电针听宫和翳风穴对豚鼠听皮层糖代谢及IGF-1表达的影响△

涂厚义陈茜刘淑云殷泽登

·实验研究·

电针听宫和翳风穴对豚鼠听皮层糖代谢及IGF-1表达的影响△

涂厚义1，2陈茜1刘淑云1殷泽登1

目的 探讨电针听宫穴和翳风穴对豚鼠听皮层葡萄糖代谢和胰岛素样生长因子-1（insulin like growth factor-1，IGF-1）表达的影响。方法 将成年杂色豚鼠18只随机分为3组，电针耳穴组7只，同时电针双侧听宫和翳风穴，持续15分钟，每日1次，共7天；电针非穴位组6只，电针听宫穴靠眼侧方5 mm处和翳风穴正下方5 mm处，时间同电针耳穴组；对照组5只不作任何处理，常规饲养。各组完成电针后进行PET／CT扫描，获得CT、PET及两者融合图像，观察豚鼠听皮层摄取显像剂18F-脱氧葡萄糖的情况，以听皮层和小脑最大标准摄入值（standard uptake value，SUV）的比值为观察指标；采用实时荧光定量PCR技术检测豚鼠听皮层IGF-1 mRNA表达。结果 对照组、电针耳穴组、电针非耳穴组听皮层SUV最大值与小脑SUV最大值的比值分别为0.75±0.06、0.84±0.05和0.71±0.06，电针耳穴组高于对照组和电针非耳穴组，（分别为P＝0.042，P＝0.009）；对照组、电针耳穴组、电针非耳穴组听皮层局部IGF-1 mRNA相对表达量分别为1.34±0.24、2.03±0.36、0.92±0.23，电针耳穴组高于对照组和电针非耳穴组（分别为P＝0.002，P＜0.001）。结论 电针针刺听宫和翳风穴可增加豚鼠听皮层局部IGF-1的表达，可能通过提高葡萄糖代谢水平促进豚鼠听皮层的功能。

电针； 听皮层； 糖代谢； 胰岛素样生长因子-1

耳聋影响人们的社会交往和生活质量，不利于患者的身心健康，也给家庭和社会带来沉重的负担。感音神经性聋的发病率较高［1］，对于其防治的研究值得关注，前期研究发现电针听宫和翳风穴可在一定程度上延缓豚鼠年龄相关性聋的发生、发展［2，3］。为进一步研究其机制，本研究采用正电子发射断层显像／计算机体层扫描（PET／CT）和实时荧光定量PCR技术观察并探讨电针听宫和翳风穴对豚鼠听皮层葡萄糖代谢和胰岛素样生长因子-1（insulin like growth factor-1，IGF-1）表达的影响。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组 无耳毒性药物使用史、无噪声暴露史、耳廓反射正常的成年杂色豚鼠（300～450 g，泸州医学院实验动物中心提供）18只为实验动物，依据随机数字表法将豚鼠随机为电针耳穴组（7只）、电针非穴位组（6只）和对照组（5只）。

1.2 实验方法

1.2.1 电针耳穴及各组处理方法 参照谢仕津等［2］的方法在清醒状态下，将豚鼠固定好，使用HM6805-I型经穴治疗仪（HM6805-I型，1100801072，四川恒明科技开发有限公司，中国成都）进行电针，电针耳穴组豚鼠同时于听宫穴及翳风穴［4］持续电针15分钟，每日1次，共7天；电针非穴位组豚鼠同时于听宫穴靠眼侧方5 mm处和翳风穴正下方5 mm处［4］持续电针15分钟，每日一次，共7天；对照组豚鼠不做任何处理，常规喂养。

1.2.2 PET／CT检查 各组完成电针耳穴或非穴位后，禁饮禁食10小时，将各组豚鼠用2%戊巴比妥钠40 mg／kg麻醉后，通过足背静脉注射由西门子公司医用回旋加速器和化学合成系统一步法合成的18F-脱氧葡萄糖2 mic／kg，50分钟后采用西门子公司的Inveon MM MicroPET／CT行头部扫描，先进行CT扫描，后进行PET显像。CT分辨率为3 072×2 048，曝光时间为200 ms，电压80 k V，电流500μA；PET扫描时间为600 s。获得的影像经Shortcut to COBRA-Exxim软件处理和重建，分别获得CT、PET及两者融合图像；图像经衰减矫正处理后，经Inveon Research workplace后处理工作站进行图像分析，所有豚鼠在同一平面分别勾划双侧听皮层和小脑的感兴趣区［5］，观察摄取显像剂的情况，分别测量其最大标准摄入值（standard uptake value，SUV），以各组听皮层和小脑SUV比值作为观察指标。

1.2.3 检测各组豚鼠听皮层局部IGF-1 m RNA表达 完成PET／CT检查后第二天，将豚鼠用10%水合氯醛（400 mg／kg）腹腔注射麻醉后快速断头，暴露颅腔，参照文献［5］进行听皮层解剖定位，迅速取出大脑听皮层组织放入装有RNA保护液的脱RNA酶的EP管中，并放置于4℃冰箱，隔夜后转入-80℃超低温冰箱中保存备用。实时荧光定量PCR技术检测各组听皮层局部IGF-1 mRNA表达［6］，PCR引物相关信息见表1。

表1 实时荧光定量PCR引物相关信息

2 结果

各组豚鼠听皮层SUV最大值与小脑SUV最大值的比值见表2，电针耳穴组该比值明显高于对照组和电针非耳穴组，差异有统计学意义（分别为P＝0.042和P＝0.009）；对照组与电针非耳穴组比较，差异无统计学意义（P＝0.361）。

各组听皮层局部IGF-1 mRNA相对表达量见表2，与对照组和电针非耳穴组比较，电针耳穴组听皮层局部IGF-1 mRNA表达明显增加，差异有统计学意义（分别为P＝0.002和P＜0.001）。

3 讨论

3.1 电针听宫和翳风穴对豚鼠听皮层糖代谢的影

响 葡萄糖代谢产生的能量几乎是脑的能量的唯一来源［7］，听觉活动属于神经精神活动的一部分，神经中枢的生理活动和病理过程都伴随着葡萄糖代谢的变化，脑内的葡萄糖代谢率反应脑的功能［8］。PET／CT结合了PET和CT技术各自的优点，可从分子水平研究活体状态的脑神经细胞的生理活动、信息传递及调节机制［9］，通过PET／CT测试听皮层葡萄糖的代谢率，能较直观地了解听皮层的生理代谢功能。文中结果显示：电针耳穴组听皮层与小脑SUV最大值的比值明显高于对照组和电针非耳穴组，提示电针能改善听皮层局部葡萄糖代谢水平，从而增强听皮层的各项功能，与先前在人体其他脑区的研究结果［8～11］一致，可见，电针穴位能显著提高部分脑区的葡萄糖代谢功能。另外，从文中结果可见，电针非耳穴组听皮层与小脑SUV最大值的比值与对照组比较，无明显差异，表明电针非穴位对听皮层葡萄糖代谢无明显影响，提示与听觉有关的耳穴与听觉中枢不同部位可能有一定的对应关系，尚需进一步证实。

表2 各组豚鼠听皮层SUV值／小脑SUV值和听皮层局部IGF-1 mRNA相对表达量比较（±s）

表2 各组豚鼠听皮层SUV值／小脑SUV值和听皮层局部IGF-1 mRNA相对表达量比较（±s）

组别听皮层SUV值／小脑SUV值听皮层局部IGF-1 mRNA 相对表达量对照组0.75±0.06 1.34±0.24电针耳穴组0.84±0.05 2.03±0.36电针非耳穴组0.71±0.06 0.92±0.23

本研究结果显示针刺听宫和翳风穴可以增强听皮层局部的葡萄糖代谢，推测针刺与听觉有关的穴位可改善听皮层局部神经细胞能量代谢，增强其生理活动；其作用机理可能是通过提高局部脑细胞ATP的产生，促进神经细胞的兴奋性、改善兴奋的传导来改善听觉中枢的功能；也可能是通过增加脑局部血流量、诱发脑电活动、降低自由基、改变血液流变学状态等，间接调节穴位区对应的脑细胞葡萄糖代谢以改善局部功能［7］。

3.2 电针听宫和翳风穴对豚鼠听皮层IGF-1表达的影响 感音神经性聋发病的机理和病理改变复杂，2007年，Lee等［12］首次将含有重组人胰岛素样生长因子-1的明胶水凝胶注入圆窗膜上，发现可有效降低噪声性聋豚鼠的ABR阈值；研究表明，通过下游区的PI3K／Akt和MEK／ERK两个通路的级联激活，IGF能上调耳蜗支持细胞生长相关蛋白和神经生长因子-1的表达［13］；2012年，Nakagawa等［14］用同样的方法治疗突发性聋患者，平均局部用药4周后，患者的纯音听阈值降低。这些研究给治疗感音神经性聋提供了一种新的思路。

IGF-1和IGF-1受体相结合以后，激活机体细胞内一系列的信号通路，通过RAF、AKT和p38 MAPK蛋白激酶调节AP1、MEF2、Fox M1和Fox P3等转录因子的表达活性，从而调节细胞周期和新陈代谢［15］。Mason等［16］研究表明IGF-1可介导生长激素的作用，抑制蛋白分解，而且还能降低血液中氨基酸的浓度，避免高血糖，而使神经元免于受到高血糖和氨基酸的毒性损伤，从而达到保护神经元的目的。

IGF-1不仅能调控细胞的生长和分化，还可抑制多种因素所致的神经元的凋亡［17］。孙迎春等［18］研究发现，在神经损伤后早期予局部电针刺激，损伤的神经组织中IGF-1表达有所增加，能提高神经元的存活率，而且能促进神经元轴突的再生和突触的形成，从而促进神经的再生和修复。孔立红［19］、陈睿等［20］研究针刺对脑缺血大鼠脑组织IGF-1表达的影响，结果显示：电针能促进大鼠大脑局部IGF -1的表达，针刺组的IGF-1免疫阳性细胞数量增加。文中结果显示电针听宫和翳风穴可提高豚鼠听皮层IGF-1 m RNA的表达。以上研究说明，电针刺激相应穴位可以通过促进脑组织IGF-1的表达，调节神经细胞的生长和分化，抑制细胞凋亡，维持动物成年脑的正常功能，并有助于细胞受损后的功能恢复。

1 孔维佳，周梁，许庚，等.耳鼻咽喉头颈外科学［M］.第二版.北京：人民卫生出版社，2010.188～192.

2 谢仕津，殷泽登，李君梅，等.电针耳穴对D-半乳糖致豚鼠年龄相关性聋听觉中枢丙二醛表达的影响［J］.听力学及言语疾病杂志，2012，20：254.

3 李君梅，殷泽登，谢仕津.电针耳穴对年龄相关性聋豚鼠耳蜗核、下丘和听皮层超氧化物歧化酶活性的影响［J］.中国老年学杂志，2013，22：5608.

4 李辞蓉，华兴邦，周浩良，等.豚鼠针灸穴位图谱的研制［J］.上海针灸杂志，1992，2：28.

5 Schofield BR，Coomes DL.Auditory cortical projections to the cochlear nucleus in guinea pigs［J］.Hear Res，2005，199：89.

6 Kong WJ，Yin ZD，Fan GR，et al.Time course of neuronal and synaptic plasticity in dorsal cochlear nucleus of guinea pig following chronic kanamycin-induced deafness［J］.Brain Res，2010，1328：118.

7 李霁，左传涛，管一晖，等.针刺对脑梗塞患者脑内葡萄糖代谢的影响［J］.中国中西医结合杂志，2002，22：741.

8 贾少微，王全师，徐文贵，等.应用PET研究针刺信号对人脑能量代谢的影响［J］.中国中西医结合杂志，2002，22：508.

9 刘恩涛，王淑侠，黄泳，等.针刺外关穴对脑梗死患者脑内葡萄糖代谢的影响［J］.中国中西医结合杂志，2013，33：1345.

10 黄泳，唐安戊，李求实，等.头电针对正常人脑葡萄糖代谢的影响［J］.中国针灸，2004，24：41.

11 左芳，常雄，石现，等.电针对人脑运动功能区糖代谢的影响［J］.中国中医药信息杂志，2008，15：9.

12 Lee KY，Nakagawa T，Okano T，et al.Novel therapy for hearing loss：delivery of insulin-like growth factor 1 to the cochlea using gelatin hydrogel［J］.Otol Neurotol，2007，28：976.

13 Hayashi Y，Yamamoto N，Nakagawa T，et al.Insulin-like growth factor 1 induces the transcription of Gap43 and Ntn1 during hair cell protection in the neonatal murine cochlea［J］. Neurosci Lett，2014，560：7.

14 Nakagawa T，Ogino-Nishimura E，Hiraumi H，et al.Audiometric outcomes of topical IGF1 treatment for sudden deafness refractory to systemic steroids［J］.Otol Neurotol，2012，33：941.

15 Murillo-Cuesta S，Rodríguez-de la Rosa L，Cediel R，et al.The role of insulin-like growth factor I in the physiopathology of hearing［J］.Front Mol Neurosci，2011，4：11.

16 Mason JL，Xuan S，Dragatsis I，et al.Insulin-like growth factor（IGF）signaling throwgh type 1 IGF receptor plays an important role in remyelination［J］.J Neurosci，2003，23：7710.

17 Kenchappa P，Yadav A，Singh G，et al.Rescue of TNF alpha -in hibited neuronal cells by IGF-1 involves Akt and c-Jun N-terminal kinases［J］.J Neurosci Res，2004，76：466.

18 孙迎春，郭辉玲，王玉琳，等.不同强度的电针对神经损伤大鼠胰岛素样生长因子-1的影响［J］.中医药信息，2005，22：36.

19 孔立红，毛庆菊，陈邦国，等.电针对脑缺血再灌注大鼠海马区胰岛素样生长因子-1表达的影响［J］.中华物理医学与康复杂志，2006，28：666.

20 陈睿，王光义.针剌对脑缺血大鼠大脑皮质胰岛素样生长因子-1表达的影响［J］.辽宁中医药大学学报，2007，9：180.

（2014-06-19收稿）

（本文编辑 李翠娥）

Effects of Electroacupuncture at Tinggong and Yifeng on Glucose Metabolism and lGF-1 Expression in the Auditory Cortex of Guinea Pigs

Tu Houyi*，Chen Qian，Liu Shuyun，Yin Zedeng
（*Department of Otolaryngology of the Affiliated Hospital of Luzhou Medical College，Luzhou，646000，China）

Objective To investigate the effects and mechanisms of electroacupuncture at Tinggong and Yifeng on the local expression of insulin like growth factor-1（IGF-1）and glucose metabolism in the auditory cortex of guinea pig.Methods Eighteen Adult pigmented guinea pigs were randomly divided into 3 groups.Guinea pigs in electroacupuncture at auricular points group（EAPG，n＝7）were electroacupunctured at Tinggong and Yifeng acupoints simultaneously for 15 minutes every day，and electroacupunctur lasted 7 days.The electroacupuncture at non acupoint group（ENAG，n＝6）was electroacupunctured at non acupoints for the same time.The control group（CG，n＝5）received no treatment.After anesthetized，guinea pigs were injected18F-FDG via dorsocuboidal vein，and scanned by PET／CT.PET image and CT image were processed and reconstructed in the workstation to observe the uptake of imaging agent in the brain of guinea pigs.The maximum SUV values and its ratios between auditory cortex and cerebellum were measured.The expression of IGF-1 m RNA were detected by real-time fluorescence quantitative PCR.The results were analyzed by the one-way ANOVA and P＜0.05 means statistical significance. Results 1.Changes in glucose energy metabolism in the auditory cortex.The ratios of the maximum SUV value between

Electroacupuncture； Auditory cortex； Glucose metabolism； Insulin like growth factor-1（IGF-1）

10.3969／j.issn.1006-7299.2015.03.017

时间：2015-3-4 10：26

R339.16

A

1006-7299（2015）03-0280-04

△ 四川省卫生厅（130356）、四川省教育厅（10zb119）、泸州市科技局（2012-s-37）、泸医附院人才基金［（2013）60］联合资助

1 泸州医学院附属医院耳鼻咽喉头颈外科（泸州 646000）； 2 自贡市第四人民医院耳鼻咽喉科

涂厚义，男，四川人，硕士研究生，主要研究方向为听力与言语疾病基础与临床研究。

殷泽登（Email：landao0070450@sina.com）

网络出版地址：http：／／www.cnki.net／kcms／detail／42.1391.R.20150304.1026.006.html

the auditory cortex and cerebellum were 0.75±0.06，0.84±0.05 and 0.71±0.06 for CG，EAPG and ENAG respectively.There was a significant difference between the CG and EAPG（P＝0.042），the EAPG and ENAG（P＝0.009），and no significant difference between the CG and ENAG（P＝0.361）.2.The fold changes in IGF-1 mRNA were 1.34±0.24，2.03±0.36 and 0.92±0.23 for CG，EAPG and ENAG respectively.There was a significant increase in IGF-1 mRNA expression in auditory cortex of the EAPG（P＝0.002，compared with the CG），and a significant difference between the EAPG and ENAG groups（P＜0.001）.Conclusion 1.Acupuncturing at Tinggong and Yifeng point can improve glucose metabolism in the auditory cortex of guinea pig.2.Acupuncturing at Tinggong and Yifeng point can result in increase of the local expression of IGF-1 in the auditory cortex of guinea pig.