電針ST36通過迷走神經(jīng)孤束核改善糖尿病胃輕癱大鼠的胃運(yùn)動(dòng)障礙

文獻(xiàn)信息

湖南中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿康復(fù)學(xué)院等團(tuán)隊(duì)的研究成果“Electroacupuncture at ST36 ameliorates gastric dysmotility in rats with diabetic gastroparesis via the nucleus tractus solitarius-vagal axis” （電針ST36通過迷走神經(jīng)孤束核改善糖尿病胃輕癱大鼠的胃運(yùn)動(dòng)障礙）在學(xué)術(shù)期刊《World Journal of Gastroenterology》上發(fā)表。平生公司的小動(dòng)物PET/CT（型號(hào)：Super Nova）產(chǎn)品在論文中提供了重要的大鼠胃腸道PET/CT圖像和定量分析。

該研究的通訊作者為岳增輝教授，第一作者為張游老師。

文獻(xiàn)背景

背景：背景糖尿病性胃輕癱（DGP）以胃排空延遲和動(dòng)力受損為特征，由于其復(fù)雜的神經(jīng)和分子病理生理學(xué)，給治療帶來了重大挑戰(zhàn)。新的證據(jù)表明，ST36電針（EA）調(diào)節(jié)胃腸功能；然而，其在DGP中療效的精確神經(jīng)分子途徑仍未完全確定。

目的：目的闡明ST36電針通過孤束核（NTS）-迷走神經(jīng)軸改善DGP胃動(dòng)力的神經(jīng)機(jī)制。

方法：通過單次大劑量腹腔注射2%鏈脲佐菌素聯(lián)合8周高糖/高脂飲食建立DGP模型。干預(yù)措施包括ST36時(shí)的電針、藥理學(xué)調(diào)節(jié)[膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶（ChAT）激動(dòng)劑多聚乳酸（PA）和抑制劑拮抗劑α-NETA]以及膈下迷走神經(jīng)切斷術(shù)。干預(yù)后觀察包括體重和血糖水平。使用酚紅測(cè)定、胃慢波記錄和動(dòng)態(tài)正電子發(fā)射斷層掃描計(jì)算機(jī)斷層掃描成像評(píng)估胃排空。進(jìn)行組織病理學(xué)分析（蘇木精素染色）和分子評(píng)估（蛋白質(zhì)印跡、免疫熒光），以量化ST36穴位區(qū)域、L4-L6脊髓節(jié)段和NTS中的胃平滑肌相關(guān)因子[神經(jīng)元型一氧化氮合酶（nNOS）、分化簇117（C-kit）、干細(xì)胞因子（SCF）]和迷走神經(jīng)靶點(diǎn)[ChaAT、α7煙堿型乙酰膽堿受體（α7nAChR）]。通過酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)測(cè)定胃腸肽[胃泌素（Gas）、胃動(dòng)素（MLT）和血管活性腸肽（VIP）]。

結(jié)果：研究發(fā)現(xiàn)，電針顯著提高了胃排空率，恢復(fù)了胃的慢波節(jié)律，改善了胃平滑肌的結(jié)構(gòu)。炎癥浸潤減少和nNOS、C-kit和SCF表達(dá)增加證明了這一點(diǎn)。從機(jī)制上講，電針在ST36激活迷走神經(jīng)靶點(diǎn)（ChAT和α7nAChR），通過脊髓節(jié)段L4-L6向NTS傳遞信號(hào)，隨后調(diào)節(jié)胃腸肽（Gas、MLT、VIP），并通過膈下迷走神經(jīng)傳出途徑恢復(fù)Cajal間質(zhì)細(xì)胞（ICCs）的功能。值得注意的是，膈下迷走神經(jīng)切斷術(shù)消除了電針誘導(dǎo)的胃動(dòng)力增強(qiáng)和ICC恢復(fù)，從而證實(shí)了迷走神經(jīng)傳出信號(hào)的不可或缺的作用。

結(jié)論：電針通過外周刺激（ST36）、脊髓傳入（L4-L6）、腦干整合（NTS）、迷走神經(jīng)傳出（胃）回路為改善DGP患者的胃腸運(yùn)動(dòng)提供了一種新的分子機(jī)制。

實(shí)驗(yàn)方法

體內(nèi)PET/CT成像

胃正電子發(fā)射斷層掃描計(jì)算機(jī)斷層掃描成像在所有治療方案結(jié)束后，使用Micro PET/CT掃描儀（平生醫(yī)療科技有限公司）進(jìn)行正電子發(fā)射斷層成像（PET）掃描。大鼠禁食超過12小時(shí)，并在掃描前口服顯像劑劑[⁶⁸Ga]Ga-NOTA，該顯像劑劑與0.2克黑芝麻醬和2毫升生理鹽水混合。從給藥時(shí)間到給藥后60分鐘，連續(xù)采集動(dòng)態(tài)圖像。每次掃描的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)被分為60幀（0秒×10，600秒×10，1200秒×10，1800秒×10，2400秒×10，3600秒×10）。為了增強(qiáng)PET圖像的可視化和解剖對(duì)齊，對(duì)大鼠進(jìn)行了微計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）。從鼻尖到股骨遠(yuǎn)端進(jìn)行CT掃描，以在最佳視野內(nèi)捕捉整個(gè)大鼠。然后對(duì)采集的CT圖像進(jìn)行手動(dòng)比較，以確定與PET掃描的位置和姿勢(shì)最匹配的幀。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

采用診斷DGP大鼠的金標(biāo)準(zhǔn)，通過使用定量對(duì)比追蹤的證實(shí)性PET-CT成像來評(píng)估EA的療效。這表明，電針治療的大鼠表現(xiàn)出胃排空加速，給藥后3600秒僅剩下66.1%的放射性，而DGP和Sham對(duì)照組分別為80.9%和54.5%（P<0.05；圖1G-J）。這種多模式驗(yàn)證包括電生理、功能和成像模式，提供了大量證據(jù)支持電針作為恢復(fù)DGP胃動(dòng)力的強(qiáng)有力干預(yù)措施的有效性。

圖1. 電針已被證明可以促進(jìn)糖尿病胃輕癱大鼠的胃排空。G：代表性正電子發(fā)射斷層掃描圖像；H：胃部感興趣的區(qū)域；I：胃中感興趣區(qū)域的放射性濃度（n=5）；J：3600秒時(shí)的胃排空率（n=5）。數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

動(dòng)態(tài)PET-CT成像進(jìn)一步驗(yàn)證了EA的促動(dòng)力作用，顯示與DGP治療的大鼠（90.9%的保留率；P<0.05；圖7H和I）相比，EA治療的大白鼠胃放射性清除加速（3600秒時(shí)保留率為67.8%）。自發(fā)十二指腸迷走神經(jīng)刺激（SDV）后，電針的療效顯著降低，殘余胃內(nèi)容物增加到82.2%（P<0.05；圖7J）。本研究的整體結(jié)果表明，EA通過膈下迷走神經(jīng)增強(qiáng)胃運(yùn)動(dòng)，從而確立其作為DGP神經(jīng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵傳出途徑。

圖7 電針刺激對(duì)膈下迷走神經(jīng)切斷術(shù)后胃排空的調(diào)節(jié)作用。H：代表性正電子發(fā)射斷層掃描圖像；I：感興趣胃區(qū)的放射性濃度（n=5）；J：3600秒時(shí)的胃排空率（n=5）。數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

文獻(xiàn)結(jié)論

本研究通過對(duì)迷走神經(jīng)通路的多層次驗(yàn)證，闡明了電針改善DGP大鼠胃運(yùn)動(dòng)障礙的機(jī)制。首先，ST36穴位的電針激活外周迷走神經(jīng)靶點(diǎn)，特別是ChAT，通過脊髓L4-L6傳入將信號(hào)傳遞到中樞神經(jīng)系統(tǒng)。隨后，在腦干水平，這些信號(hào)通過激活NTS中表達(dá)c-FOS的神經(jīng)元來增強(qiáng)迷走神經(jīng)中樞驅(qū)動(dòng)。最后，電針上調(diào)平滑肌相關(guān)因子（nNOS、C-kit、SCF），促進(jìn)胃腸肽分泌，最終恢復(fù)胃排空（圖9）。在這項(xiàng)研究中，作者首次系統(tǒng)地揭示了電針通過外周刺激、脊髓傳入、腦干整合、迷走神經(jīng)傳出的集成調(diào)節(jié)回路改善DGP胃腸運(yùn)動(dòng)的機(jī)制，這為電針治療DGP提供了一種新的分子機(jī)制。

使用設(shè)備

                                                 Super Nova^® Micro PET/CT（III 代外觀圖）