電針天樞對腸易激綜合征模型大鼠結腸敏感性與心率頻域的調控作用

郭興婧，陳少宗，常曉麗，王正文

（山東中醫藥大學針灸研究院，濟南 250355）

腸易激綜合征（irritable bowel syndrome，IBS）是臨床常見的功能性胃腸病（functional gastrointestinal disorders，FGIDs）之一，給患者日常工作、生活、心理健康帶來極大負擔，嚴重影響患者的生活質量[1]。針灸療法對于IBS 具有較好的治療作用[2]。本實驗以IBS 模型大鼠為對象，以結腸擴張耐壓性和心率變異性為指標，觀察單純電針天樞對其內臟高敏與心率頻域的調控作用。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物 選用體質量200～250 g 的雄性清潔級Wistar 大鼠36 只，于清潔級實驗室中飼養[（22±2）℃，12/12 h 晝夜循環]，黑夜時間水和食物均可自由攝取，隨機分為對照組、模型組與天樞組。在實驗進行前，大鼠在標準實驗環境中適應性飼養7 d。實驗結束后，采用深度麻醉法使動物死亡，動物尸體送交山東中醫藥大學動物中心統一處理。實驗方案符合實驗動物與動物實驗福利、倫理要求，批號：SDUTCM20200620001。

1.1.2 實驗試劑和儀器 戊巴比妥鈉，甘油，自制擴張球囊，自制鉑金絲電極，恒溫手術臺，華佗牌針灸針，華佗牌電針儀，手術器械，Powerlab 數據采集分析系統（AD Instruments，澳大利亞）。

1.2 方法

1.2.1 模型制備 除對照組外，其他2 組均按照同一方法進行造模，采用避水應急法造模[3-4]。適應性飼養7 d 后，在45 cm×25 cm×25 cm 的透明水箱正中置于一10 cm×8 cm×8 cm 立柱，向箱中注水[水溫（25±2）℃]，保證水面在平臺表面下1 cm，將大鼠放于平臺上進行1 h避水應激，并且連續造模干預10 d，對照組置于不盛水的相同容器內。為消除生物節律的影響，造模時間于每天9～10 時進行。

1.2.2 模型評價 大鼠造模結束后運用腹壁撤回反射（AWR）半定量評分對模型進行評價[5-6]。實驗前，禁食不禁水8～12 h，并于實驗前輕觸肛門，使其排出殘余糞便。自大鼠肛門內置入誘發刺激的擴張球囊，深度為6 cm，并將擴張球囊縛在大鼠尾端以防止其滑出。置大鼠于平臺上，并限制其于20 cm×8 cm×8 cm透明塑料盒內，讓大鼠適應15～20 min 后進行結直腸擴張刺激和AWR 評分。擴張壓力為40 mm Hg（1 mm Hg ≈0.133 kPa）。AWR 評分標準具體如下：對結腸擴張刺激無行為反應，評為0 分；給予刺激大鼠有動作停頓后并見短暫的頭部運動行為，評為1 分；刺激期間見有腹部肌肉收縮，評為2 分；如有腹部抬起行為，評為3 分；身體拱起，并抬起盆腔和陰囊者，評為4 分。每次結直腸擴張刺激持續20 s，間隔5 min后給下一次刺激，每個刺激強度重復3 次，取平均值作為最后的評分值。經評估，每組各成模7 只。

1.2.3 電針治療 根據中國針灸學會實驗針灸分會制定的《動物針灸穴位圖譜》，參照人體經穴定位取“天樞”，毫針直刺0.3 cm 后接電針診療儀，參數為連續波，頻率2 Hz、強度1 mA，連續20 min，每日1 次，連續14 d。對照組和模型組每天與天樞組相同時間相同方法進行抓取、固定，但不給予電針干預。

1.2.4 心電記錄 治療結束后次日開始記錄各組大鼠心電圖。實驗之前，為了減少糞便的形成，對各組大鼠禁食不禁水18～24 h。并于實驗前提大鼠尾部，使其排出腸內殘余糞便。大鼠腹腔注射1%戊巴比妥鈉進行麻醉，麻醉后大鼠取仰臥位，固定于手術臺，用針灸針分別插入大鼠的雙下肢和右上肢皮下，再用心電圖電極固定在雙下肢和右上肢，參考電極固定在右下肢，正極固定在左下肢，負極固定在右上肢，待心電圖穩定后，使用Powerlab 數據采集分析系統記錄標準Ⅱ導聯的心電圖20 min，分析心率低頻信號（low frequency，LF）、高頻信號（high frequency，HF）特征。

1.2.5 結腸敏感性測定 心電記錄完成后，在麻醉狀態下將甘油潤滑后的氣囊經肛門緩緩插入6～7 cm，使氣囊的末端距離肛門約1 cm，用膠帶把導管和大鼠尾巴根部纏在一起，通過大鼠尾根部依托固定住球囊，以防滑脫。氣囊連接壓力感受器，可即時檢測氣囊壓力。實驗過程應用實驗動物體溫控制系統使大鼠體溫保持在37 ℃左右。沿腹正中線與髂前上棘的中點，在潔凈條件下行外科無菌操作下行縱向切口，剪開皮膚和皮下脂肪，暴露腹直肌，將電極插入肌肉，記錄同時給氣囊緩慢注氣，肌電信號通過置于雙側腹直肌的電極引出，肌電信號通過放大器、AD 信號轉換器進入計算機，采用Powerlab 數據采集分析系統，記錄大鼠在不同擴張壓力下對應的腹直肌的放電活動。

1.3 統計學方法 組間比較用單因素方差分析，結果用均數±標準差（）表示，采用GraphPad Prism 5.0軟件分析作圖，以P＜0.05 為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 電針天樞對IBS大鼠腸道敏感性的影響 見表1、圖1。

表1 電針天樞對IBS 模型大鼠內臟疼痛閾值及心率頻域的影響（n =7）

圖1 電針天樞對IBS 大鼠模型內臟疼痛閾值影響

2.2 電針天樞對IBS 大鼠心率頻域的影響 截取15 min 的標準Ⅱ導聯心電圖，對LF、HF、LF/HF 進行分析。見表1、圖2、圖3、圖4。

圖2 電針天樞對IBS 模型大鼠LF 的影響

圖3 電針天樞對IBS 模型大鼠HF 的影響

圖4 電針天樞對IBS 模型大鼠LF/HF 的變化情況

3 討論

IBS 的發病機制尚未明了，但許多研究證實，精神心理因素的影響在臨床和基礎研究中參與IBS 的內臟高敏感（visceral hypersensitivity，VHS）發生，母嬰分離、應激等多種應激模型可成功模擬IBS 的VHS 癥狀[7-9]。本實驗采用避水應急法造模，以VHS 為標志的IBS 成模率均穩定在60%以上，表明不良精神刺激在IBS的發病中的確具有重要作用。本實驗結果證實，單獨電針天樞能夠顯著提升IBS 模型大鼠的內臟疼痛閾值，這與既往文獻結果相吻合[10-12]，表明單獨電針天樞也能夠對IBS 模型大鼠VHS 產生一定的調控作用。

雖然內臟高敏感是本病發病的重要病理生理機制之一，但神經調控又在VHS 發生中起關鍵作用[13-15]，研究[16-17]表明，多數IBS 患者伴有自主神經功能異常，心率變異性分析是盡早發現IBS 自主神經功能異常的一個重要方法[18]。本實驗結果發現，模型組大鼠的頻域指標（LF、HF、LF/HF）發生嚴重紊亂，LF、LF/HF 顯著高于正常對照組（P＜0.001），HF 顯著低于正常對照組（P＜0.05），表明IBS 模型大鼠的自主神經系統平衡性受到破壞。電針天樞后，發生嚴重異常的頻域指標得到較好修復，電針組LF、LF/HF 顯著低于模型組（P＜0.01、P＜0.001），表明單獨電針天樞能夠顯著改善IBS 模型大鼠自主神經系統的平衡性，據此推測，電針天樞對IBS 模型大鼠VHS 的調控作用可能與其自主神經系統平衡性得到修復有密切關系。

綜上所述，單獨電針天樞對IBS 模型大鼠VHS 有明顯調控作用，可能與電針天樞對自主神經系統平衡功能的調節有密切關系。