杜小正,王金海,秦曉光,方曉麗,張小江
(1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué),甘肅 蘭州 730000; 2.蘭州大學(xué)第二醫(yī)院,甘肅 蘭州 730000)
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·實(shí)驗(yàn)研究·
熱補(bǔ)針法對(duì)RA模型家兔關(guān)節(jié)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(yī)藥大學(xué),甘肅 蘭州 730000; 2.蘭州大學(xué)第二醫(yī)院,甘肅 蘭州 730000)
摘要目的:從機(jī)體能量代謝的角度探討熱補(bǔ)針法“取熱”的作用機(jī)制。方法:將40只青紫藍(lán)家兔隨機(jī)分為正常對(duì)照組、模型對(duì)照組、平補(bǔ)平瀉組、捻轉(zhuǎn)補(bǔ)法組和熱補(bǔ)針法組,每組8只。除正常對(duì)照組外,采用卵蛋白誘導(dǎo)法和低溫冷凍法對(duì)其他4組進(jìn)行RA寒證模型復(fù)制。造模成功后,除正常對(duì)照組、模型對(duì)照組外,其余各組分別施以平補(bǔ)平瀉、捻轉(zhuǎn)補(bǔ)法、熱補(bǔ)針法針刺,留針30 min/次,1 d 1次,共7 d。治療結(jié)束后分離關(guān)節(jié)滑膜,冰凍切片,借助組織化學(xué)染色技術(shù)觀察膝關(guān)節(jié)滑膜組織乳酸脫氫酶(LDH)、三磷酸腺苷酶(ATPase)活性。結(jié)果:模型對(duì)照組LDH和ATPase積分光度、陽性總面積、面積百分比高于正常對(duì)照組,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);針刺組LDH活性變化均低于模型對(duì)照組(P<0.05),而ATPase活性變化均高于模型對(duì)照組(P<0.05);熱補(bǔ)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(jié)論: 熱補(bǔ)針法能夠降低RA家兔關(guān)節(jié)滑膜LDH活性,增強(qiáng)ATPase活性,從而增強(qiáng)有氧代謝,使機(jī)體局部產(chǎn)生更多的能量可能是熱補(bǔ)針法“取熱”的機(jī)制之一。
關(guān)鍵詞熱補(bǔ)針法;類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎;LDH;ATPase;動(dòng)物;家兔
熱補(bǔ)針法是簡化燒山火和進(jìn)火補(bǔ)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(chǎn)生熱感[1]。研究[2-4]表明:類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)患者存在能量代謝不足的現(xiàn)象,即輕中度貧血、四肢關(guān)節(jié)冰冷僵硬等。前期的研究[5-8]證實(shí)了熱補(bǔ)針法對(duì)RA模型家兔具有鎮(zhèn)痛效應(yīng),并且證實(shí)與腦脊液中β-EP、CCK-8和關(guān)節(jié)局部組織中β-EP、PGE2和LEK的變化有關(guān)。但是,這些研究只是從某些微觀指標(biāo)闡釋了其機(jī)理,未能體現(xiàn)熱補(bǔ)針法“取熱”的特點(diǎn),還不足以揭示熱補(bǔ)針法對(duì)RA的相對(duì)特異調(diào)節(jié)機(jī)制。作為一種“取熱”手法,是否調(diào)節(jié)了RA機(jī)體能量代謝,顯示出相對(duì)特異性的治療作用?因此,本實(shí)驗(yàn)以RA寒證模型家兔為載體,觀察熱補(bǔ)針法對(duì)能量代謝相關(guān)酶LDH和ATPase的影響,從調(diào)節(jié)機(jī)體能量代謝的角度探討其作用機(jī)制。
1材料與方法
1.1動(dòng)物
健康2.5月齡普通級(jí)雄性青紫藍(lán)家兔40只,體質(zhì)量(2.5±0.5)kg,由蘭州生物制品研究所提供,合格證號(hào)SCXK(甘)2012-0001。動(dòng)物購回后在蘭州軍區(qū)總醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心(許可證號(hào)SYXK2007-007)飼養(yǎng),飼養(yǎng)環(huán)境為:溫度(20±2)℃,相對(duì)濕度(50±10)%,按晝夜節(jié)律自然照明,自由進(jìn)食和飲水(自來水),每周稱量1次體質(zhì)量。
1.2試劑與儀器
弗氏完全佐劑,Sigma公司產(chǎn)品,批號(hào)120428;卵蛋白干粉,上海伯奧生物科技有限公司產(chǎn)品,批號(hào)120513;硫化鈉,上?;瘜W(xué)試劑二廠產(chǎn)品,批號(hào)120511;LDH、ATPase染色試劑盒,上海榕柏生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品,批號(hào)20120569。華佗牌針灸針,直徑0.25 mm、長40 mm,蘇州醫(yī)療用品有限公司產(chǎn)品;HANGPINGJAZO03精密天平,上海精密儀器公司產(chǎn)品;Tissue-Tek TEC全自動(dòng)組織包埋機(jī),產(chǎn)地日本;CM1900冰凍切片機(jī),產(chǎn)地德國、OLYMPUS 51TR-32FB3-E01光學(xué)顯微鏡,產(chǎn)地日本。
1.3分組與模型的建立
動(dòng)物被適應(yīng)性飼養(yǎng)7d后,隨機(jī)分為正常對(duì)照組、模型對(duì)照組、平補(bǔ)平瀉組、捻轉(zhuǎn)補(bǔ)法組和熱補(bǔ)針法組,每組8只。以卵蛋白誘導(dǎo)法和低溫冷凍法進(jìn)行類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎寒證模型復(fù)制[9-10],即:在實(shí)驗(yàn)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(gè)點(diǎn)和雙后腿膝關(guān)節(jié)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(gè)點(diǎn)皮下注射0.2 mL。兩周后再以同樣的方法、劑量每點(diǎn)重復(fù)皮下注射1次。第2次免疫完成后6 d,將預(yù)先配制好的20 g/L卵蛋白生理鹽水溶液向膝關(guān)節(jié)內(nèi)分別注入0.4 mL。在24 h之內(nèi)膝關(guān)節(jié)出現(xiàn)紅腫觸痛,表明模型復(fù)制成功。在模型復(fù)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(jié)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(fù)溫5 min (室溫12℃)。冷凍后14 d,家兔表現(xiàn)為精神萎糜不振;兩后肢匍伏跛行;膝關(guān)節(jié)腫脹、周徑明顯大于對(duì)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(jìn)行相應(yīng)處理。足三里穴選取參照《實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)》[11]家兔常用針灸穴位定位標(biāo)準(zhǔn),并以比較解剖學(xué)為依據(jù)定位。正常對(duì)照組:不予任何處理,僅每日與針刺組同時(shí)給予捆綁和抓取刺激1次。模型對(duì)照組:不予任何處理,僅每日與針刺組同時(shí)給予捆綁和抓取刺激1次。平補(bǔ)平瀉組:用兔臺(tái)固定家兔,以質(zhì)量分?jǐn)?shù)20 g/L碘酒、體積分?jǐn)?shù)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(nèi)8 mm,施以平補(bǔ)平瀉法1 min,留針30 min/次, 1 d 1次,共7 d。平補(bǔ)平瀉法操作方法參照《刺法灸法學(xué)》[12]:針刺得氣后,施以前后均勻捻轉(zhuǎn),指力均勻,角度180°~360°,頻率60~90轉(zhuǎn)/min,反復(fù)操作1 min。捻轉(zhuǎn)補(bǔ)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(nèi)8 mm,施以捻轉(zhuǎn)補(bǔ)法1 min,留針30 min/次,1 d 1次,共7 d。捻轉(zhuǎn)補(bǔ)法操作方法參照《刺法灸法學(xué)》[12]:針刺得氣后,在針下得氣處小幅度前后捻轉(zhuǎn)針體(角度180°~360°,頻率60~90轉(zhuǎn)/min),拇指向前左轉(zhuǎn)時(shí)用力重,指力沉重向下;拇指向后右轉(zhuǎn)還原時(shí)用力輕,反復(fù)操作1 min。熱補(bǔ)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(nèi)8 mm,施以熱補(bǔ)法1 min,留針30 min/次,1 d 1次,共7 d。熱補(bǔ)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(nèi)8~12 mm,針刺得氣后,左手加重壓力,右手拇指向前連續(xù)捻按5次;針下沉緊后針尖拉著有感應(yīng)的部位,連續(xù)重插輕提5次;拇指再向前連續(xù)捻按5次,反復(fù)操作1 min,最后使針下沉緊,留針30 min。
1.5檢測指標(biāo)
采用組織化學(xué)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(guān)節(jié)滑膜組織。恒凍箱切片機(jī)切片,厚度6 μm,貼于蓋玻片上風(fēng)干。ATPase采用鈣鈷法染色,LDH染色采用四唑鹽法,嚴(yán)格按照染色試劑盒說明進(jìn)行切片染色、制備。
1.5.2組織切片定量分析
組織切片經(jīng)Image pro圖像分析系統(tǒng)對(duì)關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞的LDH、ATPase陽性沉淀的圖像分析。計(jì)算機(jī)軟件分析[Pixel2]表示像素平方,主要用于計(jì)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(guān)鍵性指標(biāo),表示陽性面積占整個(gè)圖片百分?jǐn)?shù),反映酶相對(duì)活性強(qiáng)度;積分光度則是通過酶染色的深淺程度來體現(xiàn)酶活性的大小。
1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
2結(jié)果
2.1各組家兔關(guān)節(jié)滑膜LDH活性變化對(duì)比
模型對(duì)照組、平補(bǔ)平瀉組、捻轉(zhuǎn)補(bǔ)法組和熱補(bǔ)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(duì)照組,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與模型對(duì)照組對(duì)比,平補(bǔ)平瀉組、捻轉(zhuǎn)補(bǔ)法組和熱補(bǔ)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(duì)照組,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義( (P<0.05)。熱補(bǔ)針法組LDH積分光度、陽性總面積、面積百分比均低于平補(bǔ)平瀉組和捻轉(zhuǎn)補(bǔ)法組,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1、圖1。
注:與正常對(duì)照組對(duì)比,*P<0.05;與模型對(duì)照組對(duì)比,#P<0.05;與平補(bǔ)平瀉組對(duì)比,△P<0.05;與捻轉(zhuǎn)補(bǔ)法組比較,*P<0.05。
2.2各組家兔關(guān)節(jié)滑膜ATPase活性變化對(duì)比
與正常對(duì)照組對(duì)比,模型對(duì)照組、平補(bǔ)平瀉組、捻轉(zhuǎn)補(bǔ)法組和熱補(bǔ)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(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。平補(bǔ)平瀉組、捻轉(zhuǎn)補(bǔ)法組和熱補(bǔ)針法組ATPase積分光度、陽性總面積、面積百分比均較模型對(duì)照組高,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。熱補(bǔ)針法組ATPase活性高于平補(bǔ)平瀉組和捻轉(zhuǎn)補(bǔ)法組,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2、圖2。
注:與正常對(duì)照組對(duì)比,*P<0.05;與模型對(duì)照組對(duì)比,#P<0.05;與平補(bǔ)平瀉組對(duì)比,△P<0.05;與捻轉(zhuǎn)補(bǔ)法組對(duì)比,*P<0.05。
3討論
《針灸大成·三衢楊氏補(bǔ)瀉》曰:“燒山火,能除寒,三進(jìn)一退熱涌涌……”又曰:“進(jìn)火針,初進(jìn)一分,……退三退,進(jìn)三進(jìn),……自然熱矣?!币饧礋交鸷瓦M(jìn)火補(bǔ)法均能使機(jī)體局部產(chǎn)生熱感,因此稱其為“取熱”手法。熱補(bǔ)針法是鄭毓琳教授、鄭魁山教授簡化燒山火和進(jìn)火補(bǔ)法而來的,具有“取熱”效應(yīng)。既然熱補(bǔ)針法能夠使機(jī)體局部產(chǎn)生熱感,就說明機(jī)體的能量代謝發(fā)生了變化;因此,本實(shí)驗(yàn)選擇與能量代謝相關(guān)的酶LDH和ATPase作為指標(biāo),觀察其對(duì)RA寒證模型家兔能量代謝的影響。
卵蛋白誘導(dǎo)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(xù)8周,在家兔等較大型動(dòng)物上能夠復(fù)制,是研究RA的理想的模型[13]。但是,卵蛋白誘導(dǎo)的RA模型關(guān)節(jié)局部始終紅腫熱痛,能量代謝異?;钴S,類似于人RA發(fā)病早期的“熱痹”。冷凍1次后,關(guān)節(jié)局部皮溫逐漸降低,血沉加快,紅細(xì)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(fēng)寒濕阻證”相似[10]。前期的預(yù)實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn),凍后第14天,皮溫降至正常或者稍低,說明低溫應(yīng)激能使機(jī)體能量代謝下降。中醫(yī)所謂“寒”就是低溫環(huán)境刺激,這種單純疾病動(dòng)物模型過程中融入中醫(yī)病因因素,既符合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)RA病理特點(diǎn),又體現(xiàn)了中醫(yī)辨證論治的特色。
LDH是糖無氧酵解的關(guān)鍵酶,廣泛存在于組織細(xì)胞內(nèi),主要作用是催化乳酸與丙酮酸之間的反應(yīng)。葡萄糖通過無氧酵解最后被LDH催化生成乳酸。機(jī)體在病理?xiàng)l件下,LDH活性增強(qiáng),催化乳酸氧化,這是機(jī)體自動(dòng)調(diào)節(jié)的保護(hù)性代償機(jī)制。當(dāng)滑膜組織缺氧時(shí),滑膜細(xì)胞生理功能被破壞,發(fā)生一系列病理生化變化,滑膜細(xì)胞變性釋放出LDH、細(xì)胞被破壞越多, LDH活性越強(qiáng)。本實(shí)驗(yàn)中模型對(duì)照組、平補(bǔ)平瀉組、捻轉(zhuǎn)補(bǔ)法組和熱補(bǔ)針法組家兔滑膜LDH活性均顯著高于正常對(duì)照組(P<0.05)印證了以上觀點(diǎn)。此外,丙酮酸被LDH催化產(chǎn)生大量乳酸,乳酸在體內(nèi)的大量堆積又會(huì)導(dǎo)致機(jī)體疲乏無力。本實(shí)驗(yàn)造模成功后,家兔精神萎靡、活動(dòng)量減少的癥狀與之相符。針刺治療1周后,平補(bǔ)平瀉組、捻轉(zhuǎn)補(bǔ)法組和熱補(bǔ)針法組滑膜LDH活性均向正常水平恢復(fù)(P<0.05),說明各種針刺方法均可使LDH活性降低,這可能是因?yàn)獒槾炭梢栽鰪?qiáng)局部血液循環(huán),從而增強(qiáng)了供氧能力,使機(jī)體局部組織缺氧狀態(tài)得到改善,細(xì)胞有氧呼吸增強(qiáng),相應(yīng)的無氧呼吸開始減弱,LDH活性也逐漸降低;且熱補(bǔ)針法降低LDH活性的效果優(yōu)于平補(bǔ)平瀉法和捻轉(zhuǎn)補(bǔ)法(P<0.05)。研究發(fā)現(xiàn)[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(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。ATPase是細(xì)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(jī)體能量代謝的強(qiáng)弱。模型對(duì)照組ATPase活性增高,可能是因?yàn)榈蜏貞?yīng)激使機(jī)體能量代謝下降,機(jī)體應(yīng)激性增高了ATPase活性。針刺治療后,ATPase活性進(jìn)一步增高,說明這幾種針刺方法均能使機(jī)體能量代謝能力增強(qiáng),以熱補(bǔ)針法的效應(yīng)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(qiáng),與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。
LDH是無氧代謝酶,ATPase是有氧代謝酶,以上的結(jié)果提示:針刺能夠降低無氧代謝而增強(qiáng)有氧代謝。熱補(bǔ)針法可增強(qiáng)機(jī)體有氧代謝,使機(jī)體產(chǎn)生更多的能量,部分轉(zhuǎn)化為熱能散出體外,這可能就是熱補(bǔ)針法“取熱”的機(jī)制;但是機(jī)體能量代謝是一個(gè)涉及多個(gè)環(huán)節(jié)的復(fù)雜過程,僅從兩個(gè)能量代謝相關(guān)酶的變化來得出上述結(jié)論為時(shí)過早,還需要進(jìn)一步的深入研究。
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(編輯陶珠)
文章編號(hào):1001-6910(2016)01-0058-05
中圖分類號(hào):R593.22
文獻(xiàn)標(biāo)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(yī)師,研究方向:傳統(tǒng)針刺手法治療免疫系統(tǒng)疾病。
* 基金項(xiàng)目:2011年度甘肅省教育廳第二批科研項(xiàng)目(1106B-08);2010年度甘肅中醫(yī)學(xué)院中青年科研基金項(xiàng)目(gszyxy2010-4)
收稿日期:2015-06-18;修回日期:2015-11-11