指標闡釋了其機理,未能體現熱補針法“取熱”的特點,還不足以揭示熱補針法對RA的相對特異調節機制。作為一種“取熱”手法,是否調節了RA機體能量代謝,顯示出相對特異性的治療作用?因此,本實驗以RA寒證模型家兔為載體,觀察熱補針法對能量代謝相關酶LDH和ATPase的影響,從調節機體能量代謝的角度探討其作用機制。
1材料與方法
1.1動物
健康2.5月齡普通級雄性青紫藍家兔40只,體質量(2.5±0.5)kg,由蘭州生物制品研究所提供,合格證號SCXK(甘)2012-0001。動物購回后在蘭州軍區總醫院實驗動物中心(許可證號SYXK2007-007)飼養,飼養環境為:溫度(20±2)℃,相對濕度(50±10)%,按晝夜節律自然照明,自由進食和飲水(自來水),每周稱量1次體質量。
1.2試劑與儀器
弗氏完全佐劑,Sigma公司產品,批號120428;卵蛋白干粉,上海伯奧生物科技有限公司產品,批號120513;硫化鈉,上海化學試劑二廠產品,批號120511;LDH、ATPase染色試劑盒,上海榕柏生物技術有限公司產品,批號20120569。華佗牌針灸針,直徑0.25 mm、長40 mm,蘇州醫療用品有限公司產品;HANGPINGJAZO03精密天平,上海精密儀器公司產品;Tissue-Tek TEC全自動組織包埋機,產地日本;CM1900冰凍切片機,產地德國、OLYMPUS 51TR-32FB3-E01光學顯微鏡,產地日本。
1.3分組與模型的建立
動物被適應性飼養7d后,隨機分為正常對照組、模型對照組、平補平瀉組、捻轉補法組和熱補針法組,每組8只。以卵蛋白誘導法和低溫冷凍法進行類風濕性關節炎寒證模型復制[9-10],即:在實驗開始的前3 d,用硫化鈉和蒸餾水配制成的80 g/L硫化鈉作為脫毛劑,脫掉家兔肩背部提前選定的6個點和雙后腿膝關節周圍的毛。將4 g/L的卵蛋白溶液和等量的弗氏完全佐劑混合液于每個點皮下注射0.2 mL。兩周后再以同樣的方法、劑量每點重復皮下注射1次。第2次免疫完成后6 d,將預先配制好的20 g/L卵蛋白生理鹽水溶液向膝關節內分別注入0.4 mL。在24 h之內膝關節出現紅腫觸痛,表明模型復制成功。在模型復制成功后第2天,用700 mL/L酒精消毒兩后腿足,上、下、左、右圍置冰袋(3份冰+1份結晶氯化鈣,粉碎混合,溫度降至-20~-25 ℃之間)冷凍1.5 h,在45 ℃溫水中復溫5 min (室溫12℃)。冷凍后14 d,家兔表現為精神萎糜不振;兩后肢匍伏跛行;膝關節腫脹、周徑明顯大于對照組,局部青紫、皮溫不高,表示RA寒證模型建立成功。
1.4針刺方法
造模成功后,各組家兔進行相應處理。足三里穴選取參照《實驗針灸學》[11]家兔常用針灸穴位定位標準,并以比較解剖學為依據定位。正常對照組:不予任何處理,僅每日與針刺組同時給予捆綁和抓取刺激1次。模型對照組:不予任何處理,僅每日與針刺組同時給予捆綁和抓取刺激1次。平補平瀉組:用兔臺固定家兔,以質量分數20 g/L碘酒、體積分數750 mL/L酒精消毒后,將華佗牌針灸針90度直刺刺入足三里穴內8 mm,施以平補平瀉法1 min,留針30 min/次, 1 d 1次,共7 d。平補平瀉法操作方法參照《刺法灸法學》[12]:針刺得氣后,施以前后均勻捻轉,指力均勻,角度180°~360°,頻率60~90轉/min,反復操作1 min。捻轉補法組:固定、消毒方法同前,將華佗牌針灸針90度直刺刺入足三里穴內8 mm,施以捻轉補法1 min,留針30 min/次,1 d 1次,共7 d。捻轉補法操作方法參照《刺法灸法學》[12]:針刺得氣后,在針下得氣處小幅度前后捻轉針體(角度180°~360°,頻率60~90轉/min),拇指向前左轉時用力重,指力沉重向下;拇指向后右轉還原時用力輕,反復操作1 min。熱補針法組:固定、消毒方法同前,將華佗牌針灸針90度直刺刺入足三里穴內8 mm,施以熱補法1 min,留針30 min/次,1 d 1次,共7 d。熱補針法操作參照《鄭氏針灸全集》[1]:操作者左手拇指緊按穴位,右手持針刺入穴內8~12 mm,針刺得氣后,左手加重壓力,右手拇指向前連續捻按5次;針下沉緊后針尖拉著有感應的部位,連續重插輕提5次;拇指再向前連續捻按5次,反復操作1 min,最后使針下沉緊,留針30 min。
1.5檢測指標
采用組織化學染色法觀察組織LDH和ATPase。
1.5.1組織切片制備
將家兔處死,迅速采取關節滑膜組織。恒凍箱切片機切片,厚度6 μm,貼于蓋玻片上風干。ATPase采用鈣鈷法染色,LDH染色采用四唑鹽法,嚴格按照染色試劑盒說明進行切片染色、制備。
1.5.2組織切片定量分析
組織切片經Image pro圖像分析系統對關節滑膜細胞的LDH、ATPase陽性沉淀的圖像分析。計算機軟件分析[Pixel2]表示像素平方,主要用于計算酶染色陽性圖像面積,Areasum[Pixel2]表示陽性總面積;面積百分比是關鍵性指標,表示陽性面積占整個圖片百分數,反映酶相對活性強度;積分光度則是通過酶染色的深淺程度來體現酶活性的大小。
1.6統計學方法

2結果
2.1各組家兔關節滑膜LDH活性變化對比
模型對照組、平補平瀉組、捻轉補法組和熱補針法組的家兔滑膜LDH積分光度、陽性總面積、面積百分比均高于正常對照組,差別有統計學意義(P<0.05)。與模型對照組對比,平補平瀉組、捻轉補法組和熱補針法組滑膜LDH積分光度、陽性總面積、面積百分比均降低,但仍高于正常對照組,差別有統計學意義( (P<0.05)。熱補針法組LDH積分光度、陽性總面積、面積百分比均低于平補平瀉組和捻轉補法組,差別有統計學意義(P<0.05)。見表1、圖1。
注:與正常對照組對比,*P<0.05;與模型對照組對比,#P<0.05;與平補平瀉組對比,△P<0.05;與捻轉補法組比較,*P<0.05。
2.2各組家兔關節滑膜ATPase活性變化對比
與正常對照組對比,模型對照組、平補平瀉組、捻轉補法組和熱補針法組ATPase積分光度、陽性總面積、面積百分比升高,差別均有統計學意義(P<0.05)。平補平瀉組、捻轉補法組和熱補針法組ATPase積分光度、陽性總面積、面積百分比均較模型對照組高,差別有統計學意義(P<0.05)。熱補針法組ATPase活性高于平補平瀉組和捻轉補法組,差別有統計學意義(P<0.05)。見表2、圖2。
注:與正常對照組對比,*P<0.05;與模型對照組對比,#P<0.05;與平補平瀉組對比,△P<0.05;與捻轉補法組對比,*P<0.05。
3討論
《針灸大成·三衢楊氏補瀉》曰:“燒山火,能除寒,三進一退熱涌涌……”又曰:“進火針,初進一分,……退三退,進三進,……自然熱矣。”意即燒山火和進火補法均能使機體局部產生熱感,因此稱其為“取熱”手法。熱補針法是鄭毓琳教授、鄭魁山教授簡化燒山火和進火補法而來的,具有“取熱”效應。既然熱補針法能夠使機體局部產生熱感,就說明機體的能量代謝發生了變化;因此,本實驗選擇與能量代謝相關的酶LDH和ATPase作為指標,觀察其對RA寒證模型家兔能量代謝的影響。
卵蛋白誘導的RA模型能很好地模擬人RA病理過程,而且病理過程至少持續8周,在家兔等較大型動物上能夠復制,是研究RA的理想的模型[13]。但是,卵蛋白誘導的RA模型關節局部始終紅腫熱痛,能量代謝異常活躍,類似于人RA發病早期的“熱痹”。冷凍1次后,關節局部皮溫逐漸降低,血沉加快,紅細胞壓積下降,纖維蛋白原增加,肢體血流緩慢,流量減少,與人RA后期的“寒痹”和“風寒濕阻證”相似[10]。前期的預實驗觀察發現,凍后第14天,皮溫降至正常或者稍低,說明低溫應激能使機體能量代謝下降。中醫所謂“寒”就是低溫環境刺激,這種單純疾病動物模型過程中融入中醫病因因素,既符合現代醫學RA病理特點,又體現了中醫辨證論治的特色。
LDH是糖無氧酵解的關鍵酶,廣泛存在于組織細胞內,主要作用是催化乳酸與丙酮酸之間的反應。葡萄糖通過無氧酵解最后被LDH催化生成乳酸。機體在病理條件下,LDH活性增強,催化乳酸氧化,這是機體自動調節的保護性代償機制。當滑膜組織缺氧時,滑膜細胞生理功能被破壞,發生一系列病理生化變化,滑膜細胞變性釋放出LDH、細胞被破壞越多, LDH活性越強。本實驗中模型對照組、平補平瀉組、捻轉補法組和熱補針法組家兔滑膜LDH活性均顯著高于正常對照組(P<0.05)印證了以上觀點。此外,丙酮酸被LDH催化產生大量乳酸,乳酸在體內的大量堆積又會導致機體疲乏無力。本實驗造模成功后,家兔精神萎靡、活動量減少的癥狀與之相符。針刺治療1周后,平補平瀉組、捻轉補法組和熱補針法組滑膜LDH活性均向正常水平恢復(P<0.05),說明各種針刺方法均可使LDH活性降低,這可能是因為針刺可以增強局部血液循環,從而增強了供氧能力,使機體局部組織缺氧狀態得到改善,細胞有氧呼吸增強,相應的無氧呼吸開始減弱,LDH活性也逐漸降低;且熱補針法降低LDH活性的效果優于平補平瀉法和捻轉補法(P<0.05)。研究發現[14]疲勞大鼠骨骼肌中LDH含量明顯增高(P<0.05),通過服用抗疲勞中藥能明顯降低血清LDH[15],這與本實驗結果相似。ATPase是細胞膜上重要的離子載體,具有載體和酶的功能,可用于判斷機體能量代謝的強弱。模型對照組ATPase活性增高,可能是因為低溫應激使機體能量代謝下降,機體應激性增高了ATPase活性。針刺治療后,ATPase活性進一步增高,說明這幾種針刺方法均能使機體能量代謝能力增強,以熱補針法的效應最明顯。相似的研究[16]也表明針刺可以使小鼠胃及骨骼肌ATPase活性明顯增強,與本實驗結果相符。
LDH是無氧代謝酶,ATPase是有氧代謝酶,以上的結果提示:針刺能夠降低無氧代謝而增強有氧代謝。熱補針法可增強機體有氧代謝,使機體產生更多的能量,部分轉化為熱能散出體外,這可能就是熱補針法“取熱”的機制;但是機體能量代謝是一個涉及多個環節的復雜過程,僅從兩個能量代謝相關酶的變化來得出上述結論為時過早,還需要進一步的深入研究。
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(編輯陶珠)
文章編號:1001-6910(2016)01-0058-05
中圖分類號:R593.22
文獻標志碼:B
doi:10.3969/j.issn.1001-6910.2016.01.26
作者簡介
杜小正(1973-),男(漢族),甘肅蘭州人,博士,副教授,副主任醫師,研究方向:傳統針刺手法治療免疫系統疾病。
* 基金項目:2011年度甘肅省教育廳第二批科研項目(1106B-08);2010年度甘肅中醫學院中青年科研基金項目(gszyxy2010-4)
收稿日期:2015-06-18;修回日期:2015-11-11