王晓莉,覃建阳,尹昌浩,张忠敏△
(1.牡丹江医学院红旗医院,黑龙江牡丹江157011;2.牡丹江医学院附属第二医院,黑龙江牡丹江157000)
实验研究
电针对糖尿病周围神经病大鼠坐骨神经Nrg1和ErbB2表达的影响*
王晓莉1,覃建阳2,尹昌浩1,张忠敏1△
(1.牡丹江医学院红旗医院,黑龙江牡丹江157011;2.牡丹江医学院附属第二医院,黑龙江牡丹江157000)
目的:探讨电针对链脲佐菌素诱导的大鼠糖尿病周围神经病(DPN)模型坐骨神经中神经调节蛋白1(Nrg1)和表皮生长因子受体2(ErbB2)表达的影响。方法:大鼠随机分为正常组、模型组、普通针刺组、电针组。链脲佐菌素腹腔注射制备实验DPN大鼠模型,造模后14天检测各组血糖及坐骨神经传导速度,实时荧光定量PCR检测坐骨神经Nrg1和ErbB2 mRNA表达。结果:与正常组比较,模型组、电针组和普通针刺组血糖显著增高(P<0.01)。与模型组比较,电针组和普通针刺组神经传导速度显著增高(P<0.01),坐骨神经Nrg1和ErbB2 mRNA表达显著上调(P<0.01),其中电针组治疗效果优于普通针刺组(P<0.05)。结论:电针可通过上调糖尿病周围神经病坐骨神经Nrg1和ErbB2 mRNA表达,促进施万细胞生存,改善糖尿病周围神经病坐骨神经功能。
电针;糖尿病周围神经病;神经调节蛋白1;表皮生长因子受体2
神经调节蛋白1(Neuregulin 1,Nrg1)是施万细胞(Schwann cells,SCs)在神经再生及髓鞘形成过程中的重要调节因子[1-2],能够结合表皮生长因子受体2 (Epidermal growth factor receptor 2,ErbB2),激活下游信号系统促进SCs分化、增殖和迁移,是目前周围神经疾病基因治疗中的研究热点。电针疗法[3-5]是针刺与电刺激相结合的一种治疗方法,以往研究发现[6]电针可以有效改善链脲佐菌素诱导的糖尿病周围神经病(Diabetic peripheral neuropathy,DPN)的神经功能,但具体作用机制还不清楚。本实验将通过观察电针对DPN坐骨神经Nrg1和ErbB2基因表达的作用,探讨电针对DPN的治疗机制。
SD雄性大鼠36只,清洁级,体重300~340 g,中国医科大学实验动物中心提供[SYXK(辽) 20080005];链脲佐菌素、RT-PCR试剂盒购于美国Sigma公司;Nrg1、ErbB2和GAPDH引物由宝生物工程(大连)有限公司合成;BL-420F神经电生理检测系统(成都泰盟科技有限公司);电针综合治疗仪HT-2型(常州经济技术开发区华音电子有限公司)。
32只大鼠采用配对比较法随机分为4组:正常组(n=8)、模型组(n=8)、普通针刺组(n=8)、电针组(n=8),参照Zou等[6]的方法大鼠左下腹注射STZ(60 mg/kg/d,5天)诱导DPN,以空腹血糖≥15 mmol/L、坐骨神经传导速度明显降低作为DPN模型标准,正常组注射等剂量柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液对照。治疗组针刺双侧足三里、肾俞、肝俞穴位,每日1次,共14次。普通针刺组[7]进针后行平补平泻手法,每5 min行针1次,留针30 min。电针组采用疏密波,频率120次/ min,强度1 mA,持续30 min。正常组和模型组不做任何治疗。
造模[6]14天后各组大鼠尾静脉取血,血糖用美国诺和灵公司血糖仪测定。
采用Kosacka等[8]报道的分离大鼠坐骨神经,将引导和刺激电极放在坐骨神经远、近端。应用BL-420F神经电生理检测系统测定神经传导速度。
神经组织RNA提取,采用Takata[9]方法进行Nrg1和ErbB2基因检测。各引物的序列为:Nrg1,上游5'-TGGCACATCCATCCAAATAC-3',下游5'-GTAGCATGCTGCTGGGTCTA-3';ErbB2,上游5'-AAGCTTCTCCTCGCCCTCTTGC-3',下游5'-CTCGAGGCGGACTTCTGG-3';GAPDH,上游5'-CAACTCCCTCAAGATTGTCAGCAA-3',下游5'-GGCATGGACTGTGGTCATGA-3'。根据标准曲线将各样品测得的Ct值换算成拷贝数,分析各检测样本中目的基因拷贝数相对于阳性定量参考样品的基因拷贝数,分析方法采用2-△△CT方法进行分析。
通过相关基因表达定量的实验数据和样本列表。通过β-actin均一化处理,对目标基因的表达变化进行了监测。在8 h的时间范围内,在每一时间点都取3个重复样本,每一样本在cDNA合成之后都做定量PCR,数据分析用到了:amount of target=2-△△CT。
正常组大鼠血糖值维持在正常水平,模型组、普通针刺组、电针组血糖值较正常组显著增高(P<0.01),其中普通针刺组、电针组血糖值低于模型组(P<0.01),两治疗组间无显著差异(P>0.05)。见表1。
模型组、普通针刺组和电针组神经传导速度低于正常组(P<0.01)。与模型组比较,普通针刺组和电针组神经传导速度显著增高(P<0.01),其中电针组优于普通针刺组(P<0.01)。见表1。
表1 各组大鼠空腹血糖(mmol/L)及神经传导速度测定
与正常组比较,模型组、普通针刺组和电针组Nrg1和ErbB2 mRNA相对表达显著增加(P<0.01),其中普通针刺组和电针组增加更为显著(P<0.01),而电针组显著高于普通针刺组(P<0.05)。见表2。
表2 各组坐骨神经中Nrg1和ErbB2 mRNA相对表达量
DPN是糖尿病的最常见并发症,有超过50%的糖尿病患者发展成为DPN[6-7]。DPN的疾病特点是渐进性疼痛和感觉异常,甚至可以发展成为糖尿病足或坏疽,目前其治疗结果并不理想。最近研究表明DPN的发生发展具有复杂的机制,主要包括[9]:①高血糖及代谢紊乱;②丝裂素活化蛋白激酶通路激活;③氧化应激;④神经营养障碍和血管病理性改变;⑤SCs凋亡。其中SCs在DPN神经再生过程中的髓鞘形成、神经营养支持、内环境稳态、神经损伤修复等方面发挥关键作用。
有研究者发现[1]ErbB2信号通路与施万细胞的生存密切相关,其中配体Nrg1作为胶质细胞生长因子,主要由施万细胞产生,通过轴突运输,在施万细胞存活中发挥至关重要的作用。Nrg1属于调节蛋白基因家族,家族包含称为 Nrg1、Nrg2、Nrg3、Nrg4的四个成员,而Nrg1是最有特征的基因,能够显著抑制施万细胞凋亡,被认为是施万细胞发育过程中一个最重要的存活因子。Nrg1和ErbB2受体结合并激活下游信号通路,其对SCs生存信号传导非常重要,促进SCs分化、增殖和迁移。本实验发现模型组Nrg1和ErbB2表达较正常组显著增高,提示Nrg1和ErbB2在DPN神经再生早期发挥重要作用。
电针是针刺与电刺激结合的针刺方法,作为临床治疗神经再生的常用针刺方法,具有成本低、操作方便、低风险等优点。有研究[6-7]证实电针能促进DPN电生理传导速度,但其具体机制还不清楚。本研究发现电针能够显著促进DPN大鼠模型坐骨神经神经传导速度,上调坐骨神经中Nrg1和ErbB2的基因表达,其作用优于普通针刺组,提示电针能够通过上调坐骨神经Nrg1和ErbB2的表达水平,激活Nrg1/ErbB2信号通路,增强SCs生存,促进DPN神经功能恢复。
综上所述,本研究证实电针能够促进DPN神经功能恢复,其机制与电针通过上调Nrg1和ErbB2的表达,促进施万细胞存活有关。
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Effects of Electroacupuncture on the Expression of Nrg1 and ErbB2 in the Sciatic Nerve in Rats with Diabetic Peripheral Neuropathy
WANG Xiao-li1,TAN Jian-yang2,YIN Chang-hao1,ZHANG Zhong-min1△
(1.Hongqi Hospital of Mudanjiang Medical College,Mudanjiang157011,China; 2.The Second Affiliated Hospital of Mudanjiang Medical University,Mudanjiang157000,China)
Objective:To investigate the effects of electroacupuncture on the expression of Nrg1 and ErbB2 in the sciatic nerve of rats with diabetic peripheral neuropathy(DPN).Methods:The rats were randomly divided into a normal group,a model group,a common acupuncture group and an electroacupuncture group.The rat models with diabetic peripheral neuropathy were established by streptozotocin peritoneal injection method.14 days after modeling,the blood sugar and conduction velocity of sciatic nerve were measured,and the mRNA expres-sions of Nrg1 and ErbB2 in the sciatic nerve were detected by RT-PCR.Results:14 days after modeling,compared with the normal group,the blood sugar of model group,acupuncture group and electroacupuncture group was increased(P<0.01).Compared with the model group,the conduction velocity of sciatic nerve was increased in common acupuncture group and electroacupuncture group(P<0.01),and mRNA expressions of Nrg1 and ErbB2 in sciatic nerve were increased(P<0.01).While it was improved more obviously in the electroacupuncture group than that in the common acupuncture group(P<0.05).Conclusion:Electroacupuncture could promote the nerve functional recovery of diabetic peripheral neuropathy by elevating Nrg1 and ErbB2 in sciatic nerve,and promote Schwann cells survival.
Electroacupuncture;Diabetic peripheral neuropathy;Nrg1;ErbB2
R245.97
A
1005-0779(2014)009-0052-03
黑龙江省卫生厅科研课题,编号:2011-304。
王晓莉(1982-),女,主治医师,从事糖尿病方向研究。
△通讯作者:张忠敏(1983-),男,主治医师,从事脑血管病、周围神经病研究。
2014-04-25