田佳玉 陈盈芳 王 琼 肖 颖 乐 薇 张红星(湖北省武汉市中西医结合医院,湖北 武汉 430022)
电针丰隆穴对高脂血症大鼠腹腔巨噬细胞MCP-1、IL-1γ 表达的影响*
田佳玉 陈盈芳 王 琼 肖 颖 乐 薇 张红星△(湖北省武汉市中西医结合医院,湖北 武汉 430022)
目的 观察电针丰隆穴对高脂血症大鼠单核趋化因子(MCP-1)、白细胞介素1γ(IL-1γ)含量的影响。方法 将40只健康SD大鼠随机分为正常对照组、高脂饲料组、高脂+普通饲料组、高脂饲料治疗组及高脂+普通饲料治疗组,每组8只。正常组喂普通饲料,其余4组采用高脂饮食饲料饲喂法建立高脂血症大鼠模型,造模28 d后,高脂+普通饲料组、高脂+普通饲料治疗组改用普通饲料喂养,其余3组饲喂方法不变,同时高脂饲料治疗组及高脂+普通饲料治疗组电针丰隆穴,疏密波,频率为2/100 Hz,电流强度2 mA,治疗30 min,每日1次,连续治疗28 d。治疗结束后,检测各组大鼠血脂水平,即总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量,流式细胞术(FCM)及酶联免疫吸附法(ELASA)检测各组大鼠腹腔巨噬细胞中单核趋化因子(MCP-1)、白细胞介素1γ(IL-1γ)的表达。结果 高脂饲料组大鼠血浆TC、LDL-C与正常对照组相比明显上升(P<0.01);高脂+普通饲料组大鼠血浆TC、LDL-C与高脂饲料组相比较明显下降(P<0.01),较正常对照组仍明显升高(P<0.01);电针丰隆穴治疗后,高脂饲料治疗组与高脂饲料组相比较,TC和LDL-C明显降低(P<0.01),高脂+普通饲料治疗组大鼠血浆中TC、LDL-C与高脂+普通饲料组相比较,明显降低(P<0.01)。高脂饲料组大鼠腹腔巨噬细胞、MCP-1及IL-1γ的表达较正常对照组显著升高(P<0.01);高脂+普通饲料组大鼠腹腔巨噬细胞、MCP-1及IL-1γ的表达较高脂饲料组明显下降(P<0.05),但仍较正常组明显升高(P<0.05或P<0.01);高脂+普通饲料治疗组大鼠腹腔巨噬细胞、MCP-1及IL-1γ的表达较高脂饲料治疗组显著下降(P<0.01)。结论 电针丰隆穴能够明显下调高脂血症大鼠巨噬细胞、MCP-1、IL-1γ的表达,对高脂血症具有一定的治疗作用。
高脂血症 电针 丰隆穴 巨噬细胞 单核趋化因子1 白细胞介素1γ
高脂血症是常见的代谢与内分泌疾病,同时也是动脉粥样硬化(AS)、冠心病(CHD)等相关疾病的病理基础,发病率呈逐年上升的趋势,严重影响人类身体健康[1]。另外,它与心脑血管、肾脏疾病的发病率、死亡率之间存在着明显的相关性。目前对高脂血症的治疗,临床上主要采用他汀类、贝特类、烟酸类及树脂类等调脂药物,其调脂作用、力度各不相同,且容易引起肝、肾损害等不良反应[2]。大量的临床研究表明,针刺作为非药物疗法治疗高脂血症有着无法替代的治疗效果[3]。本研究通过观察电针高脂血症大鼠的丰隆穴,对其腹腔巨噬细胞、巨噬细胞内单核趋化因子(MCP-1)、白细胞介素1γ(IL-1γ)含量的影响,进一步明确电针在治疗高脂血症中的作用。现报告如下。
1.1 实验动物 SPF级健康SD大鼠40只,雄性,体质量180~200 g,由武汉大学实验动物中心提供,动物合格证号[SCXK(鄂)2008-0004]。根据随机数字表将40只SD大鼠随机分为5组,每组8只大鼠,即正常对照组、高脂饲料组、高脂饲料治疗组、高脂+普通饲料组及高脂+普通饲料治疗组。
1.2 主要药品与仪器 流式细胞仪(美国ABI公司),抗大鼠CD11 b-PERCP单克隆抗体 (美国eBioscience公司),抗大鼠MCP-1-PE单克隆抗体 (美国eBioscience公司),1640培养液,PBS缓冲液(美国HyClone公司),Ionomycin,莫能霉素(美国 ENZO 公司),PMA,皂苷 (美国Amresco公司),0.1%BSA (瑞士Roche公司),多聚甲醛 (美国SIGMA公司),大鼠白介素1γ(IL-1γ)ELISA试剂盒(伊莱瑞特公司),全自动酶标仪 (Thermo scientific实验室),LH202H型韩氏穴位神经刺激仪(北京华威有限公司),型号S3210 32号1寸健卫士牌不锈钢针灸针 (中美合作泰成科技发展有限公司)。
1.3 动物造模 正常对照组大鼠用普通大鼠饲料自然喂养,其余4组大鼠用高脂饲料喂养,饲料组成:猪油10%,蛋黄粉5%,胆固醇1%,丙基硫氧嘧啶0.2%,脱氧胆酸钠0.5%,蔗糖5%,基础饲料78.3%[4]。喂养28 d后,其中高脂+普通饲料组及高脂+普通饲料治疗组换成普通饲料喂养,同时对高脂饲料治疗组及高脂+普通饲料治疗组大鼠进行电针丰隆穴治疗。
1.4 治疗方法 取穴参照《实验针灸学》[5],模拟人体经穴定位后,选取大鼠双侧丰隆穴。丰隆穴在大鼠膝关节外侧后三里下1 mm,腓骨小头下约5 mm处。用1寸针灸针,对丰隆穴直刺7 mm,快速捻转至针下有沉涩感后,接韩式穴位神经刺激仪,调至等幅疏密波,频率为2/100 Hz,电流强度2 mA,以大鼠肢体微颤为度,每次治疗时间为30 min,每日1次,连续治疗28 d。
1.5 血脂检测 5组大鼠在干预第56日后,均禁食不禁水12 h,经颈动脉用肝素钠试管采血4~5 mL。标本送至武汉市中西医结合医院检验科,采用Olympus AU2700型全自动生化分析仪,根据各指标试剂盒说明书,检测血浆中总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇 (LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量。
1.6 流式细胞仪检测大鼠腹腔巨噬细胞内MCP-1的分子表达水平 (1)提取大鼠腹腔巨噬细胞:参照兰青等[6]的方法提取SD大鼠腹腔巨噬细胞,具体步骤如下:颈椎脱臼处死大鼠,手提大鼠尾部将全鼠浸入70%酒精中,浸泡5 min后,再将其倒立提出,从大鼠腹腔一侧近腹股沟处注射1640培养液30~50 mL,将大鼠仰卧平放并用手指轻揉腹部3 min,静置5 min后,置大鼠于超净工作台上并打开大鼠腹腔,观察其肠管变扁且腹腔液为淡黄色时,用无菌滴管吸取其腹腔液约10 mL,1200 r/min离心8 min。去上清后,留下离心管底部乳白色沉淀物,继以1640培养液调整细胞至所需浓度。(2)固定及染色:将分离后的巨噬细胞液加至96孔U 型板,0.2×107/mL, 加入 PMA (5 ng/mL)、ionomycin(500ng/mL)和莫能霉素(Monensin)(终浓度为 2μmol/L)置37℃、5%CO2孵箱培养4 h后收集细胞,PBS洗1次,本实验中巨噬细胞表面抗原染色用的荧光标记的CD11 b抗体,可与巨噬细胞特异性结合,从而能够反映出大鼠腹腔巨噬细胞的含量。调整细胞浓度1×10/mL,50 μL细胞加入抗CD11 b抗体,4℃孵育30 min,PBS洗2次,4%多聚甲醛固定4℃,30 min。PBS洗2次,第2次用含0.1%的皂苷,0.1%BSA的PBS洗细胞,调整细胞浓度 1×107/mL,50 μL 细胞加入 MCP-1 抗体,4℃孵育30 min,PBS洗 2次,PBS重悬细胞至0.3 mL,流式细胞仪检测。(3)设置流式检测对照:①空白孔2×105/0.3 mL细胞;②2×105/0.3 mL细胞加CD11 b抗体;③2×105/0.3 mL细胞加MCP-1抗体;④2×105/0.3 mL细胞加CD11 b抗体+MCP-1二标。
1.7 酶联免疫吸附法(ELASA)检测 检测大鼠腹腔巨噬细胞中IL-1γ的含量。从已平衡至室温的密封袋中取出试验所需板条,未用的板条和干燥剂放回铝箔袋内压实自封条,密封口袋,4℃,空白孔加标准品标本通用稀释液,其余相应孔中加标本或不同浓度标准品(100 μL/孔),用封板胶纸封住反应孔,36 ℃孵箱孵育90 min,提前20 min准备生物素化抗体工作液,洗板5次,空白孔加生物素化抗体稀释液,其余孔加入生物素化抗体工作液(100 μL/孔),用新封板胶纸封住反应孔,36℃孵箱孵育60 min,提前20 min准备酶结合物工作液,避光室温(22~25℃)放置,洗板5次,空白孔加酶结合物稀释液,其余孔加入酶结合物工作液(100 μL/孔),用新封板胶纸封住反应。加入显色底物(TMB)100 μL/孔,避光 36℃孵箱,避光孵育 15 min,加入终止液50 μL/孔,混匀后即刻测量OD450值。将标准品浓度作横坐标,对应OD值做纵坐标,绘制出标准品线性回归曲线,按曲线方程计算各组样本浓度值。
1.8 统计学处理 应用SPSS19.0统计软件进行单因素方差分析,继以LSD检验,计量资料以(±s)表示。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 各组大鼠血脂水平的比较 由表1可以看出,高脂饲料组大鼠血浆TC、LDL-C与正常对照组相比明显上升(P<0.01),而 TG和 HDL-C无明显变化(P>0.05);高脂+普通饲料组大鼠血浆TC、LDL-C与高脂饲料组相比较明显降低(P<0.01),较正常对照组仍明显升高(P<0.01);高脂饲料治疗组与高脂饲料组相比较,TC 和 LDL-C 明显降低(P<0.01),高脂+普通饲料治疗组大鼠血浆中TC、LDL-C与高脂+普通饲料组相比较,明显降低(P<0.01),而血浆TG和HDL-C无明显变化(P>0.05)。
表1 各组大鼠血脂水平比较(mmol/L,±s)
表1 各组大鼠血脂水平比较(mmol/L,±s)
组 别 n正常对照组 8高脂饲料组 8高脂+普通饲料组 8 TC TG HDL-C LDL-C 1.61±0.33 0.56±0.24 0.84±0.09 0.28±0.08 10.98±3.05** 0.68±0.21 0.62±0.21 5.48±1.06**6.77±1.08**△△ 0.61±0.18 0.65±0.19 2.80±0.64**△△高脂饲料治疗组 8 5.12±0.81**△△ 0.58±0.19 0.69±0.15 1.27±0.37*△△高脂+普通饲料治疗组 8 3.02±0.38△▲▲ 0.58±0.18 0.72±0.13 0.79±0.49△▲▲
与正常对照组比较,*P<0.05,**P<0.01;与高脂饲料组比较,△P<0.05,△△P<0.01;与高脂+普通饲料组比较,▲P<0.05,▲▲P<0.01。 下同。
2.2 各组大鼠腹腔巨噬细胞含量及细胞内MCP-1的比较 由表2可以看出,高脂饲料组大鼠巨噬细胞含量及巨噬细胞内MCP-1表达率较正常对照组明显上升(P<0.01),高脂+普通饲料组大鼠巨噬细胞含量及巨噬细胞内MCP-1表达率较高脂饲料组明显下降(P<0.05),较正常组仍明显上升 (P<0.05或 P<0.01),高脂饲料治疗组与高脂饲料组相比较,巨噬细胞含量及巨噬细胞内MCP-1表达率明显下降 (P<0.01),高脂+普通饲料治疗组与高脂+普通饲料组相比较,巨噬细胞含量及巨噬细胞内MCP-1表达率明显降低(P<0.01),高脂+普通饲料治疗组与高脂饲料治疗组比较,巨噬细胞含量及巨噬细胞内MCP-1表达率明显降低(P<0.01)。
表2 各组大鼠巨噬细胞含量及巨噬细胞内MCP-1 表达率比较(%,±s)
表2 各组大鼠巨噬细胞含量及巨噬细胞内MCP-1 表达率比较(%,±s)
组 别 n正常对照组 8高脂饲料组 8高脂+普通饲料组 8 CD11b MCP-1 16.29±1.73 2.88±0.42 65.14±3.74** 24.88±5.44**48.73±2.27**△ 13.77±0.87*△高脂饲料治疗组 8 36.91±2.54**△△▲▲ 8.43±0.55△△高脂+普通饲料治疗组 8 26.49±2.12*△△▲▲ 6.30±0.82*▲▲
2.3 各组大鼠腹腔巨噬细胞中IL-1γ的比较 见表3。结果示高脂饲料组大鼠巨噬细胞内IL-1γ浓度较其余4组显著上升(P<0.01),高脂+普通饲料组大鼠巨噬细胞内IL-1γ浓度较正常对照组仍明显上升 (P<0.05),高脂饲料治疗组较高脂+普通饲料组相比较,IL-1γ浓度显著降低(P<0.01),高脂+普通饲料治疗组与高脂+普通饲料组及高脂饲料治疗组比较,IL-1γ浓度显著降低(P<0.01)。
表3 各组大鼠巨噬细胞内IL-1γ浓度比较(nmol/mL,±s)
表3 各组大鼠巨噬细胞内IL-1γ浓度比较(nmol/mL,±s)
组 别 n正常对照组 8高脂饲料组 8高脂+普通饲料组 8 IL-1γ 26.27±1.20 47.10±1.52**40.82±0.84*△高脂饲料治疗组 8 35.01±0.64△▲▲高脂+普通饲料治疗组 8 30.42.30±0.49△▲
高脂血症属于中医学“痰浊”、“瘀血”范畴,形成的外因多是由于嗜食肥甘、膏粱厚味,内因主要是脾肾运化输布不调,肝胆疏泄失畅。因此,高脂血症与高血压病、冠心病、脑血管病及肥胖症关系密切[7-8]。
丰隆穴始见于 《灵枢·根结》,是足阳明胃经的络穴,功能主要是化痰降浊、健脾通腑,可宣通脾胃两经的气机,脾为生痰之源,脾胃若运行正常则痰无所生。《玉龙歌》云“痰多宜向丰隆寻”,可见丰隆穴为化痰的首选穴。大量实验表明,中医的“痰”与自由基代谢异常有关,而丰隆穴的化痰作用除了能够调节血脂代谢,还能够改善机体的自由基代谢[9]。
高脂血症的形成主要是由于脂质代谢紊乱。高脂血症是AS形成最主要的危险因素,而炎症反应贯穿了AS形成过程的始终[10]。本实验结果表明,电针丰隆穴治疗高脂血症大鼠后,大鼠血浆TC、LDL-C明显降低,说明针刺丰隆穴下调血脂的作用是十分显著的。此外,高脂+普通饲料组大鼠血浆TC、LDL-C较高脂饲料组明显下降,说明了一定程度的控制高脂饮食对高脂血症的具有一些干预作用。
血脂代谢的异常与炎症反应、炎症细胞因子之间存在着密切的联系,单核细胞与内皮细胞的黏附是AS形成的第一个环节。单核细胞主要依赖其表面抗原CD11 b与内皮细胞进行黏附。有研究表明[11],活化的单核细胞上的CD11 b的表达率显著上升,其在巨噬细胞的黏附、活化过程中发挥着重要作用,CD11 b表达量的改变能够反映巨噬细胞的活化状态。此外,有研究发现,机体MCP-1的含量与血浆胆固醇水平有关[12]。MCP-1属于趋化因子家族中的β家族,主要来源于内皮细胞、单核细胞、巨噬细胞及平滑肌细胞,巨噬细胞在MCP-1的趋化作用下进入炎症区;除此之外,MCP-1表达的升高能增强多种细胞因子和黏附分子的表达与合成,能上调单核细胞表面特异性黏附分子CD11 b的表达、激活白细胞黏附分子1的表达以及促进细胞因子IL-1、IL-6产生等作用,从而增强其黏附性而加重了组织损伤[13];相反IL-1也能诱导MCP-1 mRNA和蛋白的表达,它们通过诱导内皮细胞产生MCP-1,趋化单核细胞进入动脉内膜,从而参与动脉粥样硬化的形成与发展[14]。
本实验提示,高脂饲料组大鼠腹腔巨噬细胞及其内MCP-1及IL-1γ的表达较正常对照组显著升高(P<0.01),推测此时高脂血症大鼠处于炎症状态,其巨噬细胞表达增加,分化变强。高脂+普通饲料组大鼠腹腔巨噬细胞及其内MCP-1及IL-1γ的表达较高脂饲料组明显下降(P<0.05),但其仍较正常组明显升高(P<0.05),说明一定的饮食控制在治疗高脂血症方面有重要的干预作用,但单纯的饮食控制尚有局限[15],所以仍需结合针灸治疗来下调血脂水平。高脂+普通饲料治疗组大鼠腹腔巨噬细胞、MCP-1及IL-1γ的表达较高脂饲料治疗组显著下降(P<0.01),笔者推测电针丰隆穴能够能抑制大鼠腹腔巨噬细胞MCP-1表达,从而间接影响到IL-1γ的表达,而降低上述炎症因子的含量,从而减轻了炎症反应。然而这一过程涉及的机制十分复杂,尚需更深入的研究与探索。
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Effect of Electroacupuncture at Fenglong (ST40) Acupoint on the Expression of MCP-1 and IL-1γ in Macrophages of Hyperlipidemic Rats
TIAN Jiayu,CHEN Yingfang,WANG Qiong,et al.Wuhan University of Traditional Chinese Medicine,Hubei,Wuhan430022,China
Objective:To explore the effect of electroacupuncture at Fenglong (ST40) acupoint on inflammatory factors MCP-1 and IL-1γ of rats with hyperlipemia(HLP).Methods:40 health SD rats were randomied into normal control group,high fat feed group,high fat+normal feed group,high fat feed treatment group,and high fat+normal feed treatment group,with 8 rats in each group.The high fat feed group was eatablished by feeding the animals with high fat forage for 28 days.After modeling,rats of high fat+normal feed group and high fat+normal feed treatment group were fed bassl forage.EA(2 mA,2 Hz/100 Hz) was applied to bilateral Fenglong(ST40)for 30 min,once daily for 28 days.After electro-acupuncture at Fenglong acupoint for 28 days,blood fat level,total cholesterol(TC),triglyceride(TG),low-density lipoprotein cholesterol(LDL-C),and high-density lipoprotein cholesterol(HDL-C) were tested.Flow cytometry(FCM) and enzyme-linked immunosorbent assay(ELASA) were applied to observe changes of the expression of MCP-1 and IL-1γ in macrophages of hyperlipidemic rats.Results:The content of TC and LDL-C showed an apparent increase in high fat feed group as compared with normal control group and high fat+normal feed group (P<0.01).There were significant reductions in the content of TC and LDL-C after the treatment(P<0.01).The expression of MCP-1 and IL-1γ in macrophages of hyperlipidemic rats showed an apparent increase in high fat feed group as compared with normal control group (P<0.01)and high fat+normal feed group (P<0.05)and high fat+normal feed group still showed an apparent increase com-pared with normal control group (P<0.05 or P<0.01).Compared with high fat feed treatment group,the expression of macrophages,MCP-1 and IL-1γ in macrophages of hyperlipidemic rats decreased obviously in high fat+normal feed treatment group.Conclusion:Electro-acupuncture at Fenglong acupoint can not ably decrease the expression of macrophages as well as MCP-1 and IL-1γ in macrophages,thereby it has therapeutical effect on hyperlipemia.
Hyperlipemia;Electroacupuncture;Fenglong(ST40) Acupoint;Macrophages;MCP-1;IL-1γ
R245.9+7
A
1004-745X(2014)07-1212-04
10.3969/j.issn.1004-745X.2014.07.002
国家自然科学基金资助项目(30873309)
△通信作者
2014-03-26)