推拿手法对颈椎病家兔骨骼肌ATP mRNA表达的影响
2018-07-04王志强窦思东林丽莉毛忠清陈炬烽
王志强,窦思东,林丽莉,毛忠清,陈炬烽
(福建中医药大学针灸学院,福建 福州 350122)
长期低头位引起的颈椎动力性平衡——颈项部肌肉的功能异常是颈椎病发病的主要病因。在颈椎病发生发展过程中,颈背部肌张力异常升高、肌力减弱、动力性失衡,逐渐引起脊柱静力系统(椎体及附件、椎间盘和相连韧带)失衡,形成恶性循环,是颈椎病发病的关键所在[1]。颈部肌肉的损伤既是颈椎病发病的一个重要病因,也是该病重要的症状体现,因此探讨其病变肌肉的病理变化情况,对揭示颈椎病的发病机制和治疗机理具有重要的意义。推拿手法是临床保守治疗颈椎病的有效手段[2-3],该疗法直接作用于肌肉,其起效过程必然与其对肌肉的影响存在密切联系。故我们采用低头位法制备颈椎病家兔模型,观察推拿手法对肌张力及骨骼肌三磷酸腺苷酶(ATP)mRNA表达的变化,探讨手法治疗颈椎病的内在机制。
1 实验材料
1.1 实验动物 日本大耳白家兔40只,雌雄各半,体质量(2.30±0.16) kg,6~7 月龄,购自福建医科大学动物实验中心。
1.2 主要试剂和仪器 颈复康颗粒(承德颈复康药业股份有限公司,批号:710065);RNA提取试剂盒、cDNA第一链合成试剂盒、荧光定量PCR试剂盒(康为世纪生物科技有限公司,批号:0051501、00041501、0031505);PCR 引物(南京金斯瑞生物科技公司);7500 Fast荧光定量PCR仪 (美国Applied Biosystems公司);Nano Drop 2000超微量核酸测定仪(美国Thermo公司);ST 16R高速冷冻离心机(美国Thermo公司);XW-80A微型漩涡混合仪 (上海沪西分析仪器厂);TPA-2型智能推拿手法参数测定仪(由上海中医药大学和复旦大学共同开发研制);SA7550肌电图诱发电位仪(加拿大flexcomp infiniti公司)。
2 实验方法
2.1 造模与分组 按体质量编号,根据分层随机原则,利用SPSS 19.0统计软件的Proc Plan过程随机化将兔子按1∶3比例分为正常组和造模组,先将造模组环境适应性训练3 d,采用低头位法造模:每天将动物固定于特定的兔架上,使其颈椎处于低头屈曲45°的异常应力环境下,每日5 h,连续操作12周。以表面肌电检测张力显著变化作为造模是否成功的客观标准。造模结束后将造模组随机分为模型组、药物组、推拿组各10只。
2.2 干预 造模后第2天完成表面肌电检测后进行相应干预。其中药物组按1 g/(kg·d)予颈复康颗粒进行灌胃。推拿组采用一指禅推法[4]在家兔大椎穴上吸定操作,手法的轻重频率通过TPA-2型智能推拿手法参数测定仪标定,在前期已由专人按手法要求训练达标,一指禅手法操作参数:频率120次/min,每次治疗15 min,每日1次。药物组、推拿组均干预10 d,正常组和模型组无干预治疗。
2.3 取材 实验结束后,称量家兔体重,各组家兔腹腔注射3%戊巴比妥钠25 mL/kg经耳缘静脉注射麻醉,解剖家兔迅速取出两侧后斜方肌,4℃预冷的生理盐水清洗,滤纸吸干肌肉组织表面的水分并称重,计算家兔指数(斜方肌质量/体质量),将一侧肌肉立即投入4%中性甲醛固定液中固定,另一侧肌肉液氮速冻,-80℃冰箱保存。
2.4 观察指标及方法
2.4.1 表面肌电检测 分别于造模完成第2 d及干预后进行表面肌电的检测,并提前1 d对家兔后斜方肌周围进行剃毛备皮处理。在电极片上涂抹好导电膏,正、负极与参考电极呈正三角形分布,每个电极中心点距离2 cm,正负极顺着受检肌肉的肌纤维轴向放置,将其固定于后斜方肌上;接通肌电信号收集器,采用2通道的Rms+三维频谱的通道,背景参数高通滤波器设置在10~20 Hz,低通滤波器设置在400~450 Hz,开始收集肌电信号,待信号平稳后截取静息阶段数据,观察其波幅变化。
2.4.2 ATP mRNA检测 采用荧光定量PCR方法测定,以GAPDH为内参。将RNA提取后,逆转录合成cDNA。 配制 10 μL 反应体系:dNTP Mix 2 μL,Primer Mix(引物)1 μL,RNA 模板 4.5 μL,5×RT Buffer 2 μL,SuperQuickRT Mix 0.5 μL,而后涡旋震荡混匀,短暂离心,37℃孵育15 min,85℃孵育5 s;反应结束后短暂离心,所得的cDNA可放在-20℃长期保存。最后进行荧光定量PCR检测:① 配制25 μL反应体系。完成之后,短暂离心;② 进行PCR反应程序:采用三步法(变性,退火,延伸)扩增循环。每个样本做3个复孔,将3个复孔得到的Ct值取平均,并根据2-ΔΔCt计算出mRNA相对表达量。
2.5 统计学方法 应用SPSS 19.0软件对所有数据进行处理。计量资料符合正态分布以(x±s)表示,多组间比较采用单因素方差分析。
3 结 果
3.1 4组干预前后肌张力比较 见表1。
表1 4组干预前后肌张力比较(x±s) μV
3.2 4组ATP mRNA表达水平比较 见表2。
表2 4 组 ATP mRNA 表达水平比较(n=3,x±s)
4 讨 论
流行病学调查表明,不良的劳动姿势是职业性肌肉骨骼损伤的一个重要因素,其中最主要的是强迫体位的影响[4],而强迫屈颈体位是颈椎病发病的危险因素之一。强迫体位使机体产生的静态负荷容易引起肌肉疲劳,血液循环减弱,可致组织缺血,代谢产物清除减慢,长时间可造成肌肉损伤。当肌肉疲劳时,它的肌电一般表现为肌纤维的兴奋传导速度减慢,波幅一般有一定的增加。我们的实验表明:造模12周后,家兔肌电图表现出了肌源性损害,肌张力显著增高,经过药物或推拿治疗后,家兔的肌电图征象明显好转,且推拿组波幅降低程度明显高于药物组,提示推拿对颈椎病肌张力的改善效果显著优于药物治疗。
肌肉组织由于长期缺血缺氧,线粒体功能障碍,ATP生成不足,我们的实验结果也观察到了这类现象,这使依赖于 ATP供能的各类酶活性下降[5]。再者,因代谢产物的减慢,导致自由基生成增加,而自由基也是酶损伤的重要因素,可导致其活性下降[6]。 Na+-K+-ATP 酶活性下降主要使细胞膜电位紊乱,Ca2+-ATP酶活性下降导致细胞内钙超载激惹一系列代谢紊乱,两者均可致结构退变,甚至丧失生命力[7]。而整个肌细胞的损伤,最终导致骨骼肌损伤。椎后肌肉如若不能正常调节颈椎动力学平衡,导致动力系统失衡,进一步引起颈部椎体-韧带-椎间盘组织构成的静力平衡系统的失衡,最终导致整个颈椎系统生物力学功能的紊乱,使颈椎稳定性丧失,出现颈椎间盘的退变而发病。在这个病变过程中,我们的研究结果提示:及早进行推拿手法治疗能有效提高ATP酶mRNA的表达,有助于促进ATP酶的合成和活性,从而减轻或者避免肌细胞的损伤,进而有利于颈椎动力系统平衡的恢复。在下一步的实验中,我们将深入观察推拿手法对该疾病病理过程中ATP酶合成和活性的影响。
综上所述,实验研究结果提示:① 手法能有效改善颈椎病的高张力状态,显著降低肌张力;表面肌电在一定程度上能有效反映颈椎病的疾病状态和治疗效果,可以作为临床颈椎病评价的一种客观指标。②作为临床颈椎病保守治疗的常用手段,手法治疗颈椎病疗效显著,这与手法能显著促进颈椎病骨骼肌ATP酶mRNA的表达,促进ATP酶的合成和活性,挽救肌细胞,存在一定的相关性,其内在机制有待进一步深入研究。③本次选用的一指禅推法具有刺激舒适、渗透性强等优势,易于被患者所接受,配合大椎穴激发阳气,通督扶阳,把手法和穴位扶助阳气的作用结合取得了显著的效果,这种效果我们将在下一步临床实验中加以验证。
[1] 王拥军.施杞教授关于颈椎病理论与临床的探讨[J].中国中医骨伤科杂志,1997,5(3):60-62.
[2] 王昊,左伟斌,张慧,等.推拿对慢性神经根型颈椎病疼痛相关脑区的影响[J].中国中医基础医学杂志,2017,23(6):854-857,860.
[3] 许军,顾非,刘鲲鹏,等.三步推拿法治疗颈型颈椎病临床推广应用研究[J].天津中医药,2018,35(1):25-27.
[4] 王起恩,王生,牛云彤,等.强迫体位致骨骼肌线粒体动态变化的研究[J].中华劳动卫生职业病杂志,1996,14(3):142-144.
[5] 徐建广,顾玉东,李继峰.缺血对失神经肌肉超微结构及酶组织化学的影响[J].中华实验外科杂志,2003,20(6):499-500.
[6] 吴小春.自由基与钠钾 ATP酶的损伤[J].国外医学(临床生物化学与检验学分册),1991,12(2):54-58.
[7] 沈燕国,徐建光,顾玉东,等.人体失神经支配骨骼肌 Na,KATP酶、Ca-ATP酶及糖原的变化[J].复旦学报(医学版),2002,29(5):343-346.