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基于TLR/NF-κB信号通路探讨电针治疗失眠症模型大鼠的作用及机制

2022-08-16张金媛顾银银葛玲玲李立文

长春中医药大学学报 2022年8期
关键词:脾脏失眠症单抗

张金媛,顾银银,葛玲玲,李立文

(1.张家港第一人民医院针灸康复科,江苏 张家港 215600;2.张家港第一人民医院中医科,江苏 张家港 215600;3.张家港市中医医院针灸科,江苏 张家港 215600)

失眠是指入睡困难、睡眠中途易醒、睡眠时间减少或睡眠质量低下,对日常工作和生活会造成不同程度的影响[1]。目前,临床常用镇定类药物进行治疗,短期内有效,但长期治疗效果尚未得到证明,镇定类药物会对记忆、反应能力带来一定的影响,同时患者会对镇定类药物产生一定的依赖性[2]。研究[3-4]表明,针灸在治疗失眠的过程中既有良好的疗效,且不良反应方面具有独特的优势,但其作用机制尚不明确。失眠与机体免疫能力下降有关,且TLR/NF-κB通路是介导免疫功能的重要通路,因此推测电针对失眠症的调控作用与TLR/NF-κB通路有关。内关作为八脉交会穴,能宁心安神、宽胸理气,具有主治疗失眠等相关病症的功效[5]。本研究建立失眠症大鼠模型,对双侧内关进行电针,探究电针通过调控TLR/NF-κB通路对失眠症大鼠的作用。

1 材料与方法

1.1 实验动物

SPF级、SD雄性大鼠,6周龄,体质量175~230 g,平均(200±15) g,购于南京医科大学,许可证为[生产许可SCXK(苏)2021-0001]。

1.2 主要材料与仪器

氯苯丙氨酸(PCPA)购于上海易恩化学技术有限公司;NaOH和HCL溶液购入西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司;安定注射液(地西泮)(国药准字H62020554,甘肃兰药药业集团有限责任公司);TNF-α、sTNF-RⅡ酶联免疫试剂盒购于上海酶联生物科技有限公司;FITC标记F4/80单抗,PE标记TLR3、TLR4单抗均购于北京百奥莱博科技有限公司;总RNA提取试剂盒购于爱必信(上海)生物科技有限公司;TRIzol试剂盒、逆转录试剂盒及荧光定量PCR试剂盒均购于上海恪敏生物科技有限公司;兔抗大鼠MyD88、TAB2、NF-kB一抗、山羊抗兔二抗均购于北京百奥莱博科技有限公司。

华佗牌SDZ-Ⅱ电子针疗仪及一次性无菌针灸针(规格:0.25 mm×25 mm)均购于苏州医疗用品厂有限公司;酶联免疫以检测仪(型号:BIOBASE1001,济南来宝医疗器械有限公司);流式细胞仪[型号:CytoFLEX,贝克曼库尔特国际贸易(上海)有限公司];美国伯乐高压电泳仪(型号:Powerpac HV,上海奥陆生物科技有限公司)。

1.3 实验方法

1.3.1 大鼠模型建立及分组 根据失眠动物造模法[6]进行模型建立,即氯苯丙氨酸(PCPA)造模法,用NaOH和HCL水溶液,将42 mL生理盐水调至pH为7.8左右的弱碱性溶液,取1.25 g PCPA,用配置好的弱碱性溶液配制为混悬液(300 mg·kg-1),每日1次,连续腹腔注射2 d。当第1次注射28~30 h后,大鼠昼夜节律消失,而对照组大鼠昼夜节律正常,即大鼠失眠模型建立成功。

选用40只雄性大鼠,随机选取10只为对照组,不作处理,其余大鼠均成功建立失眠模型,并随机分为模型组,安定组及电针组,每组10只。

1.3.2 药物处理 建模成功后,根据人与大鼠的体质量及给药剂量换算公式[7],安定组腹腔注射安定注射液(地西泮)0.92 mg· kg-1·d-1;电针对双侧内关进行针刺,设置电针仪参数为电流强度2 mA,频率2/15 Hz,留针20 min,隔日1次,均连续治疗15 d共8次;对照组与模型组腹腔注射等量的生理盐水。

1.3.3 酶联免疫法检测大鼠血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、可溶性人肿瘤坏死因子受体Ⅱ(sTNF-RⅡ)水平 治疗后,对大鼠进行麻醉处理,腹腔注射40 mg· kg-1,2%戊巴比妥钠,采集5 mL腹主动脉血,室温静置2 h,4 000 rpm低温(4℃)离心10 min,取上清液。根据酶联免疫试剂盒说明书,将标准品配制不同的浓度,并加入上清液50 μL,混匀后依次加入酶标记物,显色剂进行显色,最终加入终止液,使反应终止,采用酶联免疫检测仪检测TNF-α、sTNF-RⅡ测光密度值,根据标准曲线计算待测样浓度。

1.3.4 流式细胞术检测大鼠脾脏CD4+、CD5+调节性T细胞(Treg) 采集血液后处死,取出脾脏,每组5只大鼠脾脏研磨后制成脾细胞混液。取部分脾脏细胞悬液,离心(1 500 rpm,5 min)后弃上清液,加入200 μL溶血剂混匀,温水浴(40℃)15 min,离心后弃去上清液,冲洗2遍,加入PBS缓冲液,制备1×108·mL-1细胞悬液。吸取10 μL样本加入流式管,分别加入FITC标记CD4单抗与PE标记CD25单抗各5 μL;冰浴30 min,冲洗后用流式细胞仪进行检测。

1.3.5 流式细胞术检测大鼠脾脏单核细胞表面TLR3、TLR4 取制备好的1×108·mL-1脾脏细胞悬液10 μL,分别加入FITC标记F4/80单抗,PE标记TLR3、TLR4单抗各5 μL,冰浴30 min后冲洗;分别加入TLR3、TLR4单抗,冰浴30 min后冲洗。采用流式细胞仪对脾脏单核细胞表面TLR3、TLR4进行检测。

1.3.6 Western Blot检测大鼠脾脏MyD88、TAB2、NF-kB蛋白相对表达水平 另5只大鼠脾脏迅速置于液氮中保存,取50~100 mg冷冻保存的脾脏组织,研磨成匀浆,用裂解液对脾脏组织进行裂解,测定脾脏组织的蛋白浓度。采用电泳仪进行电泳,分离目的蛋白质,转膜后进行1 h封闭,根据一抗说明书进行稀释,分别加入MyD88、TAB2、NF-kB及内参一抗、二抗,进行孵育,最后经显影得到结果。(蛋白相对表达量=目的蛋白灰度值÷β-Actin 灰度值)[8]。

1.3.7 RT-PCR检测大鼠脾脏TLR3、TLR4、MyD88、TAB2、NF-kB mRNA表达情况 取50~100 mg冷冻保存的脾脏组织,根据TRIzol试剂盒说明书提取脾脏总RNA,并检测总RNA的纯度及浓度,以总RNA为模板,逆转录得到cRNA。取2μLcDNA,与20μL反应体系中进行扩增(2 μL SYBR,上、下游引物各1 μL,纯水加至20 μL);PCR扩增条件:预变性95 ℃,10 min,变性95 ℃,10 s,退火延伸,60 ℃,34 s,扩增40个循环[9]。以β-actin为内参,引物序列见表1。

表1 各基因PCR引物序列

1.4 统计学方法

用SPSS 22.0软件分析数据,符合正态分布的计量资料以均数±标准差(±s)表示,多样本计量资料比较采用单因素方差分析,两两比较采用LSD-t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组血清TNF-α、sTNF-RⅡ水平比较

见表2。

表2 各组血清TNF-α、sTNF-RⅡ水平比较(±s,n= 70)

表2 各组血清TNF-α、sTNF-RⅡ水平比较(±s,n= 70)

注:与对照组比较,# P<0.05;与模型组比较,△P<0.05;与安定组比较,▲P<0.05

组别 TNF-α/(pg·mL-1 ) sTNF-RⅡ/(ng·mL-1 )对照组 81.67±9.28 1.21±0.31模型组 102.68±12.82# 2.23±0.59#安定组 90.42±9.47#△ 1.75±0.42#△电针组 82.35±10.13△▲ 1.23±0.34△▲

2.2 各组脾脏CD4+ Treg、CD4+CD25+ Treg比较

见表3。

表3 各组脾脏CD4+、CD4+CD5+ Treg比较(±s,n = 10) %

表3 各组脾脏CD4+、CD4+CD5+ Treg比较(±s,n = 10) %

注:与对照组比较,# P<0.05;与模型组比较,△P<0.05;与安定组比较,▲P<0.05

组别 CD4+ Treg CD4+CD25+ Treg对照组 4.58±0.93 1.31±0.11模型组 2.46±0.41# 4.03±0.01#安定组 3.64±0.56#△ 2.33±0.05#△电针组 4.97±0.87△▲ 1.40±0.07△▲

2.3 各组脾脏单核细胞表面TLR3、TLR4表达情况比较

见表4。

表4 各组脾脏单核细胞表面TLR3、TLR4表达情况比较(±s,n= 10)

表4 各组脾脏单核细胞表面TLR3、TLR4表达情况比较(±s,n= 10)

注:与对照组比较,# P<0.05;与模型组比较,△P<0.05;与安定组比较,▲P<0.05

组别 TLR3 TLR4对照组 386.18±25.34 316.57±22.11模型组 524.46±35.71# 468.43±31.61#安定组 425.64±31.56#△ 367.13±26.65#△电针组 395.97±26.63△▲ 323.41±23.21△▲

2.4 各组脾脏MyD88、TAB2、NF-kB蛋白表达情况比较

见表5、图1。

表5 各组脾脏MyD88、TAB2、NF-kB蛋白表达情况比较(±s,n= 10)

表5 各组脾脏MyD88、TAB2、NF-kB蛋白表达情况比较(±s,n= 10)

注:与对照组比较,# P<0.05;与模型组比较,△P<0.05;与安定组比较,▲P<0.05

组别 MyD88 TAB2 NF-kB对照组 1.43±0.24 1.88±0.27 0.87±0.07模型组 3.21±0.35# 3.61±0.34 3.67±0.21#安定组 2.37±0.24#△ 2.11±0.30 2.59±0.14#△电针组 1.51±0.28△▲ 1.64±0.24 0.80±0.08△▲

图1 各组脾脏MyD88、TAB2、NF-kB蛋白免疫印迹

2.5 各组脾脏TLR3、TLR4、MyD88、TAB2、NF-kB mRNA表达情况比较

见表6。

表6 各组脾脏TLR3、TLR4、MyD88、TAB2、NF-kB mRNA表达情况比较(±s,n= 10)

表6 各组脾脏TLR3、TLR4、MyD88、TAB2、NF-kB mRNA表达情况比较(±s,n= 10)

注:与对照组比较,# P<0.05;与模型组比较,△P<0.05;与安定组比较,▲P<0.05

组别 TLR3 mRNA TLR4 mRNA MyD88 mRNA TAB2 mRNA NF-kB mRNA对照组 0.97±0.07 0.98±0.05 0.95±0.06 1.03±0.05 1.04±0.07模型组 2.07±0.66# 2.25±0.52# 1.45±0.27# 2.24±0.31# 3.01±0.74#安定组 1.27±0.21#△ 1.19±0.19#△ 1.21±0.23#△ 1.07±0.25#△ 1.56±0.34#△电针组 0.90±0.18△▲ 0.87±0.21△▲ 1.06±0.22△▲ 0.81±0.31△▲ 1.17±0.29△▲

3 讨论

失眠的作用机制复杂,研究证实,针灸对于神经递质具有一定的调节作用,通过调节中枢神经,从而改善睡眠[10]。炎症细胞水平受到心情、疼痛等精神状态的影响,有研究[11]显示在抑郁症患者的炎症因子水平异常,IL-6、TNFα水平明显升高。另外失眠还会影响机体的免疫功能,但其作用机制尚不明确。NGF/TrkA通路是介导炎症反应与免疫作用的重要通路,因此推测电针对于失眠症的调节可能与NGF/TrkA通路有关[12]。目前对于NGF/TrkA通路在失眠症中的研究较少,本研究通过建立失眠症大鼠模型,探究电针对该通路的调节作用[13]。

TNF的表达受到昼夜节律的影响,参与睡眠的调节,相关研究[12]表明,向家兔脑或静脉注射TNF,能够延长其睡眠时间。TNF-α与其他因子共同激活免疫反应,sTNF-R为TNF-α受体,能够反应TNF-α的活性[13]。本研究中模型组TNF-α、sTNF-RⅡ水平升高,即失眠症会促进机体炎症反应的发生,而安定注射液及电针会使机体TNF-α、sTNF-RⅡ水平,降低机体炎症反应。其中电针的效果更明显,使炎症因子恢复至正常机体水平。CD4+CD25+Treg能够直接反应机体的免疫情况,正常状态下,CD4+CD25+Treg能够维持机体的免疫耐受,防止机体过免疫,而非正常状态下,CD4+CD25+Treg或导致机体出现免疫抑制,降低T细胞的增殖能力,导致机体免疫能力下降,相反CD4+Treg在炎症存在的情况下,则具有抑制炎症的作用[14]。本研究中模型组CD4+Treg占比降低,而CD4+CD25+Treg占比升高,说明在失眠的状态下,机体处于炎症状态,免疫力降低,而经过西药治疗或电针治疗后,CD4+Treg占比升高,而CD4+CD25+Treg占比降低,表明机体炎症减少,免疫能力提高,提示药物治疗与电针治疗均有一定作用,其中电针效果更明显。

当机体受到外界细菌或病毒入侵时,机体会激活免疫系统抵抗病原体的入侵,也可通过炎症反应,激活细胞因子杀死病原体[15]。有研究[16]证实,受到外界感染时,会引起发热和促进睡眠,睡眠能够对免疫细胞与细胞因子的活性造成一定影响,睡眠与机体的免疫功能与炎症反应存在某种联系。MyD88依赖型是TLR/NF-κB通路的经典途径,该途径中NF-κB被激活,并与TNF-α与IL-1β的启动子结合,激活机体的免疫系统,调节炎症反应[17]。研究结果显示,模型组TLR3、TLR4、MyD88、TAB2、NF-kB mRNA及MyD88、TAB2、NF-kB蛋白表达均上调,表明失眠或激活TLR/NF-κB通路,引起炎症反应TNF-α、sTNF-RⅡ等分泌升高,同时导致CD4+Treg占比降低,而CD4+CD25+Treg占比升高,机体免疫能力下降。本研究大鼠经过电针治疗后,TLR3、TLR4、MyD88、TAB2、NF-kB mRNA 及 MyD88、TAB2、NF-kB蛋白表达下调,TLR/NF-κB通路受到抑制,提示电针双侧内关穴能够抑制TLR/NF-κB信号通路,降低炎症反应,提高机体免疫能力,从而缓解失眠的症状,改善睡眠。

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