电针天枢对肠易激综合征模型大鼠结肠敏感性与心率频域的调控作用

郭兴婧，陈少宗，常晓丽，王正文

（山东中医药大学针灸研究院，济南 250355）

肠易激综合征（irritable bowel syndrome，IBS）是临床常见的功能性胃肠病（functional gastrointestinal disorders，FGIDs）之一，给患者日常工作、生活、心理健康带来极大负担，严重影响患者的生活质量[1]。针灸疗法对于IBS 具有较好的治疗作用[2]。本实验以IBS 模型大鼠为对象，以结肠扩张耐压性和心率变异性为指标，观察单纯电针天枢对其内脏高敏与心率频域的调控作用。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物 选用体质量200～250 g 的雄性清洁级Wistar 大鼠36 只，于清洁级实验室中饲养[（22±2）℃，12/12 h 昼夜循环]，黑夜时间水和食物均可自由摄取，随机分为对照组、模型组与天枢组。在实验进行前，大鼠在标准实验环境中适应性饲养7 d。实验结束后，采用深度麻醉法使动物死亡，动物尸体送交山东中医药大学动物中心统一处理。实验方案符合实验动物与动物实验福利、伦理要求，批号：SDUTCM20200620001。

1.1.2 实验试剂和仪器 戊巴比妥钠，甘油，自制扩张球囊，自制铂金丝电极，恒温手术台，华佗牌针灸针，华佗牌电针仪，手术器械，Powerlab 数据采集分析系统（AD Instruments，澳大利亚）。

1.2 方法

1.2.1 模型制备 除对照组外，其他2 组均按照同一方法进行造模，采用避水应急法造模[3-4]。适应性饲养7 d 后，在45 cm×25 cm×25 cm 的透明水箱正中置于一10 cm×8 cm×8 cm 立柱，向箱中注水[水温（25±2）℃]，保证水面在平台表面下1 cm，将大鼠放于平台上进行1 h避水应激，并且连续造模干预10 d，对照组置于不盛水的相同容器内。为消除生物节律的影响，造模时间于每天9～10 时进行。

1.2.2 模型评价 大鼠造模结束后运用腹壁撤回反射（AWR）半定量评分对模型进行评价[5-6]。实验前，禁食不禁水8～12 h，并于实验前轻触肛门，使其排出残余粪便。自大鼠肛门内置入诱发刺激的扩张球囊，深度为6 cm，并将扩张球囊缚在大鼠尾端以防止其滑出。置大鼠于平台上，并限制其于20 cm×8 cm×8 cm透明塑料盒内，让大鼠适应15～20 min 后进行结直肠扩张刺激和AWR 评分。扩张压力为40 mm Hg（1 mm Hg ≈0.133 kPa）。AWR 评分标准具体如下：对结肠扩张刺激无行为反应，评为0 分；给予刺激大鼠有动作停顿后并见短暂的头部运动行为，评为1 分；刺激期间见有腹部肌肉收缩，评为2 分；如有腹部抬起行为，评为3 分；身体拱起，并抬起盆腔和阴囊者，评为4 分。每次结直肠扩张刺激持续20 s，间隔5 min后给下一次刺激，每个刺激强度重复3 次，取平均值作为最后的评分值。经评估，每组各成模7 只。

1.2.3 电针治疗 根据中国针灸学会实验针灸分会制定的《动物针灸穴位图谱》，参照人体经穴定位取“天枢”，毫针直刺0.3 cm 后接电针诊疗仪，参数为连续波，频率2 Hz、强度1 mA，连续20 min，每日1 次，连续14 d。对照组和模型组每天与天枢组相同时间相同方法进行抓取、固定，但不给予电针干预。

1.2.4 心电记录 治疗结束后次日开始记录各组大鼠心电图。实验之前，为了减少粪便的形成，对各组大鼠禁食不禁水18～24 h。并于实验前提大鼠尾部，使其排出肠内残余粪便。大鼠腹腔注射1%戊巴比妥钠进行麻醉，麻醉后大鼠取仰卧位，固定于手术台，用针灸针分别插入大鼠的双下肢和右上肢皮下，再用心电图电极固定在双下肢和右上肢，参考电极固定在右下肢，正极固定在左下肢，负极固定在右上肢，待心电图稳定后，使用Powerlab 数据采集分析系统记录标准Ⅱ导联的心电图20 min，分析心率低频信号（low frequency，LF）、高频信号（high frequency，HF）特征。

1.2.5 结肠敏感性测定 心电记录完成后，在麻醉状态下将甘油润滑后的气囊经肛门缓缓插入6～7 cm，使气囊的末端距离肛门约1 cm，用胶带把导管和大鼠尾巴根部缠在一起，通过大鼠尾根部依托固定住球囊，以防滑脱。气囊连接压力感受器，可即时检测气囊压力。实验过程应用实验动物体温控制系统使大鼠体温保持在37 ℃左右。沿腹正中线与髂前上棘的中点，在洁净条件下行外科无菌操作下行纵向切口，剪开皮肤和皮下脂肪，暴露腹直肌，将电极插入肌肉，记录同时给气囊缓慢注气，肌电信号通过置于双侧腹直肌的电极引出，肌电信号通过放大器、AD 信号转换器进入计算机，采用Powerlab 数据采集分析系统，记录大鼠在不同扩张压力下对应的腹直肌的放电活动。

1.3 统计学方法 组间比较用单因素方差分析，结果用均数±标准差（）表示，采用GraphPad Prism 5.0软件分析作图，以P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 电针天枢对IBS大鼠肠道敏感性的影响 见表1、图1。

表1 电针天枢对IBS 模型大鼠内脏疼痛阈值及心率频域的影响（n =7）

图1 电针天枢对IBS 大鼠模型内脏疼痛阈值影响

2.2 电针天枢对IBS 大鼠心率频域的影响 截取15 min 的标准Ⅱ导联心电图，对LF、HF、LF/HF 进行分析。见表1、图2、图3、图4。

图2 电针天枢对IBS 模型大鼠LF 的影响

图3 电针天枢对IBS 模型大鼠HF 的影响

图4 电针天枢对IBS 模型大鼠LF/HF 的变化情况

3 讨论

IBS 的发病机制尚未明了，但许多研究证实，精神心理因素的影响在临床和基础研究中参与IBS 的内脏高敏感（visceral hypersensitivity，VHS）发生，母婴分离、应激等多种应激模型可成功模拟IBS 的VHS 症状[7-9]。本实验采用避水应急法造模，以VHS 为标志的IBS 成模率均稳定在60%以上，表明不良精神刺激在IBS的发病中的确具有重要作用。本实验结果证实，单独电针天枢能够显著提升IBS 模型大鼠的内脏疼痛阈值，这与既往文献结果相吻合[10-12]，表明单独电针天枢也能够对IBS 模型大鼠VHS 产生一定的调控作用。

虽然内脏高敏感是本病发病的重要病理生理机制之一，但神经调控又在VHS 发生中起关键作用[13-15]，研究[16-17]表明，多数IBS 患者伴有自主神经功能异常，心率变异性分析是尽早发现IBS 自主神经功能异常的一个重要方法[18]。本实验结果发现，模型组大鼠的频域指标（LF、HF、LF/HF）发生严重紊乱，LF、LF/HF 显著高于正常对照组（P＜0.001），HF 显著低于正常对照组（P＜0.05），表明IBS 模型大鼠的自主神经系统平衡性受到破坏。电针天枢后，发生严重异常的频域指标得到较好修复，电针组LF、LF/HF 显著低于模型组（P＜0.01、P＜0.001），表明单独电针天枢能够显著改善IBS 模型大鼠自主神经系统的平衡性，据此推测，电针天枢对IBS 模型大鼠VHS 的调控作用可能与其自主神经系统平衡性得到修复有密切关系。

综上所述，单独电针天枢对IBS 模型大鼠VHS 有明显调控作用，可能与电针天枢对自主神经系统平衡功能的调节有密切关系。