电针肾俞穴对甲状腺素加负透镜诱导性近视豚鼠屈光参数和血清激素的影响△

林思思 吴建峰 杨成秀 郭 滨 毕宏生 蒋文君

甲状腺功能亢进(简称甲亢)是由各种原因引起以甲状腺合成和分泌过量甲状腺素引起的机体以代谢亢进、多系统兴奋性增强为主要特征的临床综合征[1],其与房颤、骨质疏松、近视等疾病的发生发展密切相关[2-4]。本课题组前期研究发现,过量甲状腺素可加深豚鼠的近视程度[4]。西医对甲亢的治疗方法有抗甲状腺药物治疗、131I放射治疗、外科手术治疗等,但具有易引起肝损伤、甲状腺功能减退和甲状腺危象等副作用[5-6]。中医临床研究发现,采用针刺肝俞、肾俞、心俞等穴位能显著回降甲亢患者的游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)、游离甲状腺素(FT4)水平,改善患者体重下降等甲亢表现[7],且毒副作用较小。然而,电针肾俞穴对甲状腺素诱导的甲亢性近视的治疗效果尚未见报道。

本实验通过左旋甲状腺素钠腹腔注射和3D头套负透镜诱导联合造模方式构建甲亢性近视豚鼠模型,利用电针法针对肾俞穴进行电针干预,利用检影镜和A超检测各组豚鼠屈光度和眼轴长度变化,同时观察并记录豚鼠体征,并通过ELISA法检测各组豚鼠血清激素FT3、FT4、促甲状腺素(TSH)和雌二醇(E2)的水平,以研究电针肾俞穴治疗甲亢性近视豚鼠的效果,现报告如下。

1 材料与方法

1.1 主要试剂与仪器

左旋甲状腺素钠粉剂(100 mg,上海阿拉丁生化科技股份有限公司,批号:T113354);戊巴比妥钠(5 mg,山东西亚化学工业有限公司,批号:F0749);FT3 ELISA试剂盒(货号:H224)、FT4 ELISA试剂盒(货号:H225)、E2 ELISA试剂盒(货号:H102)(南京建成生物工程研究所);TSH ELISA试剂盒(上海江莱生物科技有限公司;货号:JL52383)。电子针灸诊疗仪(苏州医疗用品厂有限公司,华佗牌 SDZ-Ⅱ型);针灸针(0.25 mm×25.00 mm,苏州医疗用品厂有限公司,批号:20170430);离心机(安徽中科中佳科学仪器有限公司,SC-3610型); -80 ℃ 冰箱(中科美菱低温科技有限责任公司);A型超声(Cinescan,法国 Quantel Medical 公司)。

1.2 实验动物

50只2周龄英国三色短毛雄性实验豚鼠,体重(125±25)g,由江苏省丹阳市昌益实验动物养殖有限公司提供[合格证号:SCXK(苏) 2021-0002]。实验豚鼠饲养于山东中医药大学附属眼科医院实验中心,饲养环境温度为(22±2)℃,保持12 h/12 h昼夜节律,自由饮食和饮水。实验前筛查眼部疾病,排除先天性近视、白内障、角膜病等眼部疾病。

1.3 动物分组与处理

将50只豚鼠使用随机数字表法分为正常组、近视组、模型组、假穴组和电针组,每组10只。近视组、模型组、假穴组和电针组豚鼠右眼配戴带有-6.00 D透镜的3D打印豚鼠头套建立近视模型,共配戴6周,左眼不戴镜作为自身对照;正常组豚鼠不戴镜。模型组、假穴组和电针组豚鼠于每日上午830-1000腹腔注射左旋甲状腺素钠0.05 mg·kg-1·d-1,连续6周。电针组豚鼠从造模后第3周开始于每日1600-1730使用电子针灸诊疗仪,以2 Hz频率、2 mA强度、0.1 s脉冲强度、连续波方式,电针豚鼠双侧肾俞穴,每次30 min,每天1次,持续4周;假穴组豚鼠电针双侧臀部假穴。

1.4 一般情况及体重、肛温测量

观察各组豚鼠造模后0周、2周和6周的一般状况,包括豚鼠毛发稠疏及色泽、活动量和大小便情况等;记录0～6周内每周各组豚鼠的体重和肛温变化。

1.5 眼生物参数测量

测量造模后0周、2周和6周各组豚鼠的屈光度和眼轴长度。豚鼠双眼结膜囊内滴 10 g·L-1盐酸环喷托酯滴眼液4次,每次间隔 5 min。90 min 后,在睫状肌麻痹状态下,于暗室用带状光检影镜进行垂直及水平子午线上的检影(工作距离保持 0.5 m),分别在子午线上加球镜,得到 A、B 两组数据,等效屈光度为垂直及水平两条主子午线检测值的均数。屈光度差值=右眼屈光度-左眼屈光度。测量眼轴长度时,首先将豚鼠固定,盐酸奥布卡因滴眼液行表面麻醉,将 A型超声探头垂直于角膜平面,对准瞳孔中央,连续测量 10 次,排除明显偏离的数值,取平均值,精确到 0.01 mm。眼轴长度差值=右眼眼轴长度-左眼眼轴长度。

1.6 血清激素水平检测

造模后2周和6周,使用戊巴比妥钠(0.04 g·kg-1)麻醉各组豚鼠,在其心尖搏动最强烈部位(胸部左侧3～4肋间隙)使用一次性注射器进针取血1.5 mL,使用离心机3 000 r·min-1-4 ℃离心8 min,分离血清并储存于-80 ℃冰箱。解冻后,采用ELISA法检测豚鼠血清FT3、FT4、TSH和E2浓度。测定方法按照FT3、FT4、E2和TSH ELISA试剂盒说明书进行。

1.7 统计学方法

2 结果

2.1 各组豚鼠形态学比较

造模后2周,与近视组豚鼠比较,模型组、假穴组和电针组豚鼠出现身体消瘦、烦躁不安、毛发枯槁、少尿和大便干燥等甲亢特征;近视组和正常组豚鼠体征正常。造模后6周(电针4周),与模型组和假穴组豚鼠比较,电针组豚鼠身体健壮、性情温和、毛发顺滑有光泽、大小便正常;模型组和假穴组豚鼠保持造模后2周时甲亢表现;正常组和近视组豚鼠体征正常(图1)。

图1 造模后6周(电针4周)时各组豚鼠形态对比

2.2 各组豚鼠体重和肛温比较

造模后0周,各组豚鼠体重和肛温差异均无统计学意义(均为P>0.05)。造模后2周,与正常组和近视组比较,模型组、假穴组和电针组豚鼠体重均显著下降(均为P<0.05);近视组与正常组豚鼠体重差异无统计学意义(P>0.05)。造模后6周(电针4周),与模型组和假穴组比较,电针组豚鼠体重均显著回升(均为P<0.05)(表1)。

表1 各组豚鼠造模后不同时间体重比较

造模后2周,与正常组和近视组比较,模型组、假穴组和电针组豚鼠肛温均显著升高(均为P<0.05);近视组与正常组豚鼠肛温差异无统计学意义(P>0.05)。造模后6周(电针4周),与模型组和假穴组比较,电针组豚鼠肛温显著回降(均为P<0.05)(表2)。

表2 各组豚鼠造模后不同时间肛温比较

2.3 各组豚鼠屈光度比较

造模后0周,各组豚鼠间的右眼屈光度、左眼屈光度、屈光度差值差异均无统计学意义(均为P>0.05)(表3)。

表3 各组豚鼠造模后0周时屈光度和眼轴长度比较

造模后2周,近视组豚鼠右眼屈光度显著低于正常组(P<0.05);模型组、假穴组和电针组豚鼠右眼屈光度均显著低于近视组(均为P<0.05)。造模后6周(电针4周),电针组豚鼠右眼屈光度显著高于模型组和假穴组(均为P<0.05)(表4)。

造模后2周,近视组豚鼠屈光度差值显著低于正常组(均为P<0.05),模型组、假穴组和电针组豚鼠屈光度差值与近视组相比有降低趋势,但差异均无统计学意义(均为P>0.05)。造模后6周(电针4周),电针组豚鼠屈光度差值显著高于模型组和假穴组(均为P<0.05)(表4)。

造模后2周和造模后6周(电针4周),各组豚鼠的左眼屈光度差异均无统计学意义(均为P>0.05)(表4)。

表4 各组豚鼠造模后2周和6周时屈光度比较

2.4 各组豚鼠眼轴长度比较

造模后0周,各组豚鼠间的右眼眼轴长度、左眼眼轴长度、眼轴长度差值差异均无统计学意义(均为P>0.05)(表3)。

造模后2周,与正常组比较,近视组、模型组、假穴组和电针组豚鼠右眼眼轴长度有延长趋势,但差异均无统计学意义(均为P>0.05)。造模后6周(电针4周),与正常组比较,近视组豚鼠右眼眼轴长度显著延长(P<0.05);与近视组比较,模型组、假穴组和电针组豚鼠右眼眼轴长度有缩短趋势,但差异均无统计学意义(均为P>0.05);与模型组和假穴组比较,电针组豚鼠右眼眼轴长度有延长趋势,但差异均无统计学意义(均为P>0.05)(表5)。

造模后2周,与正常组比较,近视组、模型组、假穴组和电针组豚鼠眼轴长度差值均显著延长(均为P<0.05);与近视组比较,模型组、假穴组和电针组豚鼠眼轴长度差值均显著延长(均为P<0.05)。造模后6周(电针4周),与模型组和假穴组比较,电针组豚鼠眼轴长度差值均显著缩短(均为P<0.05)(表5)。

造模后2周,与正常组比较,近视组豚鼠的左眼眼轴长度无显著变化(P>0.05);与近视组比较,模型组、假穴组和电针组豚鼠的左眼眼轴长度有缩短趋势,但差异均无统计学意义(均为P>0.05)。造模后6周(电针4周),与模型组和假穴组比较,电针组豚鼠的左眼眼轴长度有延长趋势,但差异均无统计学意义(P>0.05)(表5)。

表5 各组豚鼠造模后2周和6周时眼轴长度比较

2.5 各组豚鼠血清激素水平比较

造模后2周,与正常组和近视组比较,模型组、假穴组和电针组豚鼠血清FT3、FT4和E2水平均显著升高,TSH水平均显著下降(均为P<0.05)。造模后6周(电针4周),与模型组和假穴组比较,电针组豚鼠血清FT3、FT4和E2水平均显著下降,TSH水平均显著升高(均为P<0.05)(表6)。

表6 各组豚鼠造模后2周和6周时血清激素水平变化

3 讨论

研究发现,甲亢会加重近视、房颤,还会引发骨质疏松等疾病,严重危害患者的身体健康[2-4]。目前的研究表明,西医对甲亢的药物治疗和手术治疗等虽然可以使甲亢患者症状和体征完全消失、并使FT3和FT4水平恢复正常,但常引起甲状腺功能减退、肝功能损伤、甲状腺危象等副作用[5-6]。现代研究发现,中医针刺法可明显改善甲亢患者临床表征,无毒副作用[7]。所以本研究选用电针肾俞穴的方式对甲亢性近视豚鼠进行干预。本研究结果发现,过量甲状腺素可诱导血清FT3、FT4、TSH和E2激素水平紊乱、加深近视程度,电针肾俞穴可以减缓甲亢性近视的进展,并使豚鼠的血清激素水平恢复平衡。本研究结果提示我们应重视近视儿童甲亢相关的血清激素水平监测,并运用安全有效的中西医结合方法进行防控,以降低儿童青少年高度近视的患病率。

本研究发现,电针肾俞穴(单穴)可以使甲亢近视豚鼠的血清激素水平重新恢复平衡,并有效改善甲亢近视豚鼠体重下降、体温升高和烦躁不安等甲亢表征。临床研究报道,针刺肝俞、肾俞等穴可降低甲亢患者血清中FT3、FT4 、E2水平,升高TSH水平,恢复患者正常体重、体温和烦躁不安等甲亢表现,缓解房颤、性功能障碍和阿尔茨海默病等[3,7-10],与本研究结果基本一致。有研究发现,机体分泌的甲状腺素过多时会通过升高还原型辅酶Ⅱ促进葡萄糖6-磷酸酶表达、抑制葡萄糖转运蛋白2的表达[11-12],增强糖异生过程,导致糖分解增加、能量消耗加快;过高的甲状腺素还可通过刺激大鼠的氧化应激系统刺激线粒体合成和自噬作用[13],增加棕色脂肪活化来消耗正常脂肪组织[14-15],引起体重下降、体温升高等表现。同时,E2处理的高脂饮食小鼠血浆瘦素水平下降、肝脏甘油三酯含量和葡萄糖 6-磷酸酶表达下降、脂肪生成基因硬脂酰辅酶 A 去饱和酶1表达下调,引发体脂和体重下降[16],导致体内营养失衡、引发营养不良。此外,有研究证实,甲状腺素过多会下调大鼠脑血清素水平和上调海马脑源性神经营养因子水平,引发大鼠焦虑和抑郁的表现[17]。这提示我们,电针肾俞穴可能通过使血清中紊乱的FT3、FT4、TSH和E2水平恢复平衡,改善体重下降、体温升高和烦躁不安等甲亢表征,降低甲亢伴发的房颤、性功能障碍、阿尔茨海默病、营养不良、焦虑抑郁等的风险,但具体机制尚需进一步研究。

本研究发现,针刺肾俞穴可显著抑制甲亢性近视豚鼠眼轴长度差值延长的表现,减缓双眼眼轴长度缩短的趋势。这可能与电针肾俞穴通过降低甲亢性近视豚鼠血清中的FT3、FT4水平,进而改善甲亢性近视豚鼠的发育延缓有关。有研究表明,腹腔注射过量甲状腺素可以引发发育期近视豚鼠体重下降、眼轴长度缩短等发育延缓的表现[4]。儿童眼轴长度受发育和近视程度共同影响。临床研究发现,青春期甲亢的青少年会出现体形消瘦和发育迟缓的体征,具体表现为体重、身高不达标和骨质疏松指标(Ca2+、P2+和碱性磷酸酶等)异常等[18]。本实验中甲亢近视豚鼠也出现了体重下降、体型消瘦等发育延缓的表现,虽然诱导眼(右眼)眼轴长度未显著延长,但屈光度显著下降,证实其近视程度进一步加深。我们推测过量甲状腺素导致甲亢近视豚鼠眼轴增长受抑制,所以本研究使用近视造模诱导眼(右眼)与自身对照眼(左眼)的眼轴长度差值作为近视发展程度的重要评价指标。

4 结论

本研究首次报道了电针肾俞穴可以缓解过量甲状腺素导致的甲亢性近视的过度发展,使发育期豚鼠的右眼屈光度和眼轴长度差值较假穴组明显改善。近视性眼轴过度增长与视网膜脱离、黄斑裂孔等疾病的发生密切相关。电针肾俞穴可能通过以上机制治疗甲亢性近视,避免眼轴过度延长,降低并发黄斑变性、白内障和视网膜脱离等疾病的风险[19]。有研究报道,过量的甲状腺素可升高大鼠脑组织中5-羟色胺水平、诱导视网膜中视锥细胞的凋亡[20-21]。这提示我们甲状腺素诱导近视程度的加深可能与视锥细胞等光感受器细胞凋亡以及神经递质变化有关,但相关机制还需进一步研究证实。

本研究选用电针肾俞穴治疗甲亢性近视豚鼠,显著改善了模型豚鼠的屈光度和眼轴长度变化,缓解了近视程度;并可改善模型豚鼠体重下降、体温升高、烦躁不安的表现,恢复血清紊乱的FT3、FT4、TSH和E2激素水平。综上所述,关注近视儿童的甲亢相关激素水平变化可能成为我们的儿童青少年近视防控工作的新热点;电针肾俞穴可以为临床儿童近视防控工作提供新的治疗思路,对保证儿童青少年正常视力及发育具有深远的意义。本研究为近视防治提供了新的思路,但需扩大样本量进一步开展机制研究。