不同参数组合电针对SNL大鼠镇痛效应观察及对下丘脑内啡肽的影响
2017-09-22周杰陈贞羽龚杰庄晟坚邵晓梅方剑乔
周杰+陈贞羽+龚杰+庄晟坚+邵晓梅+方剑乔
[摘要] 目的 評价不同参数组合电针对大鼠神经病理痛的镇痛效应,筛选出电针治疗神经病理性疼痛的最佳参数组合。 方法 30只SD雄性大鼠,随机分为空白对照组、模型组、2 Hz组、120 Hz组和2/120 Hz组,每组各6只。采用脊神经结扎(SNL)的方法建立大鼠神经病理痛模型。用电针干预大鼠患侧“足三里”和“昆仑”穴。于造模前,造模后24 h,治疗第1、3、5、7、9、10天检测大鼠右后足机械缩足阈值(PWTs)。用放射免疫分析法(RIA)法检测下丘脑脑啡肽(ENK)和β-内啡肽(β-END)的含量。 结果 各时间点,2 Hz电针组大鼠痛阈高于模型组(P < 0.05或P < 0.01);电针干预后第3、5、7天,2 Hz组大鼠痛阈高于120 Hz组和2/120 Hz组(P < 0.05或P < 0.01);电针干预后第1、7、9、10天,2/120Hz组和120Hz组大鼠痛阈高于模型组(P < 0.05或P < 0.01)。各电针组大鼠下丘脑β-END含量均高于空白对照组和模型组(P < 0.01);2/120 Hz大鼠下丘脑ENK含量均高于空白对照组、模型组、2 Hz组和120 Hz组(P < 0.05或P < 0.01)。 结论 不同参数组合电针均能减轻大鼠神经病理性疼痛,但不同参数组合电针镇痛效果有所不同,电针治疗神经病理性疼痛与内啡肽分泌有关,神经病理痛早期以2 Hz/50 μs电针为宜,后期不同参数组合电针镇痛效果相当。
[关键词] 电针;频率;神经病理痛;镇痛;参数
[中图分类号] Q95-33 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2017)08(b)-0018-04
[Abstract] Objective To evaluate the analgesic effect of neuropathic painmodel rat of electroacupuncture with different parameter combinations, select the best parameter combination of electroacupuncture treatment forneuropathic pain. Methods 30 SD male rats were randomly divided into normal group (N group), model group (M group), 2 Hz group,120 Hz group, and 2/120 Hz group, with 6 rats in each group. Neuropathic pain model was established by spinal nerve ligation (SNL). EA groups were given electroacupuncture on ipsilateral of Zusanli (ST36) and Kunlun (BL60). The Paw withdraw thresholds of each rat were measured as an assessment of nociception before and 24 hours after operation and at the 1st, 3rd, 5th, 7th, 9th, 10th day after the treatment. The ENK and β-END concentration of hypothalamus were measured by RIA. Results PWTs of 2 Hz groups was higher than M group in every time point (P < 0.05 or P < 0.01); at the 3rd, 5th, 7th after EA, the PWTs of 2 Hz group were higher than 120 Hz group and 2/120 Hz group (P < 0.05 or P < 0.01); at the 1st, 7th, 9th, 10th after EA, the PWTs of 120 Hz group and 2/100 Hz group were higher than M group (P < 0.05 or P < 0.01). The β-END concentration of hypothalamus of EA groups was higher than M group and N group (P < 0.01). The ENK concentration of hypothalamus of 2/120 Hz EA group was higher than M group, N group, 2 Hz EA group and 120 Hz EA group (P < 0.05 or P < 0.01). Conclusion Different parameter combinations electroacupuncture have analgesic action for neuropathic pain modal rat, but the analgesia effect is different. Electroacupunctrue is effective for neuropathic painrelated to the secretion of endorphins. At early stage of neuropathic pain,2 Hz/50 μs electroacupuncture is advisable, while at late stage of neuropathic pain, different parameter combinations electroacupuncture is similar efficacious.endprint
[Key words] Electroacupuncture; Frequencies; Neuropathic pain; Analgesia; Parameters
三叉神经痛、带状疱疹后遗痛、糖尿病周围神经痛等均属于神经病理痛,其人群患病率0.6%~1.5%[1],因疼痛剧烈,治疗困难,患者生活质量普遍较低[2],临床常用抗癫痫药、三环类抗抑郁药等来治疗,疗效不确切,且副作用较大。电针(EA)是针灸临床最常用的疼痛治疗方法,广泛应用于各类急慢性疼痛[3-4],且被研究不断证实其有效机制[5-6]。研究表明,不同频率电针对神经病理性疼痛均有明显的镇痛作用[7-10],如何选择有效电针参数对临床医生有重要指导意义。本课题组前期发现电针治疗神经病理性疼痛应选用频率为2 Hz、120 Hz的电针[11],那么不同参数组合电针对神经病理痛大鼠镇痛效果如何,是否疏密波电针镇痛效果优于连续波。本研究经典的脊神经结扎(SNL)[12]的方法建立大鼠神经病理性疼痛模型,应用Master-9电刺激器,模拟电针仪输出波形、波宽、频率、电流等刺激参数,通过对神经病理痛大鼠行为学观察和下丘脑脑啡肽(ENK)和β-内啡肽(β-END)的含量,评价不同电刺激参数组合的镇痛效应,筛选出治疗神经病理痛的最佳电针参数,对临床医生合理使用电针参数提供依据。
1 材料与方法
1.1 实验动物
选用清洁级健康雄性 SD大鼠84只,体重(180±20)g,购自中国科学院上海实验动物中心[合格证号:SCXK(沪)2014-0016]。
1.2 仪器
脉冲刺激器(以色列AMPI公司,型号Master-9)、电刺激隔离器(以色列AMPI公司,型号ISO-Flex)、Digital Von Frey 测痛仪(法国 Bioseb 公司,型号BIO-EVF3)。针灸针:华佗牌无菌针灸针(苏州医疗用品厂有限公司,规格0.25 mm×13 mm)。
1.3 实验方法
1.3.1 实验分组
将SD大鼠适应性喂养1周后,随机分为:空白对照组;模型组;2 Hz组;120 Hz组;2/120 Hz组,每组各6只。
1.3.2 模型制备
按照文献[2]方法制作大鼠右侧L5脊神经结扎模型(SNL模型)建立神经病理痛模型。
1.3.3 电刺激器参数设置
Master-9电脉冲刺激器。
1.3.3.1 波形 双向对称矩形波。
1.3.3.2 频率和波宽 2 Hz组脉冲电刺激波宽为50 μs;120 Hz组脉冲电刺激波宽为300 μs;2/120 Hz组,2 Hz时,波宽为50 μs,1200 Hz时,波宽为300 μs,疏密波各持续3 s。
1.3.3.3 刺激强度和时间 各治疗组均为1mA 15min,再2 mA 15min,共30 min。
1.3.4 处理与治疗
应用对照组不做任何处理,自由活动;模型组造模后不行针灸干预;其余各电针干预组大鼠均选取右侧的“足三里”和“昆仑”穴,导线分别连接针灸针和脉冲刺激器。每日干预1次,连续10 d。
1.3.5 痛阈测试
本实验使用EVF检测大鼠右后机械缩足阈(PWTs),分别于造模前,造模后24 h,干预第1、3、5、7、9、10天,共8个时间点检测。
RIA实验大鼠干预第10天结束后统一处死,断头剥离脑组织取出下丘脑组织置-80℃冰箱中保存备用。ENK和β-END含量检测送上海第二军医大学完成测定。
1.4 统计学方法
采用统计软件SPSS 17.0对数据进行分析,正态分布的计量资料以均数±标准差(x±s)表示,多组间比较采用方差分析,方差齐性时采用LSD-t检验,方差不齐时采用 Dunnett′s T3检验。计数资料以率表示,采用χ2检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各组大鼠痛阈检测
不同参数组合电脉冲刺激刺激对SNL大鼠PWTs动态观察,结果详见图1。各时间点,2 Hz组大鼠痛阈高于模型组(P < 0.05或P < 0.01);电针干预后第3、5、7天,2 Hz组大鼠痛阈高于120 Hz组和2/120 Hz组(P < 0.05或P < 0.01);电针干预后第1、7、9、10天,2/120 Hz组和120 Hz组大鼠痛阈高于模型组(P < 0.05或P < 0.01)。
2.2 大鼠下丘脑β-END含量检测
不同參数组合电针对SNL大鼠下丘脑β-END含量比较,结果见图2,结果提示;2 Hz组、120 Hz组和2/120 Hz组大鼠下丘脑-END含量均高于空白对照组和模型组(P < 0.01),而三个治疗组间差异无统计学意义(P > 0.05)。
2.3 大鼠下丘脑ENK含量检测
不同参数组合电针对SNL大鼠下丘脑ENK含量比较,结果详见图3。结果提示:2/120 Hz组大鼠下丘脑ENK含量均高于其他各组(P < 0.05或P < 0.01)。
3 讨论
本实验通过检测SNL大鼠患侧足PWTs来反映电针镇痛效果,研究结果表明3种参数组合(2 Hz/50 μs、120 Hz/300 μs及2/120 Hz)电针均有明显镇痛效果,在电针干预1周之内,2 Hz组优于120 Hz组和2/120 Hz组;而电针干预1周以后,无论是低频、高频还是疏密波电刺激,均能提高模型大鼠的痛阈,三组之间差异不明显(P > 0.05)。该研究结果提示,神经病理痛早期以2 Hz/50 μs电针为宜,后期不同参数组合电针镇痛效果相当。该研究结果提示在临床治疗中,推荐神经病理痛的电针参数是2 Hz/50 μs。这与本课题组在糖尿病神经痛模型上得到的结论一致,也认为2 Hz电针治疗效果更好[13-14]。endprint
内啡肽是哺乳动物体内天然生成的具有阿片样作用的肽类物质的总称,是公认的内源性镇痛物质。研究证实3种不同参数组合电针均能提高大鼠下丘脑β-内啡肽含量,2/120 Hz电针组大鼠下丘脑脑啡肽含量高于其他各组,证明治疗神经病理痛与提高中枢下丘脑β-内啡肽和脑啡肽分泌有关。但结果提示三组电针镇痛效应的差别并非源于内啡肽分泌。那么不同电针参数之间的镇痛效果的差别源于何处?
本研究中在SNL后1周以内2 Hz电针镇痛效果优于其他电针参数组,而1周之后,120 Hz组和2/120 Hz组表现出镇痛效应快速显现。因此大胆笔者猜测,2 Hz电针有可能特异性地抑制脊髓小胶质细胞活化,而120 Hz电针特异性地抑制脊髓星形胶质细胞。这是因为大量研究证实,脊髓小胶质细胞激活主要发生在炎症或神经损伤的早期階段,而星形胶质细胞参与疼痛后期[15-20],研究也证实电针可以通过抑制小胶质细胞和星形胶质细胞活化来镇痛[21-22],如果这一假说成立,那就解释了3种参数组合电针镇痛效应的差别来源。当然,这一假说需要进一步研究来验证。
本实验得出结论是2 Hz/50 μs参数组合电针利于神经病理痛治疗,其中波宽是一个重要的电刺激参数,电针疗效与电脉冲波宽有关[23-24],不少专家认为,在临床实践中将研究不同波宽的治疗效果,可以得到更精确、更合理的治疗参数[25]。因此,电针仪研发人员在设计时应考虑频率与波宽的组合。除此之外,电流强度、刺激时间亦是影响因素,多种参数之间的最佳组合是下一步工作重点。
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