TRPV1在电针调节胃运动中的作用

汪一丹,曹新,冯虹,余芝,徐斌



TRPV1在电针调节胃运动中的作用

汪一丹,曹新,冯虹,余芝,徐斌

(南京中医药大学,南京 210029)

探讨香草酸瞬时受体亚型1(transient receptor potential vanilloid 1,或vanilloid recepot 1,TRPV1)在电针调节胃运动中的作用。选用TRPV1基因敲除小鼠(KO小鼠)及野生型C57BL/6小鼠(WT小鼠),针刺足三里、曲池、中脘、胃俞穴,观察针刺前后胃内压变化。电针WT小鼠足三里穴有兴奋,有抑制,表现为轻度兴奋为主。电针胃俞、曲池和中脘穴均表现为抑制效应。针刺KO小鼠足三里、曲池、中脘、胃俞穴,胃运动方向整体表现均为抑制。TRPV1受体对胃运动有一定的调节作用,针刺TRPV1敲除小鼠可抑制胃运动。

TRPV1;电针;胃运动;小鼠

针刺对胃运动的调节涉及神经、神经递质、激素和慢波、峰电位和细胞间的信号传递等因素。近年研究表明,香草酸瞬时受体亚型1(transient receptor potential vanilloid 1,TRPV1)主要分布于背根神经节和三叉神经节的外周端(痛觉神经末梢),在感觉转导中起重要作用。因此,我们考虑能否将TRPV1感受和编码痛觉的特性与针刺对胃运动的作用机制研究结合,探讨针刺产生相应效应的可能机制。本文旨在探讨TRPV1在针刺对胃运动中的作用。

1 材料与方法

1.1 动物和分组

选用8周龄雄性TRPV1基因敲除小鼠(购自南京大学实验动物模型中心,KO小鼠)及其野生型C57BL/6小鼠(WT小鼠),体重20～25 g。KO小鼠与WT小鼠外貌无差别,每组20只。动物置于南京中医药大学SPF级动物房饲养,实验前禁食12 h,6 h禁饮。实验观察遵循“3R”原则。

实验仪器选用手术剪,眼科钳,压力转换器,测压头,RM5240型信号采集仪。

所选穴位参照《实验针灸学》(余曙光主编)常用实验动物针灸穴位。足三里位于膝关节下方,腓骨头下0.3 cm处的肌沟中。中脘位于脐前方,脐与剑突连线的中点。曲池位于肘关节外侧凹陷中。胃俞位于第12胸椎后两旁的肋间中。

1.2 实验方法

氨基甲酸乙酯(乌来坦)(0.8 g/kg)常规腹腔麻醉后,剃除小鼠上腹部毛,于剑突下腹正中矢状线偏左侧5 mm一字切口切开腹腔,用温和的生理盐水纱布推开肝脏暴露胃幽门部及十二指肠上段。将避孕套套在塑料导管一端,导管前端与避孕套之间留有一定空隙,在距离避孕套前端1 mm处用外科线结扎将两者固定,制成直径为20 mm的胃内留置气囊。气囊内及插管内充满双蒸水,排除气泡。在十二指肠距胃窦部1.5～2 mm处,避开肠壁上可见的血管,在据幽门口2～3 mm的十二指肠做一个一字切口,将气囊放入胃窦部,切口处缝合固定。插管另一端通过三通装置与注射器和压力传感器相连。记录仪器为RM6240型四道生理记录仪,描记胃运动,走纸速度5 s/div。测胃内压时,连续记录30 min,待动物胃蠕动波稳定后开始实验。记录不到基础蠕动波时通过注射器,经三通装置调节胃内水囊大小。胃内压由插管经三通装置输入压力换能器,将液体压力信号转变为电信号,经生物放大器放大后,输入RM6240多道生理信号采集系统。

1.3 电针刺激与取穴

首先,连续记录10 min胃内压作为基线(对照值),用韩式电针仪,电流0.2 mA,频率2/15 Hz,电针足三里2 min,并同步记录。起针后再记录10 min,待其恢复至基线或接近基线水平后再给予下一个处理。依照电针足三里方法分别针刺中脘、曲池和胃俞,并同步记录胃内压变化。

1.4 统计学方法

为了观察两组电针同一穴位对胃内压的效应量差异,采用比较各组中同一穴位电针前后胃内压变化率的方法反映这种差异,计算方法为变化率=[(针刺后胃内压－针刺前胃内压)/针刺前胃内压]×100%。

采用SPSS18.0统计软件,对组内电针前、后胃内压及差值做描述性统计,表示为均值±标准差,进行配对检验,同一穴位的组间比较则进行独立样本检验。

2 结果

2.1 电针不同穴位对WT小鼠胃内压的影响

如表1所示,电针WT小鼠足三里,胃内压水平以升高为主。电针曲池,胃内压水平以下降为主,与针刺前胃内压相比差异具有统计学意义(＜0.01)。电针中脘,胃内压水平降低,与针刺前胃内压相比差异具有统计学意义(＜0.01)。电针胃俞,胃内压水平轻度升高。

表1 电针不同穴位对WT小鼠胃内压的影响(±s,kPa)

注:与针刺前比较1)＜0.01

2.2 电针不同穴位对KO小鼠胃内压的影响

如表2所示,电针KO小鼠足三里,胃内压水平以降低为主。电针曲池,胃内压水平以下降为主,与针刺前胃内压相比差异具有统计学意义(＜0.05)。电针中脘,胃内压水平降低,与针刺前胃内压相比差异具有统计学意义(＜0.01)。电针胃俞,胃内压水平降低,与针刺前相比差异具有统计学意义(＜0.05)。

表2 电针不同穴位对KO小鼠胃内压的影响(±s,kPa)

注:与针刺前比较1)＜0.01,2)＜0.05

2.3 电针同一穴位对WT小鼠和KO小鼠胃内压的调节变化率

如表3所示,电针足三里穴,WT小鼠和KO小鼠效应方向发生变化,经统计学处理,差异有统计学意义(＜0.05);针刺曲池和中脘穴,两组小鼠胃内压的变化率均为负值,经统计学处理,差异无统计学意义(＞0.05);电针胃俞穴,两组小鼠胃内压的变化率均为负值,但经统计学处理,差异有统计学意义(＜0.05)。

表3 电针同一穴位对两组小鼠胃内压的调节变化率(±s,%)

注:与WT组比较1)＜0.05

3 讨论

电针足三里穴,对胃肠运动的影响,其效应方向具有很大的差异,或促进为主,或抑制为主,或呈现双向性。其与实验的动物种类、状态、腧穴选择与配伍也密切相关。本实验选用野生型C57BL/6小鼠,电针足三里穴有兴奋,有抑制,但综合其平均值,表现为轻度兴奋为主(与针刺前比较,＞0.05)。但针刺具有同样遗传背景的TRPV1基因敲除小鼠,则表现为以抑制为主的效应(与针刺前比较,＞0.05)。通过比较两者对胃内压的调节变化率,差异具有统计学意义(＜0.05)。针刺TRPV1基因敲除小鼠,对胃俞的抑制效应,与WT小鼠比较,具有统计学意义(＜0.05)。曲池和中脘穴均表现为抑制效应,但WT小鼠比较,效应无显著性差异。针刺KO小鼠足三里、曲池、中脘、胃俞,胃运动方向整体表现均为抑制。

延髓是调节胃运动的重要脑区,对胃运动有非常重要的强兴奋和抑制作用。而TRPV1主要分布于脊髓背根神经节、三叉神经节、结状神经节以及脊髓和周围神经末梢。研究表明大多数的结状神经节神经元投射到啮齿动物胃和背根神经节神经元投射到啮齿动物肠道TRPV1[1],很多胃肠疾病与TRPV1失调相关[2-3]。胃肠TRPV1减少,导致胃肠的敏感性降低,对外界刺激表现为抑制为主的效应。近来研究表明,TRPV1对胃黏膜存在双重作用[4],TRPV1有显著的保护胃黏膜的作用。Horie S等[5]的研究结果显示大鼠胃底中TRPV1阳性神经轴突主要为外源性神经纤维,被认为是感觉传入神经纤维,参与胃的运动和血流。

TRPV1作为感知疼痛的关键分子之一,TRPV1通道在痛觉的产生及痛觉敏感性增强病理发生过程中扮演着重要角色。能引起疼痛的多种因素都能直接或者间接激活TRPV1而引发或促进各种痛觉,特别是炎性痛和热敏痛[6]。针灸疗法作为一种伤害性的机械刺激,作用于人体某特定部位,激活皮肤伤害性感受器和产生局部的炎症,调整机体机能从而达到防治疾病目的的治疗方法。针刺产生的效应成分,伤害性刺激和局部的炎症是其主要因素。

可能的原因有以下几方面。首先,TRPV1在皮肤初级感觉传入与传导、胃感觉及运动均有作用,与胃关系密切。TRPV1敲除后,其作用可能得到其他受体的代偿,如TRPV3、TRPV4等TRP其他家族都与消化系统息息相关[7]。这些尚待深究的同族受体,也可在针刺对胃运动调节中起到关键作用。针刺WT小鼠4穴中,足三里呈现兴奋效应,而TRPV1敲除小鼠则均呈现抑制效应。其次,针刺调节胃运动可因不同部位腧穴及刺激量而异。本实验动物为TRPV1敲除,选取足三里、曲池、中脘、胃俞4穴。电针不同腧穴效应有别于野生组小鼠,提示不同部位TRPV1受体可能对针刺的介导作用大小不一。此外,实验中2 mA、2/15 Hz的电针刺激量主要兴奋传入纤维中的A类粗纤维。而TRPV1主要分布于哺乳动物的伤害感觉神经元,尤其是C类纤维和Aδ类纤维[8],这两类纤维传导痛觉速度较慢。因此,不论是否敲除TRPV1,生理状态下大部分的针刺效应可不明显。

总之,实验研究表明,TRPV1受体可介导电针对胃运动的调节,并且主要是以抑制作用为主,但TRPV1受体并非是介导胃运动的唯一因素。不同部位的TRPV1对机体亦可产生不同影响。目前,内脏神经末梢感受器、效应器和各个内脏的各种传入刺激信号在中枢内的传入联系和途径的认识,尚缺乏针刺与外周神经关系的系统性研究。此外,研究结果涉及个体差异、针刺方法、刺激量和样本量等多方面,针刺不同部位的效应差机制尚不明确,有待于进一步探讨和研究。

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[3] 杨小军,侯晓华.TRPV1在胃肠道中的病理生理学意义[J].医学综述,2008,14(23):3551-3552.

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[5] Horie S, Michael GJ, Priestley JV. Co-localization of TRPV1-expressing nerve fibers with calcitonin-gene-related peptide and substance P in fundus of rat stomach[J]. Inflammopharmacology, 2005,13(1-3):127-137.

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Role of TRPV1 in the Regulation of Gastric Motility by Electroacupuncture

210029,

To discuss the role of transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV 1) in the regulation effect of electroacupuncture on gastric motility.TRPV1 gene knock-out mice (KO mice) and wild-type C57BL/6 mice (WT mice) were selected to receive acupuncture at Zusanli (ST36), Quchi (LI11), Zhongwan (CV12), and Weishu (BL21), and the intragastric pressure was observed before and after acupuncture.Electroacupuncture at Zusanli caused both excitation and inhibition in WT mice, predominated by mild excitation, while electroacupuncture at Weishu, Quchi and Zhongwan all caused inhibition effect; in the KO mice, electroacupuncture at Zusanli, Quchi, Zhongwan, and Weishu all inhibited gastric motility.TRPV1 bears certain regulating effect on gastric motility, and acupuncture can inhibit the gastric motility in TRPV gene KO mice.

Transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1); Electroacupuncture; Gastric motility; Mouse

1005-0957(2014)12-1083-03

R2-03

A

10.13460/j.issn.1005-0957.2014.12.1083

2014-05-30

国家重点基础研究发展计划(2011CB505206);国家自然科学基金资助项目(81202744）;中国中医科学院自主选题项目(ZZKF06003);江苏省高校自然科学研究计划项目(11KJB360008);江苏省特色优势学科资助;江苏省高校青蓝工程优秀科技创新团队资助

汪一丹(1989 - ),女,2012级硕士生,Email:cmppt568@126.com

徐斌(1965 - ),男,研究员,硕士生导师,研究方向为针刺效应规律及机制,Email:xuuuux@sina.com