Xuan Su, Zuqiang Wu, Fangyong Mai,et al.‘Governor vessel-unblocking and mind-regulating’ acupuncture therapy ameliorates cognitive dysfunction in a rat model of middle cerebral artery occlusion[J].Int J Mol Med. 2019 Jan; 43(1): 221–232. doi: 10.3892/ijmm.2018.3981
新出现的证据表明,氧化应激与衰老和神经退行性疾病密切相关 :
在AD发病期间,痴呆的进展与神经原纤维缠结和淀粉样蛋白β(Aβ)斑块的过度产生有关。通常,Aβ的行进积累将启动致死细胞中的细胞变化,包括线粒体氧化损伤。
体内介导Aβ的机制尚未完全清楚,但最近研究表明,线粒体外膜40(TOMM40)的转位酶通过Tom40外膜孔调节Aβ向线粒体的流入。而且,根据Caselli 和Roses 等团队研究发现,TOMM40还影响年龄相关记忆的表现,这表明TOMM40有希望作为认知功能障碍的的治疗靶点。因此,线粒体功能的恢复对于成功控制神经障碍,特别是认知功能障碍是至关重要的。
虽然涉及的机制尚未完全明了,各种针刺对线粒体功能研究报告不断出现。基于这些发现,目前的研究旨在调查针灸治疗与线粒体功能之间相互作用的机制。
摘要
目的方法结果结论
01
目的:探讨“调节血管阻塞和心理调节”针灸疗法对缺血大鼠认知功能障碍的有效性和相关机制。
方法:我们使用大脑中动脉闭塞(MCAO)方法诱导大鼠的认知功能障碍。使用Morris水迷宫(MWM)测试检查大鼠的行为变化。还评估了治疗对脑组织中氧化应激反应和线粒体功能的影响。
结果:“调节血管 - 疏通和调节心理”的针灸疗法显着提高了认知功能障碍大鼠的认知能力。包括一氧化氮(NO)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)在内的促氧化应激因子的产生也随着认知功能的改善而被阻断,而三磷酸腺苷(ATP),超氧化物歧化酶(SOD)的产生也被阻断。和环氧合酶(COX)恢复。在分子水平上,线粒体中淀粉样蛋白β(Aβ)的积累受到'调节血管 - 解除封闭和思维调节'针灸疗法的抑制,这可能归因于抑制线粒体外膜40的转位酶功能( TOMM40)和线粒体内膜17A的转位酶(TIMM17A)
结论:本研究的结果证实了“调节血管阻塞和心理调节”针灸疗法对大鼠脑缺血引起的认知功能障碍的影响
关键词:针刺,β淀粉样蛋白,认知功能障碍,缺血,线粒体,氧化应激,线粒体外膜转位40,线粒体内膜转位17A
一、“总督血管疏通和心理调节”针灸疗法提高了MCAO大鼠的学习和记忆能力
“总督血管疏通和心灵调节”针灸疗法提高了模型大鼠的学习和记忆能力。(A)运动轨迹和(B)可见平台轨迹中的大鼠的分析结果。与MCAO组相比,MCAO +针灸组的大鼠花费较少的时间定位平台。(C)分析结果和(D)探针踪迹中大鼠的运动轨迹。与MCAO组相比,MCAO +针灸组的大鼠在平台的象限中花费更多的时间并且越来越多次。a P <0.05,与假手术(假手术组)显着不同; b P <0.05,与MCAO组显着不同; CP <0.05,与MCAO +针灸组有显着差异。每组由10个重复表示。误差棒代表标准偏差。MCAO,大脑中动脉闭塞。
二、'总督血管疏通和思维调节'针灸疗法改善了MCAO大鼠脑组织的组织学变化
图2:
“总督血管疏通和心灵调节”针灸疗法减轻了由于缺血诱导引起的脑组织损伤。缺血与衰老相关(细胞质染色深粉红色(A)H&E染色(放大倍数,×400),染色蓝染色(B)尼氏染色(放大倍数,×400),与细胞相比,细胞规则结构恶化假手术(假手术)组。“总督血管疏通和心灵调节”针灸疗法减轻脑细胞缺血引起的损伤,更多的细胞保持其正常的形状和结构,这与Nimotop的效果相当。一个 P <0.05,从假手术(假手术)组显著不同; bP <0.05,与MCAO组显着不同。每组由6个重复表示。误差棒代表标准偏差。MCAO,大脑中动脉闭塞。
图3:
“总督血管疏通和心灵调节”针灸疗法抑制脑组织细胞凋亡。通过TUNEL染色(放大倍数,×400)说明细胞凋亡。a P <0.05,与假手术(假手术组)显着不同; b P <0.05,与MCAO组显着不同。每组由6个重复表示。误差棒代表标准偏差。MCAO,大脑中动脉闭塞。
三、'总督血管疏通和心理调节'针灸疗法抑制MCAO大鼠脑组织的氧化应激
图4:
“总督血管疏通和心灵调节”针灸疗法抑制氧化应激,恢复脑组织的能量产生。(AD)ATP,SOD,NO和iNOS产生的定量分析结果。缺血抑制ATP和SOD的产生,并通过'调节血管 - 解除封闭和调节心理'的针灸疗法恢复,而NO和iNOS的产生由缺血诱导,并且受到'调节血管 - 解除阻塞和精神调节'的抑制。针灸疗法。a P <0.05,与假手术(假手术组)显着不同; b P <0.05,与MCAO组显着不同; CP <0.05,与MCAO +针灸组有显着差异。每组由10个重复表示。误差棒代表标准偏差。MCAO,大脑中动脉闭塞; ATP,三磷酸腺苷; SOD,超氧化物歧化酶; NO,一氧化氮; iNOS和诱导型一氧化氮合酶。
四、'总督血管疏通和心理调节'针灸疗法改善MCAO大鼠脑组织线粒体膜电位和氧化应激
图5:
“总督血管疏通和思维调节”针灸疗法可改善脑膜电位,抑制脑线粒体的氧化应激。(A和B)缺血诱导脑组织中的膜去极化,其由较低比例的JC-1表示。“总督血管疏通和心理调节”针灸疗法改善了脑线粒体膜电位的损害。(C和D)在MCAO +针灸组中,通过'调节血管 - 解除封闭和思维调节'针灸疗法降低ROS水平。a P <0.05,与假手术(假手术组)显着不同; b P <0.05,与MCAO组显着不同; CP <0.05,与MCAO +针灸组有显着差异。每组由10个重复表示。误差棒代表标准偏差。MCAO,大脑中动脉闭塞; ROS,活性氧。
五、'调控血管 - 解除封闭和心理调节'针灸疗法下调TOMM40和TIMM17A的表达
图6:
'总督血管疏通和心灵调节'针灸疗法抑制TOMM40,TIMM17A和Aβ的表达,同时增加COX的表达。(AD)TOMM40,TIMM17A和Aβ和COX水平的免疫化学检测(放大倍数,×400)和这些水平的定量。a P <0.05,与假手术(假手术组)显着不同; b P <0.05,与MCAO组显着不同; c P <0.05,与MCAO +针灸组有显着差异。每组由10个重复表示。误差棒代表标准偏差。MCAO,大脑中动脉闭塞; TOMM40,线粒体外膜40的转位酶; TIMM17A,线粒体内膜17A的转位酶; Aβ,淀粉样蛋白β; COX,环加氧酶。
图7:
“总督血管阻塞和心理调节”针灸疗法通过下调TOMM40和TIMM17A的表达来发挥其对认知功能障碍的作用。(AD)分别对TOMM40,TIMM17A,Aβ和COX表达的RT-qPCR验证的定量分析结果。缺血的诱导增加了TOMM40和TIMM17A的水平,并降低了APP和COX的水平。“总督血管疏通和心灵调节”针灸疗法扭转了所有指标的表达模式。a P <0.05,与假手术(假手术组)显着不同; b P <0.05,与MCAO组显着不同; CP <0.05,与MCAO +针灸组有显着差异。每组由10个重复表示。误差棒代表标准偏差。MCAO,大脑中动脉闭塞; TOMM40,线粒体外膜40的转位酶; TIMM17A,线粒体内膜17A的转位酶; APP,淀粉样蛋白前体蛋白; COX,环加氧酶。
图8:
Western印迹分析检测TOMM40,TIMM17A,APP,Aβ和COX的代表性图像。缺血诱导增加TOMM40,TIMM17A和Aβ水平,降低APP和COX水平。“总督血管疏通和心灵调节”针灸疗法扭转了所有指标的表达模式。印迹中的泳道标记如下:I,假手术(假)组; 二,MCAO组; 三,MCAO +针灸组; IV,MCAO + Nimotop组。a P <0.05,与假手术(假手术组)显着不同; b P <0.05,与MCAO组显着不同; CP <0.05,与MCAO +针灸组有显着差异。每组由10个重复表示。误差棒代表标准偏差。MCAO,大脑中动脉闭塞; TOMM40,线粒体外膜40的转位酶; TIMM17A,线粒体内膜17A的转位酶; APP,淀粉样蛋白前体蛋白; COX,环加氧酶。
在中医理论中,认知功能障碍是由“阳气”的缺乏和/或功能障碍引起的,其在人体中的行为取决于“Du”通道中的清晰通道。因此,可以改善'Du'通道功能的疗法可能有助于改善认知功能障碍。因此,在当前的大鼠模型认知改善研究中开发并采用了“调控血管 - 解除封闭和思维调节”针灸疗法。从理论上讲,该方法使用针灸刺激属于大脑“Du”通道的点,打开“Du”通道并恢复神经功能。
小结
本文通过创建由大脑中动脉闭塞(MCAO)诱导的大鼠脑缺血模型,检查了“调节血管 - 解除封闭和调节心理”针刺疗法对实验大鼠认知功能障碍的影响。然后,通过关注TOMM40和线粒体膜的另一个转位酶——线粒体内膜的转位酶(TIMM17A)的表达,研究了针刺治疗对线粒体功能影响的分子机制。
本研究中概述的研究结果提供了与针灸治疗相关的分子机制的见解。'调节血管 - 解除封闭和调节心理'针灸疗法不仅影响MCAO大鼠的行为,还调节了参与认知功能障碍发病机制的信号通路。我们的研究结果可能是对针灸治疗效果的科学解释的启发。需要进一步的综合研究来促进这种治疗方式在未来的临床实践中的应用。