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靳三针疗法干预对T2DM大鼠模型胰岛素抵抗的影响
翁瑜君唐梁广州市第一人民医院南沙医院511457广州市丰泽东路105号
何海明广州市药品检验所510160
目的:通过观察靳三针疗法干预2型糖尿病(T2DM)大鼠模型,探讨靳三针疗法对T2DM大鼠IR的影响机制。方法:Wistar大鼠随机分为靳三针疗法组(A组)、模型对照组(B组)、健康对照组(C组)三组,观察各组大鼠治疗干预前后血FPG、2hPG、HbA1c、FINS、TNF-α、ADPN,HOMA-IR及HOMA-β等指标变化。结果:A组的针灸干预对降低FPG、2hPG、HbA1c、TNF-α、HOMA-IR及改善FINS、ADPN、HOMA-β均有效(均P<0.05)。干预前A组、B组与C组比较,血清FPG、2hPG、HbA1c、TNF-α、HOMA-IR水平较高,而ADPN、HOMA-β水平较低(均P<0.05)。结论:实验证明糖尿病模型组大鼠出现胰岛素抵抗;细胞因子TNF-α、ADPN与T2DM大鼠的胰岛素抵抗密切相关,胰岛素抵抗程度与TNF-α水平呈正相关,与ADPN水平呈负相关;靳三针疗法对改善T2DM大鼠模型IR具有较好的疗效。
糖尿病;靳三针;胰岛素抵抗;肿瘤坏死因子;脂联素
2型糖尿病是一种常见的慢性代谢性疾病,致残率及死亡率位居世界第三[1]。胰岛素抵抗(IR)是2型糖尿病(T2DM)发病机制的主要环节之一,并贯穿于T2DM全过程。目前,强化生活方式干预对于预防和延缓T2DM进展效果虽好,但在短期内完全纠正生活习惯并且需要医疗保健专家长期指导使得大多数患者难以坚持;药物治疗的不足则表现在疗效及副作用方面,所以寻求一种能够针对T2DM病理机制、有效改善IR、保护胰岛细胞且不增加低血糖风险、简便经济的治疗方法是迫切需要解决的问题。本研究通过对T2DM大鼠模型的干预,观察靳三针疗法对改善T2DM大鼠IR的疗效,进一步探讨T2DM大鼠IR的病理机制,现报道如下。
1.1实验材料
1.1.1动物雄性Wistar大鼠(南京君科生物工程有限公司,合格证号SCXK 2010007)60只,8周龄,体重150~210 g,在通风、室温20~22℃、相对湿度50%~60%的动物室内喂养,光照每天12 h。清洁级饲养,自由摄水、摄食。基础饲料为普通饲料;高糖高脂肪饲料比例:猪油20%,蔗糖20%,蛋黄粉10%,胆酸钠0.5%,普通饲料49.5%。
1.1.2试剂和仪器主要试剂:①链脲霉素(STZ)(上海科鉴生物科技有限公司),②血糖测定试纸(美国罗氏公司),③大鼠胰岛素ELISA试剂盒(瑞典Mercodia公司),④大鼠TNF-αELISA试剂盒(日本IBL公司),⑤大鼠脂联素ELISA试剂盒(上海常斤生物科技有限公司),⑥大鼠糖化血红蛋白ELISA测定试剂盒(上海常斤生物科技有限公司)。主要仪器设备:①血糖试纸及快速血糖仪(美国雅培安妥超越型),②电子分析天平(上海卓精电子1204型),③全自动生化分析仪(奥林巴斯AU5811),④高速低温离心机(德国哈默Z323K),⑤电子恒温水浴锅(力辰科技HH-2)。
1.2.实验方法
1.2.1动物模型构建及分组雄性Wistar大鼠60只按随机数字表法分成3组:靳三针疗法组(A组),模型对照组(B组),健康对照组(C组)。3组大鼠适应性饲养1周后,A组、B组给予高糖高脂肪饲料喂养3周,第3周末禁食12 h后行链脲霉素(STZ)腹腔内注射,将STZ溶解于PH4.5枸橼酸缓冲液中,按20 mg/kg体重腹腔内注射,1次/天,连续3天,继续高糖高脂肪饲料喂养4周。行口服糖耐量试验(OGTT试验):大鼠禁食12 h后,按2 g/kg的剂量给予50%葡萄糖溶液灌胃,采用血糖仪分别在0、30、60、90和120 min时采集鼠尾静脉血进行血糖测定,糖尿病诊断标准参照日本大冢制药株式会社德岛研究所关于OLETF大鼠的实验研究[2],OGTT测定0、30、60、90和120min的血糖,血糖峰值>16.7 mmol/L,且120min血糖>11.1mmol/L,诊断为糖尿病。健康对照组(C组)单纯给予普通饲料喂养。造模和分组后,各组大鼠均在通风、室温20~22℃、相对湿度50%~60%的动物室内喂养,光照每天12 h。各组大鼠自由摄食和饮水,给予普通饲料喂养。
1.2.2治疗干预造模成功后,各组给予相应的干预。A组:将T2DM大鼠捆绑于自制的固定器中,用0.25 mm×13mm毫针,取靳三针中脂三针穴组治疗;足三里、三阴交捻转补法,内关捻转泻法。取穴方法参照《实验针灸学》[3]:足三里(后三里):大鼠膝关节后外侧,在腓骨小头下约5 mm处,左右各一穴直刺7mm;三阴交:大鼠后肢内踝尖上直上10 mm,左右侧各一穴,直刺4~5mm;内关:前肢内侧,腕关节上3 mm,尺桡骨间,左右侧各一穴,直刺1 mm。疗程:1周内连续治疗5天,共治疗4周。
B组及C组:用同样方式每日将大鼠捆绑于自制的固定器中,捆绑时间同A组,以排除应激因素引起的实验偏倚,其余不作处理。
1.2.3观察指标及检测方法①检测各组大鼠前后空腹血糖(FPG)、餐后2 h血糖(2hPG),血清空腹胰岛素(FINS)、糖化血红蛋白(HbA1c)、脂联素(ADPN)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α),各组大鼠尾静脉取血,采用血糖仪试纸法测定FPG及2hPG,另尾静脉取血6 ml,注入非抗凝试管中,室温静置30min后,离心15 min(3 000转/分),分离血清,取血清按酶联免疫吸附法(ELISA)检测FINS、HbA1c、ADPN及TNF-α水平。②胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)及β细胞功能指数(HOMA-β)。HOMA,又称HOMA稳态模型,在1985年由英国牛津大学Turner的科研小组首先提出,目前已成为广泛应用于临床的评价糖尿患者胰岛素敏感性、胰岛素抵抗水平与胰岛β细胞功能的常用指标。HOMA-IR=FPG(mmol/L)×FINS(m IU/L)/22.5(正常个体的HOMA-IR为1。随着IR水平升高HOMA-IR将高于1);HOMA-β= 20×FINS(m IU/L)/(FPG mmol/L-3.5)(正常个体的HOMA-β为100%,糖尿患者群中,胰岛β细胞功能降低则其数值降低,功能增强则其数值升高)。
1.2.4统计学方法采用SPSS 16.0软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差(x±s)表示,计数资料以百分比(%)表示,计量资料组内比较采用配对设计资料的t检验,组间比较采用Levene方差齐性检验及Bonferroni方差分析。取P<0.05为有统计学意义。
表1 三组干预前后各项观察指标比较(±s)
表1 三组干预前后各项观察指标比较(±s)
注:与同组治疗前比较,①P<0.05;与B组治疗后比较,②P<0.05;与C组治疗前比较,③P<0.05
观察指标A组(n=18)B组(n=16)C组(n=18)干预前干预后干预前干预后干预前干预后FPG(mmol/L)9.72±2.12③5.03±0.56①②11.01±2.70③10.17±2.29 5.20±0.70 4.96±0.16 2hPG(mmol/)L 16.07±2.62③6.87±0.61①②15.18±2.85③15.85±2.69 7.14±0.55 7.09±0.55 FINS(m IU/L)6.54±1.96③10.44±3.38①②6.94±2.30③7.68±1.97 10.65±2.39 9.21±2.81 HbA1c(%)10.89±2.80③4.94±0.93①②10.31±1.80③10.93±2.39 4.85±0.88 4.86±0.84 TNF-α(nmol/L)1.51±0.34③0.47±0.21①②1.44±0.29③1.46±0.38 0.54±0.20 0.49±0.18 ADPN(μg/m l)5.45±2.72③16.75±7.56①②4.97±2.53③6.11±3.05 16.97±8.48 15.96±8.05 HOMA-IR 2.83±1.09③2.35±0.84①②3.32±1.17③3.52±1.29 2.44±0.56 2.02±0.63 HOMA-β23.62±12.13③159.90±88.09①②22.31±17.42③25.60±10.73 159.43±95.57 126.40±67.56
60只大鼠在造模及过程中共脱落8只,最终列入结果观察的A组18只、B组16只、C组18只。三组干预前后各项观察指标比较见表1。
胰岛素抵抗是指胰岛素作用的靶器官,主要指肝脏、肌肉、脂肪组织对胰岛素生物学效应的反应性降低或丧失,胰岛素维持正常血糖的能力下降,从而产生一系列病理和临床表现。IR是T2DM的重要特征,被认为是引发T2DM的始动因素,也是贯穿多种代谢异常和心血管疾病的主线[4]。而与IR密切相关的脂联素是由分化成熟的脂肪细胞合成和分泌的一种内源性生物活性多肽或蛋白质,具有改善IR、抗炎、抗动脉粥样硬化等作用,是预测IR综合征发生、发展的重要生物学标志物。近年来发现TNF-α在IR发生的病理机制中起非常重要的作用,并且与血浆胰岛素水平、葡萄糖代谢及脂质代谢密切相关[5]。
中医认为糖尿病属于中医学的“消渴病”范畴。病因包括禀赋虚弱、饮食失节、情志失调、劳欲过度及外感六淫;主要以阴虚为本、燥热为标为基本病机;痰湿、瘀血为病理产物。易京红等[6]通过临床观察,认为痰、湿、热、瘀即是消渴病的重要原因,又是日后发展变化的病理基础,可加重病情。临床研究表明,T2DM合并IR患者发病时多见身体肥胖,多伴有高血压、高血脂症、高粘血症,临床表现为乏力、痰多、脘痞胸闷、口中粘腻、身体困重、舌苔厚腻等症,其特点与中医学的“脾虚痰湿证”相符。
长期以来,中医阴阳平衡理论及辨证论治法在代谢性疾病治疗中运用有其独到之处。而针灸作为中医特色疗法,以其简便廉验的优势而得到认可。靳三针是靳瑞教授经过近20年临床总结及科学研究创立的具有岭南特色的针灸疗法,其特色主要体现在“三穴为主,辨证配穴”的处方原则。根据实验大鼠模型的痰瘀阻遏型的辨证特点,以健脾化痰祛瘀为法,选取靳三针疗法中脂三针穴组干预,其中内关为手厥阴心包经的络穴,八脉交会穴之一,通于阴维脉,并与之合于心、胸、胃,有宽胸理气和胃的作用,且心主血脉,有疏通经脉、行气活血之功;足三里为足阳明胃经之下合穴,“合治内腑”,足阳明胃经为多气多血之经,善治气血、血脉方面的疾病,又脾胃二经相为表里,故足三里有和胃健脾、去湿化痰之效。二穴合用可达理气活血、化痰除湿的作用。三阴交为足三阴经之交会穴,三脏气调,则气机调达,津液运化正常,血行通畅,痰瘀无以内存。
本研究采用高糖高脂肪饲料喂养联合小剂量STZ腹腔注射的方法复制胰岛素抵抗大鼠模型,结果显示,该模型基本符合临床特征,即高血糖、高胰岛素血症和糖耐量减低。本实验同时以稳态模型(HOMA)公式计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)和β细胞功能指数评价胰岛素抵抗的造模效果。结果表明,糖尿病模型大鼠出现胰岛素抵抗;细胞因子TNF-α、ADPN与T2DM大鼠的胰岛素抵抗密切相关。胰岛素抵抗程度与TNF-α水平呈正相关,与ADPN水平呈负相关;靳三针疗法对改善T2DM大鼠模型IR具有较好的疗效。
[1]中华医学会糖尿病学分会.糖尿病防治中的三级预防[M].北京:人民卫生出版社,2010:6.
[2]Kawano K,Hirashima T,Mori S,et al. Spontaneous long-term hyperglycemic ratwith diabetic complications Otsuka Long-Evans Tokushima Fatty(OLETF)strain[J].Diabetes,1992(11):1422-1428.
[3]李忠仁.实验针灸学[M].北京:中国中医药出版社,2007:1.
[4]Zimmet P,Alberti K G,Shaw J.Global and societal imp lications of the diabetes epidemic[J].Nature,2001,6865(414):782-787.
[5]刘洪凤.黄芪多糖对2-DM大鼠胰岛素抵抗的早期干预作用[D].佳木斯:佳木斯大学,2007.
[6]易京红,陈静.糖尿病前期的干预[J].中外医疗,2009,28(5):153.
(2016-08-30收稿/编辑熊瑜)
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1003-0719(2016)05-0069-03