電針天樞對腸易激綜合征模型大鼠結腸敏感性與心率頻域的調(diào)控作用

郭興婧，陳少宗，常曉麗，王正文

（山東中醫(yī)藥大學針灸研究院，濟南 250355）

腸易激綜合征（irritable bowel syndrome，IBS）是臨床常見的功能性胃腸病（functional gastrointestinal disorders，F(xiàn)GIDs）之一，給患者日常工作、生活、心理健康帶來極大負擔，嚴重影響患者的生活質(zhì)量[1]。針灸療法對于IBS 具有較好的治療作用[2]。本實驗以IBS 模型大鼠為對象，以結腸擴張耐壓性和心率變異性為指標，觀察單純電針天樞對其內(nèi)臟高敏與心率頻域的調(diào)控作用。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物 選用體質(zhì)量200～250 g 的雄性清潔級Wistar 大鼠36 只，于清潔級實驗室中飼養(yǎng)[（22±2）℃，12/12 h 晝夜循環(huán)]，黑夜時間水和食物均可自由攝取，隨機分為對照組、模型組與天樞組。在實驗進行前，大鼠在標準實驗環(huán)境中適應性飼養(yǎng)7 d。實驗結束后，采用深度麻醉法使動物死亡，動物尸體送交山東中醫(yī)藥大學動物中心統(tǒng)一處理。實驗方案符合實驗動物與動物實驗福利、倫理要求，批號：SDUTCM20200620001。

1.1.2 實驗試劑和儀器 戊巴比妥鈉，甘油，自制擴張球囊，自制鉑金絲電極，恒溫手術臺，華佗牌針灸針，華佗牌電針儀，手術器械，Powerlab 數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)（AD Instruments，澳大利亞）。

1.2 方法

1.2.1 模型制備 除對照組外，其他2 組均按照同一方法進行造模，采用避水應急法造模[3-4]。適應性飼養(yǎng)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[水溫（25±2）℃]，保證水面在平臺表面下1 cm，將大鼠放于平臺上進行1 h避水應激，并且連續(xù)造模干預10 d，對照組置于不盛水的相同容器內(nèi)。為消除生物節(jié)律的影響，造模時間于每天9～10 時進行。

1.2.2 模型評價 大鼠造模結束后運用腹壁撤回反射（AWR）半定量評分對模型進行評價[5-6]。實驗前，禁食不禁水8～12 h，并于實驗前輕觸肛門，使其排出殘余糞便。自大鼠肛門內(nèi)置入誘發(fā)刺激的擴張球囊，深度為6 cm，并將擴張球囊縛在大鼠尾端以防止其滑出。置大鼠于平臺上，并限制其于20 cm×8 cm×8 cm透明塑料盒內(nèi)，讓大鼠適應15～20 min 后進行結直腸擴張刺激和AWR 評分。擴張壓力為40 mm Hg（1 mm Hg ≈0.133 kPa）。AWR 評分標準具體如下：對結腸擴張刺激無行為反應，評為0 分；給予刺激大鼠有動作停頓后并見短暫的頭部運動行為，評為1 分；刺激期間見有腹部肌肉收縮，評為2 分；如有腹部抬起行為，評為3 分；身體拱起，并抬起盆腔和陰囊者，評為4 分。每次結直腸擴張刺激持續(xù)20 s，間隔5 min后給下一次刺激，每個刺激強度重復3 次，取平均值作為最后的評分值。經(jīng)評估，每組各成模7 只。

1.2.3 電針治療 根據(jù)中國針灸學會實驗針灸分會制定的《動物針灸穴位圖譜》，參照人體經(jīng)穴定位取“天樞”，毫針直刺0.3 cm 后接電針診療儀，參數(shù)為連續(xù)波，頻率2 Hz、強度1 mA，連續(xù)20 min，每日1 次，連續(xù)14 d。對照組和模型組每天與天樞組相同時間相同方法進行抓取、固定，但不給予電針干預。

1.2.4 心電記錄 治療結束后次日開始記錄各組大鼠心電圖。實驗之前，為了減少糞便的形成，對各組大鼠禁食不禁水18～24 h。并于實驗前提大鼠尾部，使其排出腸內(nèi)殘余糞便。大鼠腹腔注射1%戊巴比妥鈉進行麻醉，麻醉后大鼠取仰臥位，固定于手術臺，用針灸針分別插入大鼠的雙下肢和右上肢皮下，再用心電圖電極固定在雙下肢和右上肢，參考電極固定在右下肢，正極固定在左下肢，負極固定在右上肢，待心電圖穩(wěn)定后，使用Powerlab 數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)記錄標準Ⅱ?qū)?lián)的心電圖20 min，分析心率低頻信號（low frequency，LF）、高頻信號（high frequency，HF）特征。

1.2.5 結腸敏感性測定 心電記錄完成后，在麻醉狀態(tài)下將甘油潤滑后的氣囊經(jīng)肛門緩緩插入6～7 cm，使氣囊的末端距離肛門約1 cm，用膠帶把導管和大鼠尾巴根部纏在一起，通過大鼠尾根部依托固定住球囊，以防滑脫。氣囊連接壓力感受器，可即時檢測氣囊壓力。實驗過程應用實驗動物體溫控制系統(tǒng)使大鼠體溫保持在37 ℃左右。沿腹正中線與髂前上棘的中點，在潔凈條件下行外科無菌操作下行縱向切口，剪開皮膚和皮下脂肪，暴露腹直肌，將電極插入肌肉，記錄同時給氣囊緩慢注氣，肌電信號通過置于雙側腹直肌的電極引出，肌電信號通過放大器、AD 信號轉換器進入計算機，采用Powerlab 數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，記錄大鼠在不同擴張壓力下對應的腹直肌的放電活動。

1.3 統(tǒng)計學方法 組間比較用單因素方差分析，結果用均數(shù)±標準差（）表示，采用GraphPad Prism 5.0軟件分析作圖，以P＜0.05 為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 電針天樞對IBS大鼠腸道敏感性的影響 見表1、圖1。

表1 電針天樞對IBS 模型大鼠內(nèi)臟疼痛閾值及心率頻域的影響（n =7）

圖1 電針天樞對IBS 大鼠模型內(nèi)臟疼痛閾值影響

2.2 電針天樞對IBS 大鼠心率頻域的影響 截取15 min 的標準Ⅱ?qū)?lián)心電圖，對LF、HF、LF/HF 進行分析。見表1、圖2、圖3、圖4。

圖2 電針天樞對IBS 模型大鼠LF 的影響

圖3 電針天樞對IBS 模型大鼠HF 的影響

圖4 電針天樞對IBS 模型大鼠LF/HF 的變化情況

3 討論

IBS 的發(fā)病機制尚未明了，但許多研究證實，精神心理因素的影響在臨床和基礎研究中參與IBS 的內(nèi)臟高敏感（visceral hypersensitivity，VHS）發(fā)生，母嬰分離、應激等多種應激模型可成功模擬IBS 的VHS 癥狀[7-9]。本實驗采用避水應急法造模，以VHS 為標志的IBS 成模率均穩(wěn)定在60%以上，表明不良精神刺激在IBS的發(fā)病中的確具有重要作用。本實驗結果證實，單獨電針天樞能夠顯著提升IBS 模型大鼠的內(nèi)臟疼痛閾值，這與既往文獻結果相吻合[10-12]，表明單獨電針天樞也能夠?qū)BS 模型大鼠VHS 產(chǎn)生一定的調(diào)控作用。

雖然內(nèi)臟高敏感是本病發(fā)病的重要病理生理機制之一，但神經(jīng)調(diào)控又在VHS 發(fā)生中起關鍵作用[13-15]，研究[16-17]表明，多數(shù)IBS 患者伴有自主神經(jīng)功能異常，心率變異性分析是盡早發(fā)現(xiàn)IBS 自主神經(jīng)功能異常的一個重要方法[18]。本實驗結果發(fā)現(xiàn)，模型組大鼠的頻域指標（LF、HF、LF/HF）發(fā)生嚴重紊亂，LF、LF/HF 顯著高于正常對照組（P＜0.001），HF 顯著低于正常對照組（P＜0.05），表明IBS 模型大鼠的自主神經(jīng)系統(tǒng)平衡性受到破壞。電針天樞后，發(fā)生嚴重異常的頻域指標得到較好修復，電針組LF、LF/HF 顯著低于模型組（P＜0.01、P＜0.001），表明單獨電針天樞能夠顯著改善IBS 模型大鼠自主神經(jīng)系統(tǒng)的平衡性，據(jù)此推測，電針天樞對IBS 模型大鼠VHS 的調(diào)控作用可能與其自主神經(jīng)系統(tǒng)平衡性得到修復有密切關系。

綜上所述，單獨電針天樞對IBS 模型大鼠VHS 有明顯調(diào)控作用，可能與電針天樞對自主神經(jīng)系統(tǒng)平衡功能的調(diào)節(jié)有密切關系。