摘要

背景：针灸可以治疗多种疾病。本研究旨在探讨足三里穴长期埋置电极电针治疗TNBS诱导的大鼠结肠炎的作用及机制。

方法：大鼠直肠内注射TNBS后，分别给予假电针(Sham-EA)、EA1/EA2(两组电针参数)治疗3周。观察疾病活动指数(DAI)、宏观及微观病变、血浆肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1(IL-1)β和白细胞介素-6(IL-6)水平作为炎症反应的评价指标。检测心率变异性分析来反映自主神经功能。

结果：(a)EA1/EA2均可使大鼠迷走神经活动增强。(b)EA1和EA2均可显著降低DAI，且EA2较EA1更强(P<0.05)；(C)假电针组宏观病变评分为6.4±0.6，EA1组为4.9±0.1(P<0.05)，EA2组为4.0±0.2(P<0.05)。组织学评分假电针组为4.05±0.58，EA1组为3.71±0.28(P>0.05)，EA2组为3.0±0.3(P<0.01)；(D)EA2组中血浆肿瘤坏死因子-α、IL-1β和IL-6水平均显著低于对照组(P<0.05或P<0.01)。

结论：足三里穴电刺激通过通过自主神经调节抑制促炎细胞因子生成，改善TNBS诱导的大鼠结肠炎症。

 

 

前言：

炎症性肠病(IBD)是一个全球性的健康问题，发病率不断上升。据报道，在北美和欧洲，克罗恩病(CD)的发病率约为20.2/10万，溃疡性结肠炎(UC)的发病率为19.5/10万。肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1受体(IL-1β，IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)和巨噬细胞中性粒细胞等促炎因子在其中起着非常重要的作用。常规的药物治疗，如糖皮质激素、水杨酸酯、免疫抑制剂等，因副作用或缺乏远期疗效而不能长期应用。尽管抗肿瘤坏死因子-α等生物疗法在治疗炎症性肠病方面取得了很好的效果，但由于经济成本、耐受问题和淋巴瘤风险的增加，现在仍然迫切需要新的、有效的治疗方法。针灸在中国和其他东方国家用于治疗各种疾病已有数千年的历史。据报道，在足三里穴进行10天电针(EA)治疗可有效降低肿瘤坏死因子-α的表达，减轻结肠损伤(P<0.05或P<0.01)。然而，电针对疾病活动指数(DAI)和可能的自主神经机制并没有进行研究。此外，一般情况下，电针是一个有创的和应激的过程。在本研究中，我们提出了一种创新的电针方法，通过在穴位植入手术电极，可以在正常生理条件下每天进行电针，减轻受试者的痛苦。本研究的目的是探讨足三里穴埋置电极的穴位电刺激对TNBS诱导的结肠炎大鼠炎症反应的影响，并探讨其可能的自主神经功能机制。

 

 

实验流程

电针对正常大鼠自主神经功能的影响。A，对迷走神经活动的影响；B，对交感神经活性的影响；C，对交感迷走神经平衡的影响。*P<0.05，EA与基线比较；#P<0.05，EA1与EA2比较

 

不同治疗方法对每日疾病活动指数的影响。EA1和Ea2可明显降低DAI评分。*EZ与Sham-EA，P<0.05；#EA2与EA1，P<0.05

 

不同治疗方法对每日摄食量的影响。EA1和EA2增加了大鼠的摄食量。与对照组比较，P<0.001；*EA与Sham-EA，P<0.001；#EA与EA1，P<0.05；

 

电针(EA)组结肠粘膜损伤指数评分明显低于假电针组(P<0.05)。*EA与SHAM-EA，P<0.001；#EA_2与EA_1，P<0.001。

 

不同治疗方法对结肠组织损伤的影响。A-E，电针减轻了TNBS诱导的结肠炎组织损伤，降低了组织学评分。光学显微镜(放大率×100&×400)下结肠组织H&E染色切片。*EA vs Sham-SA，P<0.001；#EA_2 vs EA_1，P<0.001

 

与对照组相比，电针组大鼠结肠组织中促炎细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6的释放明显减少，髓过氧化物酶(MPO)活性明显降低。*与对照组比较，P<0.05；#EA与Sham-EA组，P<0.05；&EA2与EA1组，P<0.05。

 

电针可明显增强迷走神经活性，降低交感神经活性。A，第1周；B，第2周；C，第3周；1，迷走活动；2，交感活动。*与基础值相比，P<0.05；#EA与对照组，P<0.05；&EA2与EA1组，P<0.05。

 

讨论：

本研究表明，足三里穴埋置电极进行穴位电刺激可降低TNBS诱导的结肠炎大鼠的DAI，提高每日摄食量，减轻宏观和微观损伤，抑制MPO活性。电针通过自主神经活动抑制促炎细胞因子的释放，改善TBNS所致的交感迷走神经失衡。EA2是迷走神经刺激治疗癫痫/抑郁的常用参数，在改善TNBS诱导的结肠炎症方面优于EA1。尽管EA的抗炎作用已有报道，但本研究对EA在TBNS诱导的结肠炎症中的作用及其自主神经机制提供了全面的研究。既往随机对照试验表明，克罗恩患者从针灸治疗中受益，表现为CDAI评分和临床症状的降低。在本研究中，我们在足三里穴中长期放置电极，使我们能够在仅有轻微约束的清醒大鼠中进行电针治疗，除了研究肿瘤坏死因子-α外，我们还研究了其他炎性细胞因子，如IL-1β、IL-6和MPO，并探讨了EA抗炎作用的可能机制。另一项研究表明，在PC3和PC6两个穴位，以1、10和100 Hz的频率进行7天的电针治疗，通过炎症和免疫途径下调TNBS诱导的细胞因子基因的表达，从而改善结肠炎的宏观和微观损伤。然而，电针对炎性肠病的远期作用和机制尚不清楚。

DAI是炎症活动的常用评估指标。本次研究中，我们发现在整个治疗过程中，EA1和EA2均能显著降低DAI评分。更有趣的是，EA2作为一组用于激活迷走神经传入的参数，比EA1更有效，而EA1是电针中常用的一组改善胃肠运动的参数。这暗示了激活迷走神经功能的重要性。此外，我们还观察到，与假电针组相比，电针增加了每日摄食量，EA2恢复正常摄食量比EA1早1天，这可能与炎症的改善有关。

 

TNBS所致的肉眼病变不仅局限于结肠粘膜和固有层，如水肿、充血、肠壁增厚、粘膜糜烂、溃疡等，还可扩展到跨壁溃疡。对照组大鼠结肠内未见或仅有极低水平的肉眼和显微镜下病变；而在TNBS处理的大鼠中，结肠内炎症和白细胞浸润明显。相反，EA1改善了宏观和微观病损，EA2显著改善了宏观和微观病损。这些结果表明，足三里穴电针刺激治疗肠道炎症的潜力。本文对电针对炎症细胞因子的影响进行了综合分析。一般认为，促炎细胞因子的过度分泌在IBD的发生和发展中起着重要的作用。肿瘤坏死因子-α是TNBS结肠炎Th1反应的启动和维持所必需的，肿瘤坏死因子-α拮抗剂用于治疗炎症性肠病疗效良好。IL-1β和IL-6在活动性炎症性肠病中也升高，在炎症性肠病的发病中也起着重要的作用。研究表明，电针可以降低结肠炎组织中IL-1β的含量，下调血浆中TNF-α，IL-1β和IL-6的含量。本研究中，电针治疗组大鼠血浆中TNF-α，IL-1β和IL-6的含量显著降低，EA2对这些促炎细胞因子的抑制作用更强。这些发现揭示了EA具有抑制这些促炎细胞因子的作用机制。

 

髓过氧化物酶(MPO)活性的测定，作为中性粒细胞浸润的指标，已被报道是结肠等胃肠道炎症性疾病的特征性特征。据报道，电针双侧合谷和足三里穴可显著降低结肠的宏观损伤和MPO活性。本研究中EA1和EA2均降低MPO活性，且EA2比EA1更强。

本研究通过HRV的频谱分析揭示了电针的自主神经调节机制。交感-迷走平衡在调控炎症中起重要作用。内毒素或炎性因子可以激活外周迷走神经纤维，继而产生HPA轴抗炎反应。据报道，迷走神经电刺激可以通过胆碱能通路抑制炎症反应。本项研究中，足三里穴的电针刺激表现出显著且持续的自主神经功能，与直接刺激迷走神经相类似。在初始实验设计时，两组电针的参数就是按照它们对迷走神经的刺激程度设置的。EA1可以增强功能性胃肠疾病患者的迷走神经功能，EA2可以提升结肠炎患者的迷走神经功能。按照预期，两组电针都提高了迷走神经功能，抑制了交感神经功能，促进了交感-迷走平衡。与迷走神经电刺激通过胆碱能通路抗炎的机制相似，本研究中，我们认为电针是通过激活迷走传出纤维，在结肠中释放乙酰胆碱，从而抑制炎性因子的生成。

结论：

足三里穴电针刺激可以通过自主神经调节，抑制促炎因子的生成，改善TNBS诱导的结肠炎症状。临床试验也已证明了穴位电极电刺激这项非侵入性治疗的潜力。

 

 

文献来源：

Jin H, Guo J, Liu J, et al. Autonomically mediated anti-inflammatory effects of electrical stimulation at acupoints in a rodent model of colonic inflammation. Neurogastroenterol Motil. 2019 : e13615.