邱有波,謝少華,楊拯,袁夢郎,李禹呈,江明禮,曹德琦,席麗,張曉
糖尿病周圍神經病(diabetic peripheral neuropathy,DPN)是糖尿病(diabetes mellitus,DM)主要的慢性并發癥之一。DPN的發病機制是多因素共同作用的結果。線粒體電子傳遞鏈過氧化物產生過量,是高血糖導致血管損傷的共同機制,其核心是高糖引起線粒體中超氧陰離子生成過多,引發組織細胞發生氧化應激,最終導致糖尿病的各種慢性并發癥[1]。大量研究證實,氧化應激在DPN中發揮重要作用,并與多種代謝途徑異常相關[2]。
電針療法是針刺與電刺激相結合的一種治療方法,簡單易行,可使神經細胞發生有效極化,使神經細胞的各種酶類活動性增加,軸突運輸加強,代謝旺盛,有利于再生。電針治療大鼠DPN可以提高血清超氧化物歧化酶(superoxidase dismutase,SOD)的活性,降低丙二醛(malonaldehyde,MDA)的含量,提高坐骨神經運動傳導速度,從而有效治療DPN[3-4]。依達拉奉不僅可有效捕捉、清除自由基,還能抑制黃嘌呤氧化酶和次黃嘌呤氧化酶的活性,降低氧自由基的濃度,并抑制遲發性神經元死亡;通過清除活性氧抑制神經細胞凋亡[5-6]。本研究觀察電針聯合依達拉奉對DPN坐骨神經傳導速度和氧化應激的作用。
1.1 主要試劑及儀器 鏈脲佐菌素:SIGMA公司;依達拉奉注射液:國藥集團國瑞藥業有限公司;MDA試劑盒、SOD試劑盒:南京建成生物工程研究所。SDZ-IV型電針治療儀:蘇州醫療用品廠有限公司;血糖測定儀:長沙三諾生物傳感技術有限公司;BL420生物機能實驗系統,電熱恒溫水浴箱:成都泰盟科技有限公司。
1.2 方法
1.2.1 動物模型制備 清潔級健康成年SD大鼠60只,雌雄不拘,體重(230±10)g,由四川大學實驗動物中心提供。適應性飼養5 d,禁食12 h后,50只腹腔注射鏈脲佐菌素60 mg/kg;72 h后尾靜脈采血,血糖≥15 mmol/L確定為糖尿病模型;另10只大鼠腹腔注射等體積的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液(正常組)。造模后繼續飼養4周后,以空腹血糖≥15 mmol/L、坐骨神經神經傳導速度明顯減慢、擺尾溫度閾值升高作為實驗性DPN大鼠模型制備成功的標準。在確認實驗性DPN大鼠模型成功的基礎上,采用隨機數字表法取出48只大鼠,分為電針組、依達拉奉組、聯合組和模型組,每組12只。
1.2.2 治療方法 ①電針組:將大鼠固定,取腎俞(雙)、足三里(雙)穴,針刺0.5 cm,接電針治療儀,連續波,頻率2 Hz,電流強度以刺激部位皮肌微顫為度,20 min/次,隔日1次,共12次;②依達拉奉組:每日腹腔注射依達拉奉3 mg/kg,共4周;③聯合組:在電針治療基礎上每日腹腔注射依達拉奉3 mg/kg,共4周;④模型組:與電針組相同時間的固定,腹腔注射與依達拉奉組等量的生理鹽水;⑤正常組:與電針組相同的固定和腹腔注射等量的生理鹽水。
1.2.3 擺尾閾值檢測 分別于造模前,造模后4周、8周,將大鼠固定在大鼠固定器內,露出鼠尾,尾部下1/5置于恒溫加熱水浴箱內。初始水溫35℃,以2℃/min的速度加熱。記錄鼠尾抬離水面的溫度即為擺尾溫度閾值(TTT)。
1.2.4 神經傳導速度檢測 分別于造模后4周、8周,大鼠仰臥位固定,1.5%戊巴比妥鈉40 mg/kg腹腔注射麻醉。沿左大腿內側縱向切口,顯露分離坐骨神經干。將刺激電極和引導電極分別置于神經近側端和遠側端。應用BL-420生物機能實驗系統測定大鼠坐骨神經動作電位,計算神經傳導速度。
1.2.5 血清SOD和MDA檢測 分別于造模后4周、8周經右心室采血3 ml,3000 r/min離心15 min,取上清,存于-20℃冰箱。1周內,用SOD和MDA測定試劑盒分別測定血清中SOD活性和MDA濃度。操作方法按試劑盒說明進行。
2.1 血糖、體重、TTT 各組大鼠造模前血糖、體重、TTT之間無顯著性差異(P>0.05)。造模后,各造模組血糖及TTT升高(P<0.05),體重降低(P<0.05)。電針組、依達拉奉組、聯合組和模型組之間,血糖、體重無顯著性差異(P>0.05)。造模8周后,聯合組大鼠TTT低于電針組與依達拉奉組(P<0.05)。見表1~表3。

表1 各組大鼠造模前后血糖比較(mmol/L)

表2 各組大鼠造模前后體重比較(g)

表3 各組大鼠造模前后TTT比較(℃)
2.2 神經傳導速度 造模4周后,電針組、依達拉奉組、聯合組和模型組神經傳導速度明顯低于正常組(P<0.01)。造模8周后,電針組、依達拉奉組和聯合組神經傳導速度明顯高于模型組(P<0.01);聯合組神經傳導速度明顯高于電針組和依達拉奉組(P<0.01)。見表4。

表4 各組大鼠造模前后神經傳導速度比較(m/s)
2.3 血清SOD和MDA 造模后,電針組、依達拉奉組、聯合組和模型組SOD活性降低(P<0.01),MDA濃度升高。造模后4周,電針組、依達拉奉組、聯合組和模型組SOD活性和MDA濃度均無顯著性差異(P>0.05)。造模8周后,電針組、依達拉奉組和聯合組后SOD活性明顯升高(P<0.01),MDA濃度明顯降低(P<0.01);聯合組優于電針組和依達拉奉組(P<0.01)。見表5、表6。
糖尿病是由遺傳和環境因素相互作用而引起的一組代謝異常綜合征,其患病率正在迅速升高。長期糖尿病可引起多個系統器官的慢性并發癥,導致殘疾和死亡。其中,約半數以上患者并發DPN,是非創傷性截肢的主要原因。

表5 各組大鼠造模前后SOD活性比較(U/ml)

表6 各組大鼠造模前后MDA濃度比較(nmol/ml)
DPN是糖尿病微血管并發癥,與其他微血管并發癥有著共同的發病機制。經過近半個世紀的深入研究,先后發現多元醇途徑、高級糖基化終末代謝產物蓄積、蛋白激酶C激活、己糖胺途徑等代謝異常在DPN的發生發展過程中發揮重要作用。近年來,一些學者提出,以上4種機制均與高血糖時,機體氧化應激水平升高密切相關。已有多項研究證實,無論體內體外,高糖均可引起氧化應激水平升高。氧化應激水平的升高可激活蛋白激酶C通路、多元醇通路、己糖胺通路及終末糖基化產物形成,并激活核因子(NF)-κB上調黏附分子及炎性因子基因表達。線粒體電子傳遞鏈產生過多活性氧簇是高血糖激活各條通路引起組織損傷的重要環節[7]。依達拉奉作為一種自由基清除劑,具有良好的抗氧化作用,可在一定程度上改善氧化應激狀態,減輕周圍神經的結構和功能損傷,對周圍神經起到一定的保護和治療作用;電針腎俞與足三里兩穴可增加DPN大鼠坐骨神經神經營養因子(NGF)表達,促進坐骨神經的修復,提高坐骨神經傳導速度。
MDA及SOD是自由基損傷和酶促、非酶促系統清除自由基作用的敏感指標[8]。MDA作為自由基攻擊生物膜中不飽和脂肪酸,裂解生成的脂質過氧化反應終產物,能較好地反映脂質過氧化水平,間接反映細胞損傷程度[9]。SOD是體內氧自由基的清除劑之一,對機體的氧化與抗氧化平衡起著至關重要的作用,它通過催化消除超氧陰離子自由基,阻礙活性氧的產生,保護細胞的正常功能[10]。測定SOD活性可間接反映體內自由基的產生和毒物對細胞的損傷情況,亦可反應組織內清除自由基的能力。
故研究顯示,電針和依達拉奉均能夠降低DPN大鼠體內氧化應激水平,聯合應用可以增強其降低氧化應激水平的療效。
神經傳導速度的測定對于病變位于脊髓后神經根、周圍神經、肌肉或神經末梢的診斷具有確定意義。DPN患者運動和感覺神經傳導速度減慢是其最早的特征,下肢較上肢、遠端較近端更為明顯。糖尿病患者發生神經病變時,神經傳導速度減慢通常被作為一個靈敏的指標。在實驗性DPN研究中也發現,鏈尿佐菌素誘導的糖尿病大鼠,在糖尿病早期坐骨神經運動和感覺神經傳導速度顯著減慢,隨病程延長進一步減慢[11]。本研究顯示,電針、依達拉奉對改善DPN的神經傳導速度具有一定作用,聯合使用能夠增強療效。
TTT主要代表無髓纖維和小的有髓纖維的功能[12]。糖尿病時大鼠溫度刺激閾值增高。本研究顯示,電針及依達拉奉能夠降低DPN大鼠TTT,聯合應用效果更優。
綜上所述,糖尿病大鼠早期即并發神經病變,損傷程度隨病程延長而加重。糖尿病4周大鼠已有明顯的神經功能障礙,并存在顯著的氧化應激。電針和依達拉奉均能提高糖尿病大鼠血清SOD的活性,降低MDA的含量,改善神經傳導速度,具有良好的防治DPN的作用。聯合應用療效更優。
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