邓佳丽 丁维俊
(成都中医药大学基础医学院,四川 成都 610075)
全球肥胖人数从1970年的1.05亿激增至2014年的6.41亿,其中中国肥胖人口数量居全球第一,男性4 320万,女性4 640万,在我国20~69岁人群中,超重率为34.26%,肥胖率为10.98%〔1〕。研究证实肥胖是糖尿病、心血管疾病和多种恶性肿瘤等慢性疾病的主要危险因素〔2〕。研究表明〔3〕高脂饲料喂养2 w会导致下丘脑炎症因子表达量在短期内增高,但其在短期内对脂肪组织的影响研究尚少。故本研究以此为切入点,通过电针干预肥胖模型小鼠,观察并比较普通饲料与高脂饲料及电针前后下丘脑和脂肪组织炎症因子表达量的变化,初步探讨电针对肥胖小鼠下丘脑及脂肪组织急性炎症的影响,以期为针灸治疗肥胖症提供科学的依据。
1.1实验动物分组 SPF级健康雄性8周龄C57BL/6J小鼠100只(四川大学实验动物中心),适应性喂养1 w,随机分为正常组20只,对照组40只,模型组40只,每组分为1 d、3 d、7 d、14 d,4个时间点。正常组给予普通饮食(成都达硕生物科技有限公司),对照组和模型组给予含60%脂肪的高脂饮食(北京华富康生物科技股份有限公司)。模型组每天予以电针治疗,并以相同的方法固定正常组和对照组但不予以电针治疗。各组小鼠在12 h光照/12 h暗夜条件下饲养于成都中医药大学基础医学院实验动物中心,可自由饮水进食。
1.2电针干预方法 天枢穴、足三里穴、三阴交穴、关元穴常规酒精消毒后,采用华佗牌32号无菌针灸针针刺上述穴位(双侧),随后接通电针仪(型号:青岛鑫升G6805-Ⅲ),设置频率30 Hz、强度2~3 mA,以针灸针微微抖动为度,每次每个穴位留置10 min,每天治疗1次。
1.3RT-PCR 脑组织、脂肪组织用总RNA提取试剂盒(天根生化科技有限公司 DP419)提取总RNA,逆转录试剂盒(天根生化科技有限公司KR116-02)合成cDNA,SYBR Green PCR试剂盒(天根生化科技有限公司 FP205)扩增:按照预变性95℃ 15 min,变性95℃ 10 s,退火55℃ 20 s,延伸72℃ 30 s,进行40个循环。引物由上海生工合成,肿瘤坏死因子(TNF)-α:正义链5′ CATCTTCTCAAAACTCGAGTGACAA 3′;反义链5′ TGGGAGTAGATAAGGTACAGCCC 3′。白细胞介素(IL)-6:正义链5′ GTGGCTAAGGACCAAGACCA 3′,反义链5′ GGTTTGCCGAGTAGACCTCA 3′。IL-1β:正义链5′ TACAAGGAGAGACAAGCAACGACA 3′反义链5′ GATCCACACTCTCCAGCTGCA 3′。β-肌动蛋白(actin):正义链5′GGCTGTATTCCCCTCCATCG 3′,反义链5′CCAGTTGGTAACAATGCCATGT 3′。过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)-γ用作脂肪组织各炎症基因内参:正义链5′ GGAAGACCACTCGCATTCCTT 3′,反义链5′ GTAATCAGCAACCATTGGGTCA 3′。所得数据以β-actin作为内参,计算TNF-α、IL-6、IL-1β基因的相对拷贝数,相对拷贝数用2-△△Ct表示。
1.4统计分析 使用SPSS21.0软件进行方差分析、LSD-t检验。
2.1电针干预对肥胖小鼠体重的影响 与正常组比较,对照组1 d、3 d、14 d体重均显著增加(P<0.01),模型组7 d体重显著增加(P<0.01);与对照组相比,模型组除7 d外体重均显著降低(P<0.05);与1 d比较,模型组3 d、14 d体重显著降低(P<0.05)。说明高脂饮食可导致实验小鼠体重增加,而电针干预可改善高脂饮食导致的体重增加。见表1。
表1 各组电针干预不同时间体重比较
2.2电针干预对肥胖小鼠附睾脂肪组织炎症因子表达的影响 与正常组相比,模型组、对照组1、3、7、14 d TNF-α、IL-6、IL-1β mRNA表达量均显著增加(P<0.05),且大致呈先增高后降低再增高的趋势;模型组1、3、7、14 d TNF-α、IL-6、IL-1β mRNA表达量显著较对照组低(P<0.05)。说明高脂饮食可在短期引起附睾脂肪组织炎症因子表达量升高,电针干预可以改善高脂饮食导致的附睾脂肪组织炎症。见表2~4。
表2 电针对脂肪IL-6 mRNA表达的影响
表3 电针对脂肪TNF-α mRNA表达的影响
表4 电针对脂肪IL-1β mRNA表达的影响
2.3电针干预对肥胖小鼠下丘脑炎症因子表达的影响 与正常组相比,模型组、对照组1、3、7、14 d TNF-α、IL-6、IL-1β mRNA表达量均显著增加(P<0.05),且呈增高后降低的趋势;模型组3、7、14 d TNF-α、IL-6表达量及1 d TNF-α显著较对照组低(P<0.05)。说明高脂饮食可在短期引起下丘脑炎症因子表达量升高,电针干预可以改善高脂饮食导致的下丘脑炎症。见表5~7。
表5 电针对下丘脑IL-6基因表达的影响
表6 电针对下丘脑TNF-α基因表达的影响
表7 电针对下丘脑IL-1β基因表达的影响
正常生理状态下,TNF-α监视机体免疫功能、发挥抗感染功能;当机体发生病理改变时,TNF-α持续释放引起发热、休克、剧烈的炎症反应及恶病质等。TNF-α还可诱导IL,干扰素(IFN),巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)等多肽介质〔4〕,进一步加重炎症反应。研究表明〔5〕TNF-α与肥胖关系密切,其一,在高脂饮食诱导的动物模型的脂肪组织中都有TNF-α过表达;其二,TNF-α受体的缺失会导致胰岛素的敏感性明显增强;其三,体内外实验证实TNF-α能诱导胰岛素抵抗。IL-1β是IL-1家族的成员之一,是重要的炎性介质,能通过增加细胞前列腺素(PG)E2的合成,从而发挥极强的致炎作用〔6〕。另外,IL-1β还可以诱导多种免疫因子如TNF-α、IFN-γ、IL-6、IL-4及神经生长因子的产生,加重神经损伤〔7,8〕。IL-6主要来源于活化的单核细胞、巨噬细胞或者成纤维细胞〔9〕。IL-6能够调节脂代谢、胰岛素抵抗、影响血管疾病、神经内分泌系统、线粒体活动等。IL-6还可调控葡萄糖代谢、下丘脑-垂体-肾上腺轴。IL-6、IL-1β、TNF-α不仅为前炎症细胞因子,更是神经-内分泌-免疫系统中的重要递质。因此研究TNF-α、IL-6、IL-1β在肥胖动物炎症中的作用及意义是十分必要的。
文献检索中发现,众多医师在临床中选择治疗肥胖的穴位集中在脾经、胃经、任脉、膀胱经上〔10〕,中脘、三阴交、足三里、丰隆、天枢使用频次位居前5位〔11〕。故本文选择天枢穴、足三里穴、三阴交穴、关元穴进行治疗。研究证实〔12,13〕,针灸治疗可以降低肥胖模型动物体质量、血糖、胰岛素、胰岛素敏感指数、瘦素、游离脂肪酸、总胆固醇、三酰甘油等。
本研究结果显示高脂饮食喂养2 w C57小鼠体重增加,实验结果与文献相符〔14〕。电针治疗后实验小鼠体重降低,说明电针治疗肥胖确疗效明确。高脂饮食在短期内诱导脂肪组织、下丘脑炎症因子迅速增多,脂肪组织内炎症因子在短期内呈增高后降低再增高的趋势;下丘脑内炎症因子在短期内增高后降低。且电针治疗后炎症因子表达量降低,可见电针治疗确能改善高脂饮食诱导的中枢及外周炎症反应。
中医学对肥胖症认识已久,最早记载见于《黄帝内经》,与其相关的内容涉及肥胖的症状、病因、病位、病机、辨证与分型多个方面,以此奠定了肥胖症的理论和治疗基础。针灸治疗作为中医医学传统的外治法之一,方便、简捷、无副作用、创伤微小,是治疗肥胖症的有效手段。