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火针对类风湿关节炎大鼠痛阈及IL-1、TNF-α的影响

2016-08-03李晶晶张英眭明红黄泰铮裴文娅林国华广州中医药大学附属宝安中医院深圳58玉溪市人民医院玉溪6500中山大学附属第二医院广州500广州中医药大学广州5005

上海针灸杂志 2016年5期
关键词:火针造模关节炎

李晶晶,张英,眭明红,黄泰铮,裴文娅,林国华(.广州中医药大学附属宝安中医院,深圳 58;.玉溪市人民医院,玉溪 6500;.中山大学附属第二医院,广州 500;.广州中医药大学,广州 5005)



·动物实验·

火针对类风湿关节炎大鼠痛阈及IL-1、TNF-α的影响

李晶晶1,张英2,眭明红3,黄泰铮4,裴文娅4,林国华4
(1.广州中医药大学附属宝安中医院,深圳 518133;2.玉溪市人民医院,玉溪 653100;3.中山大学附属第二医院,广州 510210;4.广州中医药大学,广州 510405)

【摘要】目的比较火针、普通针刺及穴位埋线对类风湿关节炎大鼠的镇痛效应。方法将50只健康雄性SD大鼠随机分为对照组、模型组、针刺组、火针组和穴位埋线组,每组10只。以完全弗氏佐剂(CFA)注入SD大鼠右后足垫皮肤内制作类风湿关节炎模型,3组均取右侧昆仑、足三里作为治疗穴位,分别行火针、针刺、穴位埋线治疗,分别于造模前1 d、造模第4天及治疗1、7、14 d后测定阈值,以各组大鼠右侧缩腿的机械足反射阈值(MWT)和热刺激爪退缩阈值(TWL)作为观测指标。治疗结束后分离大鼠足炎症组织,检测其中IL-1、TNF-α的含量。结果模型组、针刺组、穴位埋线组和火针组造模后及治疗1、7、14 d后MWT和TWL指标与对照组比较,差异均具有统计学意义(P<0.01)。火针组治疗1、7、14 d后MWT和TWL指标与模型组、针刺组和穴位埋线组比较,差异均具有统计学意义(P<0.01,P<0.05)。针刺组和穴位埋线组治疗1、7、14 d后MWT指标与模型组比较,差异均具有统计学意义(P<0.01)。针刺组和穴位埋线组治疗7、14 d后TWL指标与模型组比较,差异均具有统计学意义(P<0.01,P<0.05)。模型组、针刺组、穴位埋线组和火针组大鼠造模后IL-1和TNF-α含量与对照组比较,差异均具有统计学意义(P<0.01)。针刺组、穴位埋线组和火针组大鼠治疗后IL-1和TNF-α含量与模型组比较,差异均具有统计学意义(P<0.01)。针刺组和穴位埋线组大鼠治疗后IL-1和TNF-α含量与火针组比较,差均具有统计学意义(P<0.05)。结论火针能够提高类风湿关节炎大鼠痛阈,并通过降低病变肌肉组织中炎症因子含量,从而减轻类风湿关节炎引起的慢性疼痛。

【关键词】火针;穴位埋线;针刺;镇痛;关节炎,类风湿;血清白介素-1;肿瘤坏死因子;大鼠

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种以关节滑膜炎为特征的全身性免疫性疾病。滑膜炎反复发作会导致关节内软骨的破坏,产生关节功能障碍,严重者甚至会导致不同程度的残废,是临床中最常见的病症之一。由于本病病程迁延,发病缓慢,倘若不给予及时的治疗容易引起关节畸形或者功能性障碍,更有甚者导致残疾,严重影响患者身体健康和生活质量[1]。

为进一步探讨RA炎性痛应激的发病机理及有效的治疗方法,本实验采用佐剂性关节炎模型作为RA模型,从疼痛行为学角度来观察普通针刺、火针、穴位埋线对模型大鼠行为学及炎症因子的影响,现报告如下。

1 材料与方法

1.1实验动物

50只健康成年SD大鼠,雄性,SPF级,体重(200± 20)g,1.5月龄,由广东省医学实验动物中心提供[许可证号SCXK(粤)2008-0002,NO44007200006565]。动物在实验前适应性喂养1星期,饲养室及行为学实验室温度维持在(20±1)℃,湿度约为50%。随机分为对照组、模型组、针刺组、穴位埋线组和火针组,每组10只。行为学实验均在9:00—18:30进行。

1.2实验仪器及试剂

完全弗氏佐剂F5881(美国Sigma公司);电子测痛仪(美国IITC Life Science公司);Almemo2450型数据采集器(德国AHLBORN公司);泰盟PL-200型热刺痛仪(成都泰盟科技有限公司);IL-1、TNF-α试剂盒(广州格瑞林生物科技有限公司);TG12M离心机(盐城凯特);-80℃冰箱(日本三洋);AE-200型电子分析天平(瑞士梅特勒公司);酶标仪(美国Thermo);长15~40 mm不锈钢针灸针(苏州天协针灸器械有限公司);贺氏火针(定制);6号一次性使用无菌注射针(浙江京环医疗用品有限公司);3-0无菌医用羊肠线(上海浦东金环医疗用品股份有限公司)。

1.3模型制备

模型组、针刺组、火针组、穴位埋线组大鼠采用5%水合氯醛(0.8 mL/100 g)腹腔麻醉后,于大鼠右后足跖底部常规皮肤消毒,用微量注射器皮内进针至踝关节,注射完全弗氏佐剂0.1 mL致炎。观察3 d,以24 h出现右侧足部急性炎症肿胀,48 h出现继发性全身多发性关节炎,表现为前肢或对侧肢体甚至耳、尾部红肿或炎症结节出现,此时即为造模成功。

1.4治疗方法

1.4.1对照组

不造模,不治疗。

1.4.2模型组

只造模,不治疗。

1.4.3火针组

造模第4天将大鼠俯卧位于束鼠器中固定,外展拉直右侧后肢后,进行右腿部剃毛处理。取右侧足三里和昆仑穴。足三里位于右侧膝关节后外侧,在腓骨小头下约0.5 mm处;右昆仑位于右侧后肢外踝与跟腱之间的凹陷中,上述穴位参照林文注主编《实验针灸学》[2]大鼠标准穴位图谱定位。局部皮肤常规消毒后,用碘伏棉棒在穴位处标记,施术者右手持火针,置于乙醇灯外焰烧灼,待针尖烧至白亮后,快速点刺足三里和昆仑穴,速进速出,每穴点刺3下。隔日1次,共治疗7次。

1.4.4针刺组

造模第4天将大鼠俯卧位于束鼠器中固定,外展拉直右侧后肢后,进行右腿部剃毛处理。局部皮肤常规消毒后,用碘伏棉棒在穴位处标记,用长13 mm毫针迅速刺入大鼠足三里和昆仑穴0.3寸,留针30 min后出针。隔日1次,共治疗7次。

1.4.5穴位埋线组

造模第4天将大鼠俯卧位于束鼠器中固定,外展拉直右侧后肢后,进行右腿部剃毛处理后。局部皮肤常规消毒后,用碘伏棉棒在穴位处标记,将已预先置入长0.5 cm无菌羊肠线的6号针头快速刺入,待羊肠线完全置入穴位后退针。每6 d治疗1次,共治疗2次。

1.5观察指标

1.5.1痛敏阈值测定

采用机械测痛法与热辐射测痛法[3]分别于造模前1 d、造模第4天及治疗1、7、14 d后测痛敏阈值。

1.5.1.1机械测痛法

采用电子测痛仪(IITC Life Science),将大鼠放入有机玻璃箱内,待其适应30 min后,通过反光镜将触针对准大鼠后足掌面,触针自金属筛网下部持续垂直刺激大鼠后肢足底中部,大鼠出现缩足或舔足行为时视为阳性反应,刺激强度随即显示在数据采集器屏幕上即为机械缩爪阈值(mechanical withdrawal threshold,MWT),每次间隔5 min,共测5次,去掉最大值和最小值后取平均值。

1.5.1.2热辐射测痛法

采用PL-200型热刺痛仪测定大鼠的缩爪潜伏期。将大鼠放入热刺痛仪的有机玻璃格子内待其适应一段时间静止休息时,将强度为50%的光辐射焦点对准大鼠足底中部,以大鼠抬腿的潜伏期作为热刺激爪退缩阈值(thermal withdrawal lateney,TWL),连续测5次,间隔5~10 min,去掉最大值和最小值后取其平均值,为防止热辐射损伤,光照最长时限定为30 s。

1.5.2IL-1和TNF-α含量测定

在行为学实验结束后2~3 d,将各组大鼠用5%水合氯醛(0.8 mL/100 g)腹腔注射麻醉,切割炎症病变组织标本后,称取重量。加入一定量的PBS(pH值为7.4),用液氮迅速冷冻保存备用。标本融化后仍然保持2~8℃的温度,再加入一定量的PBS(pH值为7.4),用手工或匀浆器将标本匀浆充分,离心约20 min(2000~3000 转/min)。仔细收集上清。分装后一份待检测,其余置于-20℃冷冻备用。采用双抗夹心ELISA法检测大鼠肌肉组织IL-1和TNF-α。

1.6统计学方法

采用SPSS18.0统计软件进行单因素方差分析,然后进行LSD检验,组内前后差异采用t检验,计量资料以均数±标准差表示。以P<0.05表示差异有统计学意义。

2 实验结果

2.1各组大鼠不同时间MWT指标比较

由表1、图1可见,各组造模前MWT指标比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。模型组、针刺组、穴位埋线组和火针组造模后及治疗1、7、14 d后MWT指标与对照组比较,差异均具有统计学意义(P<0.01)。针刺组、穴位埋线组和火针组治疗1、7、14 d后MWT指标与模型组比较,差异均具有统计学意义(P<0.01)。火针组治疗1、7、14 d后MWT指标与针刺组和穴位埋线组比较,差异均具有统计学意义(P<0.01)。

表1 各组大鼠不同时间MWT指标比较(±s,g)

表1 各组大鼠不同时间MWT指标比较(±s,g)

注:与对照组比较1)P<0.01;与模型组比较2)P<0.01;与针刺组比较3)P<0.01;与穴位埋线组比较4)P<0.01

组别 n 造模前 造模后 治疗1 d后 治疗7 d后 治疗14 d后对照组 10 34.63±2.86 35.00±1.88 34.94±2.55 35.29±3.02 36.77±3.4模型组 10 34.81±3.14 16.78±2.711) 16.22±2.291) 16.74±2.191) 17.36±2.061)针刺组 10 35.47±2.49 18.16±2.811) 20.78±2.461)2) 22.83±2.941)2) 24.02±3.851)2)穴位埋线组 10 34.47±2.94 17.04±3.171) 17.90±3.201)3) 23.39±2.201)2) 24.39±2.611)2)火针组 10 34.30±2.00 18.33±3.391) 23.47±2.881)2)3)4) 28.74±1.201)2)3)4) 28.94±1.371)2)3)4)

2.2各组大鼠不同时间TWL指标比较

由表2、图2可见,模型组、针刺组和穴位埋线组造模后及治疗1、7、14 d后TWL指标与对照组比较,差异均具有统计学意义(P<0.01)。火针组造模后及治疗1、 7 d后TWL指标与对照组比较,差异均具有统计学意义(P<0.01)。火针组治疗1、7、14 d后TWL指标与模型组、针刺组和穴位埋线组比较,差异均具有统计学意义(P<0.01,P<0.05)。针刺组和穴位埋线组治疗7、14 d 后TWL指标与模型组比较,差异均具有统计学意义(P<0.01,P<0.05)。

图2 各组大鼠不同时间TWL指标比较

表2 各组大鼠热刺激爪退缩阈值(TWL)比较 (x±s,s)

2.3各组大鼠肌肉病变组织IL-1和TNF-α含量比较

由表3、图3可见,模型组、针刺组、穴位埋线组大鼠IL-1和TNF-α含量与对照组比较,差异均具有统计学意义(P<0.01);火针组TNF-α含量与对照组接近(P>0.05)。针刺组、穴位埋线组和火针组大鼠治疗后IL-1和TNF-α含量与模型组比较,差异均具有统计学意义(P<0.01)。针刺组和穴位埋线组大鼠治疗后TNF-α含量与火针组比较,差异均具有统计学意义(P<0.05)。针刺组和穴位埋线组大鼠治疗后IL-1含量与火针组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。

图3 各组大鼠肌肉病变组织IL-1和TNF-α含量比较

表3 各组肌肉病变组织IL-1和TNF-α含量比较 (±s)

表3 各组肌肉病变组织IL-1和TNF-α含量比较 (±s)

注:与对照组比较1)P<0.01;与模型组比较2)P<0.01,;与针刺组比较3)P<0.05;与穴位埋线组比较4)P<0.05

组别 n TNF-α IL-1对照组 10 16.44±3.48 13.56±1.85模型组 10 31.09±4.681) 32.69±2.041)针刺组 10 21.97±2.141)2) 21.82±1.921)2)穴位埋线组 10 22.31±2.081)2) 20.14±2.721)2)火针组 10 17.82±5.132)3)4) 19.91±2.621)2)

3 讨论

类风湿关节炎是一种以关节滑膜炎为特征的全身性免疫性疾病。慢性痛是其主要临床表现之一,疼痛甚者会影响患者情绪,诱发焦虑症状,严重影响RA患者的生活质量[4]。目前治疗RA的首选药物以甲氨蝶呤为主,它的作用机制是抑制RA滑膜细胞增殖,阻止滑膜组织对周围的侵蚀,从而起到治疗作用。有实验研究[5]表明,甲氨蝶呤会引起肝细胞核增大、变形,并产生骨髓抑制,对肝脏和免疫系统有较严重的不良反应。而针灸作为一种镇痛效果明显且副反应小的治疗方式,已得到广泛的认可。

目前国内对RA研究的动物模型,主要以佐剂性关节炎大鼠(AA)模型为主,其被认可为一种典型的慢性炎症疼痛模型[6]。完全弗氏佐剂CFA能成功诱导大鼠AA模型,为研究RA的发病机制及药物疗效提供理想的实验模型。造模后第1天,大鼠TWL明显缩短,表现为痛敏。造模后第4天痛敏稳定,可持续4星期以上。

长期临床实践表明,针刺疗法不仅能够治疗急性疼痛,而且多次针刺还能产生累加效应,从而治疗多种慢性疼痛[7]。从某种意义上讲,针刺的本质是破坏组织引起疼痛的损伤性刺激。目前,对单纯针刺及电针治疗的镇痛机理研究较多,而对于火针镇痛的机制研究却十分匮乏。因此,本研究利用火针疗法对RA模型大鼠进行治疗和研究,旨在对火针的镇痛疗效进行深入探索。

火针集毫针激发经气、火气温阳散寒的功效于一体,通过借火助阳、温通经络、开门驱邪、以热引热等机制起作用。借火助阳是其根本,正是由于火,才有了开门、引热等功能。故火针的作用可归纳为温阳散寒,化气利水;温经通络,祛瘀止痛;补养气血,升阳举陷;清热解毒,引邪外达;消癥散结,生肌敛疮等方面[8]。

行为学实验结果显示,大鼠造模后患足MWT、TWL指标降低,普通针刺、穴位埋线和火针治疗均能够有效提高大鼠痛阈。火针组治疗1、7、14 d后MWT和TWL指标与针刺组和穴位埋线组比较,差异均具有统计学意义(P<0.01,P<0.05),提示火针的镇痛效应优于其他两组,并且具有起效快、疗效高、维持时间长等优势。

IL-1和TNF-α作为炎症因子在RA发病过程中起着重要的协同效应,具有致热源和致炎作用,两者可刺激血管内皮细胞合成PGE2,刺激下丘脑体温调节中枢引起发热;诱导急性期反应,刺激滑膜细胞浸润,血管增生,血管翳形成,加速软骨破坏和纤维组织增生。因此,降低IL-1和TNF-α是治疗RA的重要环节之一。本研究表明,造模后大鼠病变组织IL-1和TNF-α含量明显升高,而火针、针刺、穴位埋线均能降低大鼠病变组织TNF-α及IL-1含量,其中火针的效果更显著,能够有效消除引起局部炎症及趋化作用的因素,从而改善RA红、肿、热、痛等临床症状,增强机体免疫的功能。

研究表明,火针改善RA病理情况主要通过以下环节。①降低体内炎症因子。火针通过降低体内炎症因子如IL-1、IL-6、IL-1β、TNF-α的发生趋化,阻断炎症因子介导的免疫反应,滑膜细胞及炎症细胞浸润相应减少[9-11]。②调节神经递质含量。通过调节外周、中枢的神经递质,如升高动物脑内(端脑与间脑)5-HT含量,降低外周组织中NE(血浆中NE主要来自交感神经末梢,NE本身不是致痛物质,但疼痛伴有一系列自主神经反应,尤其是交感神经活动亢进)、5-HT、5-HIAA、HA、腺苷等疼痛物质含量,从而达到中枢与外周共同作用的镇痛效应。③兴奋“第二优势灶”。即火针刺激在中枢形成第二兴奋灶强度超过原有病灶在中枢形成的第一兴奋灶,第一个兴奋灶的兴奋被抑制并被牵引至另一处。④提高刺激反射阈值。当内脏存在病变时,由刺激感受性低的内脏通过大脑皮层向刺激感受性高的相应脊髓神经所支配的皮肤形成刺激反射,即人们常称的“海特带”,通过刺激与内脏原发病灶相应脊髓节段的皮肤,由于皮肤的刺激感受性比内脏要高,因此,火针引起的皮肤疼痛必然影响内脏病变刺激所引起的疼痛向中枢的传达,从而发挥镇痛效应。

足三里为胃经经穴,具有疏通经脉、调气和血、健脾益气、扶正祛邪等功效。昆仑为足太阳膀胱经经穴,具有消肿止痛、强壮腰腿的功能。研究表明,足三里和昆仑穴对神经-内分泌-免疫网络均具有良好的调整作用,可在不同水平调节相关免疫、抗炎物质的合成、释放,并通过共同的介质实现对神经-内分泌-免疫网络的整体调节,从而发挥调节机体免疫功能、消炎镇痛,调节神经系统、内分泌系统功能的紊乱,提高机体抗病及应激能力[12]。火针点刺足三里和昆仑穴可以促进关节局部的血液循环,改善血液供应,放松局部肌肉,减轻滑膜的炎症性反应,从而达到缓解疼痛的作用。

综上所述,本实验证实了火针能够有效地消炎镇痛,且镇痛效果明显,维持时间长。但今后应从多方面、多角度、深层次探讨剖析火针对RA的治疗与镇痛机理,尤其可从神经-免疫-内分泌网络综合调节的角度进行研究,旨在阐明火针治疗RA的机制,以便更好地拓展火针镇痛的机理,为临床利用火针治疗RA提供更具说服力的科学依据。

参考文献

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【中图分类号】R2-03

【文献标志码】A

DOI:10.13460/j.issn.1005-0957.2016.05.0583

文章编号:1005-0957(2016)05-0583-05

收稿日期2015-08-17

作者简介:李晶晶(1985-),女,医师,2012级博士生

通信作者:林国华(1964-),男,教授,研究方向为针灸镇痛研究,Email:tcmlin-801@163.com

Experimental Study of the Effect of Fire Needling on Pain Threshold,and IL-1 and TNF-α in Rheumatoid Arthritis Rats

LI Jing-jing1,ZHANG Ying2,SUI Ming-hong3,HUANG Tai-zheng4,PEI Wen-ya4,LIN Guo-hua4.
1.Bao'an Traditional Chinese Medicine Hospital,Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine,Shenzhen 518133,China;2.Yuxi People's Hospital,Yuxi 653100,China;3.Zhongshan University Second Hospital,Guangzhou 510210,China;4.Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine,Guangzhou 510405,China

[Abstract]ObjectiveTo compare the analgesic effects of fire needling,conventional acupuncture and acupoint catgut embedding in rats with rheumatoid arthritis.MethodsFifty healthy male SD rats were randomized into control,model,acupuncture,fire needling and catgut embedding groups,10 rats each.A SD rat model of rheumatoid arthritis was made by intracutaneous injection of complete Freund's adjuvant into the right hind foot pad.Right Kunlun and Zusanli were selected as therapeutic points in the three groups and given fire needling,acupuncture or catgut embedding.The right paw mechanical withdrawal threshold(MWT)and thermal withdrawal latency(TWL)were used as observation indices and measured in every group of rats at one day before and four days after model making and at one,seven and fourteen days after the beginning of treatment.Rat paw inflammatory tissues were separated after the completion of treatment.The IL-1 and TNF-α contents of them were measured.ResultsThere were statistically significant differences in MWT and TWL between the model,acupuncture,fire needling or catgut embedding group and the control group after model making,and one,seven and fourteen days of treatment(P<0.01).There were statistically significant differences in MWT and TWL between the fire needling group and the model,acupuncture or catgut embedding group after one,seven and fourteen days of treatment(P<0.01,P<0.05).There was a statistically significant difference in MWT between the acupuncture or catgut embedding group and the model group after one,seven and fourteen days of treatment(P<0.01).There was a statistically significant difference in TWL between the acupuncture or catgut embedding group and the model group after seven and fourteen days of treatment(P<0.01,P<0.05).There were statistically significant differences in IL-1 and TNF-α contents between the model,acupuncture,catgut embedding or fire needling group and the control group after model making(P<0.01).after treatment,there were statistically significant differences in IL-1 and TNF-α contents between the acupuncture,catgut embedding or fire needling group and the model group and between the acupuncture or catgut embedding group and the fire needling group(P<0.05). ConclusionsFire needling can raise pain threshold in rats with rheumatoid arthritis.It alleviates rheumatoid arthritis-induced chronic pain by reducing the inflammatory factor content of affected muscular tissues.

[Key words]Fire needling;Acupoint catgut embedding;Acupuncture;Analgesia;Rheumatoid arthritis;Serum interleukin-1;Tumor necrosis factor;Rats

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