耳甲部電針刺激對肥胖大鼠攝食和脂肪代謝的影響?

冉紅星 ，唐青青 ，王茵萍

(南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院針灸科，南京 210029)

肥胖是許多疾病的發(fā)病基礎(chǔ)，也是腫瘤的危險(xiǎn)因素，已被世界衛(wèi)生組織定義為1種疾病[1]。肥胖的發(fā)生是由于機(jī)體熱量的攝入大于消耗，造成體內(nèi)脂肪堆積過多。對于肥胖的治療措施，基本上從控制能量的攝入(攝食調(diào)節(jié))和增加能量的消耗(脂肪代謝)兩方面進(jìn)行研究。治療肥胖的非手術(shù)治療如鍛煉、節(jié)食、應(yīng)用各種減肥藥物等長期效果不理想且存在反彈。手術(shù)因其嚴(yán)格的適應(yīng)癥和并發(fā)癥限制了臨床上的廣泛應(yīng)用，因此迫切需要微創(chuàng)或者無創(chuàng)手段來解決肥胖問題。迷走神經(jīng)刺激療法(vagal nerves stimulation，VNS)可以改變攝食行為，減輕體質(zhì)量[2]。但由于迷走神經(jīng)刺激是入侵式的治療方式，其高額的手術(shù)費(fèi)用，并具有一定的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，人體外耳廓的耳甲艇和耳甲腔存在較為密集的迷走神經(jīng)，據(jù)此創(chuàng)造性地將傳統(tǒng)耳針療法與現(xiàn)代西方醫(yī)學(xué)原理有機(jī)結(jié)合，提出耳甲部電針刺激術(shù)。本研究以食物所致肥胖鼠(dietary induced obesity，DIO) 為模型，選擇刺激參數(shù)進(jìn)行耳甲部電針刺激(electro-acupuncture stimulation of auricular concha region，EA-ACR) ，評估其對肥胖鼠體質(zhì)量、攝食、脂肪代謝的影響。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物與分組

60只雄性清潔級4周齡SD大鼠(購于上海斯萊克動(dòng)物實(shí)驗(yàn)有限公司)獨(dú)籠飼養(yǎng)，所有動(dòng)物均在22±2 ℃、55±10%濕度、12 h晝夜(7 am～7 pm)變化環(huán)境中，自由飲食、飲自來水，實(shí)驗(yàn)時(shí)間為2012年7月24日至2012年11月20日。

動(dòng)物適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后，按隨機(jī)數(shù)字表法抽取10只作為空白對照組并給予普通飼料喂養(yǎng)，其余50只給予高脂食物喂養(yǎng)，自由進(jìn)水，連續(xù)喂養(yǎng)8周。每周測量體質(zhì)量和日攝食量1次。8周后根據(jù)對照組體質(zhì)量的平均數(shù)，高脂喂養(yǎng)大鼠體質(zhì)量高于其平均數(shù)10%的大鼠用于實(shí)驗(yàn)研究，其余剔除出實(shí)驗(yàn)。最后高脂喂養(yǎng)大鼠剩余36只，按隨機(jī)數(shù)字表法分成模型組、耳甲電針刺激組和非耳甲電針刺激組，每組各12只。高脂飼料由上海萊克動(dòng)物實(shí)驗(yàn)有限公司配制，飼料熱量分布為蛋白質(zhì)29.5%，脂肪45.6% ，糖類24.9%，總熱量349 Kcal/100 g(1 cal=4.18 J)。

1.2試劑和儀器

戊巴比妥鈉(Merck Drugs﹠Biotechnology,德國)、華佗牌0.38 mm×13 mm 不銹鋼無菌毫針(購自蘇州醫(yī)療用品有限公司)、韓氏電針儀/韓氏鎮(zhèn)痛儀(HANS-100型)、鼠籠(寧波邁達(dá)醫(yī)療儀器有限公司)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 耳甲部電針刺激組穴位選擇 嚙齒類動(dòng)物迷走神經(jīng)在耳廓上的分布和人類耳廓相似，迷走神經(jīng)耳支在耳廓上主要支配耳甲艇和耳甲腔[3]。耳甲部電針刺激組選擇的刺激點(diǎn)位于耳甲的2個(gè)反射區(qū)：胃區(qū)(位于耳輪腳消失處，耳穴國標(biāo)圖中的耳甲4區(qū))和小腸區(qū)(位于耳甲艇，耳穴國標(biāo)圖中的耳甲6區(qū))。實(shí)驗(yàn)過程中具體刺激點(diǎn)如圖1所示。

1.3.2 非耳甲部電針刺激組位置選擇 選取大鼠雙側(cè)臀部，位于大鼠骶骨和股骨大轉(zhuǎn)子連線上中點(diǎn)下1 cm處，同側(cè)安置2枚電極。

1.3.3 電針刺激方法 耳甲部電針刺激組在大鼠雙側(cè)耳甲腔和耳甲艇[3]各安置2枚刺激電極，同側(cè)2枚電極連接到同一個(gè)刺激器上。非耳甲部電針刺激組大鼠選取雙側(cè)臀部各安置2枚電極。電針刺激參數(shù)：2/15 Hz、2 mA、30 min/d(HANS-100型),連續(xù)刺激6周。電針刺激過程中大鼠始終保持安靜、無掙扎、嘶鳴等癥狀。

1.3.4 取材步驟 ①大鼠禁食12 h，給予2 g固體食物讓其自由進(jìn)食10 min，120 min后脫頸處死，取出胃體沿胃大彎剪開，取出胃內(nèi)剩余固體食物，烘干后測量胃內(nèi)殘留物重量，計(jì)算胃內(nèi)殘留物占進(jìn)食量2 g的百分比為胃內(nèi)殘留率；②其次分離睪周脂肪、腎周脂肪、肩胛部棕色脂肪，采用吸水紙吸干水分，稱量其質(zhì)量。

1.4 觀察指標(biāo)與方法

①體質(zhì)量、攝食量和胃排空：體質(zhì)量和日攝食量每周測量1次；②內(nèi)臟脂肪和大鼠肩胛棕色脂肪重量：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后所有動(dòng)物稱重并處死，切取附睪尾和睪丸末端之間的雙側(cè)附睪脂肪墊稱重，取腎周脂肪墊稱重，取大鼠肩胛部棕色脂肪稱重。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 大鼠體質(zhì)量的變化

高脂飼料喂養(yǎng)大鼠8周后，高脂飼料喂養(yǎng)組大鼠和空白組大鼠體質(zhì)量為[(496.95±27.30)g VS(438.46±26.08)g，P<0.05]，達(dá)到造模需要；表1顯示，連續(xù)6周干預(yù)后大鼠體質(zhì)量變化，采用單因素ANOVA法、LSD 多重分析法比較。與Model組比較，EA-ACR組明顯降低了體質(zhì)量(P=0.02)，Sham-EA- ACR組大鼠體質(zhì)量無顯著降低(P=0.66)，與Sham-EA-ACR組比較，EA-ACR組大鼠體質(zhì)量減少差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表1 干預(yù)6周后各組SD大鼠體質(zhì)量

2.2 大鼠攝食量的變化

表2顯示，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析：與Normal組比較，高脂飼料喂養(yǎng)的各組老鼠日進(jìn)食量減少，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P值依次為(P1= 0.000，P2=0.00，P3=0.000)；與Model組比較，EA-ACR組和Sham-EA-ACR組老鼠進(jìn)食量比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P值依次為(P1= 0.910、P2=0.091)；EA-ACR組VS Sham-EA-ACR組，P=0.171。

表2 各組SD大鼠平均日進(jìn)食量

2.3 各組大鼠胃排空的變化

各組大鼠胃內(nèi)固體食物殘留量采用單因素ANOVA法、LSD 多重分析法比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Nomal組vs Model組vs EA-ACR組vs Sham-EA-ACR組，P值以此為P1= 0.119，P2=0.166、P3=0.178)，(Model組vs EA -ACR組vs Sham-EA-ACR組，P值以此為P4=0.947，P6=0.490)，(EA-ACR組vs Sham-EA-ACR組P7=0.480)。

表3 各組大鼠胃內(nèi)固體食物殘留量

2.4 內(nèi)臟脂肪和大鼠肩胛部棕色脂肪質(zhì)量的變化

表4顯示，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析如下：與Model組比較，EA-ACR組顯著減少了睪周脂肪含量(P=0.024)，增多了肩胛部棕色脂肪量(P=0.01)，腎周脂肪變化差異統(tǒng)計(jì)無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.058)；Sham-EA-ACR組對睪周脂肪、腎周脂肪和大鼠肩胛棕色脂肪重量影響差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P值依次為(P1= 0.47，P2=0.30，P3=0.55)；EA-ACR組與Sham-EA-ACR組相比，對睪周脂肪、腎周脂肪和大鼠肩胛棕色脂肪變化差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P值依次為(▲P1= 0.016，▲P2=0.058，▲P3=0.001)。

表4 各組內(nèi)臟脂肪和大鼠肩胛棕色脂肪重量

3 討論

中醫(yī)認(rèn)為肥胖多由于肺、脾、腎功能失調(diào)、 氣機(jī)失暢、 水濕停滯、痰濕內(nèi)阻、 日久經(jīng)絡(luò)閉阻、沖任不調(diào)而形成。針灸是一種公認(rèn)的“綠色療法”,在治療肥胖病的療效方面取得了滿意的成果。耳針作為針灸減肥的一個(gè)重要途徑發(fā)揮著重要作用。耳并不是單獨(dú)孤立的聽覺器官,而是相當(dāng)于人體縮影的一個(gè)小整體,全身五臟六腑、皮膚九竅、四肢百骸等部位,通過經(jīng)絡(luò)與耳廓密切聯(lián)系,故有“耳者,宗脈之所聚也”，“十二經(jīng)脈、三百六十五絡(luò),其血?dú)饨陨嫌诿娑呖崭[”之說。耳通過經(jīng)脈與臟腑及全身發(fā)生廣泛的聯(lián)系,針刺耳穴旨在宣暢經(jīng)絡(luò)、疏通氣血、宣肺化濁、利濕降脂,調(diào)節(jié)人體臟腑的生理功能，進(jìn)而到達(dá)減肥的作用。

從現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的觀點(diǎn)來看,神經(jīng)是耳廓與內(nèi)臟聯(lián)系的主要途徑。耳廓有豐富的神經(jīng)分布。實(shí)驗(yàn)表明,刺激耳部的淋巴管、血管、神經(jīng)等組合在一起的神經(jīng)道路,它通過神經(jīng)叢、脊髓和大腦以后,又以神經(jīng)的形式走向內(nèi)臟器官,能達(dá)到改善器官功能作用。呂明莊[4]認(rèn)為根據(jù)“經(jīng)穴-臟腑”相關(guān)理論,刺激耳穴對調(diào)節(jié)全身各系統(tǒng)的功能,尤其對調(diào)整內(nèi)分泌的功能非常重要。高昕妍[6]認(rèn)為耳甲區(qū)的迷走神經(jīng)耳支分布區(qū)域是體表激活副交感神經(jīng)系統(tǒng)的部位之一,刺激該區(qū)域通過內(nèi)臟感覺中樞孤束核,興奮與內(nèi)臟功能調(diào)節(jié)有關(guān)的中樞區(qū)域或核團(tuán)相聯(lián)系,通過“耳-迷走-內(nèi)臟反射途徑”治療與植物神經(jīng)系統(tǒng)功能失調(diào)有關(guān)及與內(nèi)分泌失調(diào)有關(guān)的疾病。

研究認(rèn)為，耳甲部是迷走神經(jīng)體表的惟一分支。研究發(fā)現(xiàn)，迷走神經(jīng)主要由傳遞來自胃腸機(jī)械和化學(xué)感受器信號的傳入纖維組成[8,9]，外周飽感信號主要通過迷走傳入纖維傳到下丘腦攝食中樞,從而影響進(jìn)食。攝食調(diào)節(jié)的通路是: 外周信號傳入攝食中樞，中樞處理這些信息從而調(diào)控?cái)z食行為，迷走神經(jīng)作為其重要通路成為潛在治療靶點(diǎn)[10～12]。所以本實(shí)驗(yàn)研究電針刺激耳甲部，旨在探討耳甲部電針刺激能否發(fā)揮刺激迷走神經(jīng)的作用實(shí)現(xiàn)減肥作用? EA-ACR是一種電刺激，為了避免可能因應(yīng)激反應(yīng)而引起的減肥效果，在試驗(yàn)中設(shè)計(jì)Sham-EA-ACR組作為對照。

通過6周的EA-ACR治療后，實(shí)驗(yàn)組大鼠體質(zhì)量明顯降低，而Sham-EA - ACR未出現(xiàn)減肥效果，進(jìn)而排除因應(yīng)激導(dǎo)致減肥效果。高脂飼料喂養(yǎng)組大鼠攝食量和胃排空統(tǒng)計(jì)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明EA-ACR沒有對攝食行為發(fā)生調(diào)控，這一點(diǎn)不同于既往VNS治療肥胖大鼠的研究[13]，其原因可能是EA-ACR組刺激迷走神經(jīng)耳支，不同于VNS直接刺激內(nèi)臟迷走神經(jīng)傳入支，這種刺激方式可能沒有對內(nèi)臟迷走神經(jīng)傳入支發(fā)生直接的影響。

此外，EA-ACR減少了睪周脂肪重量，同時(shí)增加了棕色脂肪(brown adipose tissue，BAT)的含量。人體內(nèi)存在棕色脂肪組織和白色脂肪組織(white adipose tissue ，WAT)。WAT堆積在皮下，主要以甘油三酯的形式儲(chǔ)存多余的能量，而BAT則以產(chǎn)熱的形式消耗能量，包括非顫栗性產(chǎn)熱和食物誘導(dǎo)產(chǎn)熱，它可以加快人體新陳代謝，促進(jìn)WAT消耗，將WAT轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和熱量。這是嬰幼兒在寒冷環(huán)境下保持體溫恒定的重要手段[14]。長期以來，人們一直認(rèn)為人類在出生后不久其體內(nèi)的 BAT 便逐漸消失。然而，現(xiàn)代磁共振技術(shù)證實(shí) BAT 仍存在于正常成人體內(nèi)，且其在肥胖患者體內(nèi)的活性隨肥胖程

度增加而降低[15]，因此，人們正試圖通過增加體內(nèi) BAT 數(shù)量和提高 BAT 活性或使WAT 具有 BAT 產(chǎn)熱特性，從而消耗肥胖患者體內(nèi)多余脂肪來發(fā)揮減肥作用。由此推測耳甲部電針刺激對肥胖大鼠減肥效應(yīng)的作用機(jī)制可能主要通過促進(jìn)棕色脂肪的代謝，加快脂肪的分解實(shí)現(xiàn)的。

綜上所述，耳甲部電針刺激對肥胖大鼠可以產(chǎn)生減肥效應(yīng)，其作用機(jī)制主要是促進(jìn)棕色脂肪的代謝，加快脂肪的分解；其對于攝食行為的調(diào)控在本實(shí)驗(yàn)中未被發(fā)現(xiàn)，其具體的通路機(jī)制需要進(jìn)一步的深入研究。

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