電針ST36通過迷走神經孤束核改善糖尿病胃輕癱大鼠的胃運動障礙

文獻信息

湖南中醫(yī)藥大學針灸推拿康復學院等團隊的研究成果“Electroacupuncture at ST36 ameliorates gastric dysmotility in rats with diabetic gastroparesis via the nucleus tractus solitarius-vagal axis” （電針ST36通過迷走神經孤束核改善糖尿病胃輕癱大鼠的胃運動障礙）在學術期刊《World Journal of Gastroenterology》上發(fā)表。平生公司的小動物PET/CT（型號：Super Nova）產品在論文中提供了重要的大鼠胃腸道PET/CT圖像和定量分析。

該研究的通訊作者為岳增輝教授，第一作者為張游老師。

文獻背景

背景：背景糖尿病性胃輕癱（DGP）以胃排空延遲和動力受損為特征，由于其復雜的神經和分子病理生理學，給治療帶來了重大挑戰(zhàn)。新的證據表明，ST36電針（EA）調節(jié)胃腸功能；然而，其在DGP中療效的精確神經分子途徑仍未完全確定。

目的：目的闡明ST36電針通過孤束核（NTS）-迷走神經軸改善DGP胃動力的神經機制。

方法：通過單次大劑量腹腔注射2%鏈脲佐菌素聯(lián)合8周高糖/高脂飲食建立DGP模型。干預措施包括ST36時的電針、藥理學調節(jié)[膽堿乙酰轉移酶（ChAT）激動劑多聚乳酸（PA）和抑制劑拮抗劑α-NETA]以及膈下迷走神經切斷術。干預后觀察包括體重和血糖水平。使用酚紅測定、胃慢波記錄和動態(tài)正電子發(fā)射斷層掃描計算機斷層掃描成像評估胃排空。進行組織病理學分析（蘇木精素染色）和分子評估（蛋白質印跡、免疫熒光），以量化ST36穴位區(qū)域、L4-L6脊髓節(jié)段和NTS中的胃平滑肌相關因子[神經元型一氧化氮合酶（nNOS）、分化簇117（C-kit）、干細胞因子（SCF）]和迷走神經靶點[ChaAT、α7煙堿型乙酰膽堿受體（α7nAChR）]。通過酶聯(lián)免疫吸附試驗測定胃腸肽[胃泌素（Gas）、胃動素（MLT）和血管活性腸肽（VIP）]。

結果：研究發(fā)現(xiàn)，電針顯著提高了胃排空率，恢復了胃的慢波節(jié)律，改善了胃平滑肌的結構。炎癥浸潤減少和nNOS、C-kit和SCF表達增加證明了這一點。從機制上講，電針在ST36激活迷走神經靶點（ChAT和α7nAChR），通過脊髓節(jié)段L4-L6向NTS傳遞信號，隨后調節(jié)胃腸肽（Gas、MLT、VIP），并通過膈下迷走神經傳出途徑恢復Cajal間質細胞（ICCs）的功能。值得注意的是，膈下迷走神經切斷術消除了電針誘導的胃動力增強和ICC恢復，從而證實了迷走神經傳出信號的不可或缺的作用。

結論：電針通過外周刺激（ST36）、脊髓傳入（L4-L6）、腦干整合（NTS）、迷走神經傳出（胃）回路為改善DGP患者的胃腸運動提供了一種新的分子機制。

實驗方法

體內PET/CT成像

胃正電子發(fā)射斷層掃描計算機斷層掃描成像在所有治療方案結束后，使用Micro PET/CT掃描儀（平生醫(yī)療科技有限公司）進行正電子發(fā)射斷層成像（PET）掃描。大鼠禁食超過12小時，并在掃描前口服顯像劑劑[⁶⁸Ga]Ga-NOTA，該顯像劑劑與0.2克黑芝麻醬和2毫升生理鹽水混合。從給藥時間到給藥后60分鐘，連續(xù)采集動態(tài)圖像。每次掃描的動態(tài)數(shù)據被分為60幀（0秒×10，600秒×10，1200秒×10，1800秒×10，2400秒×10，3600秒×10）。為了增強PET圖像的可視化和解剖對齊，對大鼠進行了微計算機斷層掃描（CT）。從鼻尖到股骨遠端進行CT掃描，以在最佳視野內捕捉整個大鼠。然后對采集的CT圖像進行手動比較，以確定與PET掃描的位置和姿勢最匹配的幀。

實驗結果

采用診斷DGP大鼠的金標準，通過使用定量對比追蹤的證實性PET-CT成像來評估EA的療效。這表明，電針治療的大鼠表現(xiàn)出胃排空加速，給藥后3600秒僅剩下66.1%的放射性，而DGP和Sham對照組分別為80.9%和54.5%（P<0.05；圖1G-J）。這種多模式驗證包括電生理、功能和成像模式，提供了大量證據支持電針作為恢復DGP胃動力的強有力干預措施的有效性。

圖1. 電針已被證明可以促進糖尿病胃輕癱大鼠的胃排空。G：代表性正電子發(fā)射斷層掃描圖像；H：胃部感興趣的區(qū)域；I：胃中感興趣區(qū)域的放射性濃度（n=5）；J：3600秒時的胃排空率（n=5）。數(shù)據以平均值±標準差表示。

動態(tài)PET-CT成像進一步驗證了EA的促動力作用，顯示與DGP治療的大鼠（90.9%的保留率；P<0.05；圖7H和I）相比，EA治療的大白鼠胃放射性清除加速（3600秒時保留率為67.8%）。自發(fā)十二指腸迷走神經刺激（SDV）后，電針的療效顯著降低，殘余胃內容物增加到82.2%（P<0.05；圖7J）。本研究的整體結果表明，EA通過膈下迷走神經增強胃運動，從而確立其作為DGP神經調節(jié)的關鍵傳出途徑。

圖7 電針刺激對膈下迷走神經切斷術后胃排空的調節(jié)作用。H：代表性正電子發(fā)射斷層掃描圖像；I：感興趣胃區(qū)的放射性濃度（n=5）；J：3600秒時的胃排空率（n=5）。數(shù)據以平均值±標準差表示。

文獻結論

本研究通過對迷走神經通路的多層次驗證，闡明了電針改善DGP大鼠胃運動障礙的機制。首先，ST36穴位的電針激活外周迷走神經靶點，特別是ChAT，通過脊髓L4-L6傳入將信號傳遞到中樞神經系統(tǒng)。隨后，在腦干水平，這些信號通過激活NTS中表達c-FOS的神經元來增強迷走神經中樞驅動。最后，電針上調平滑肌相關因子（nNOS、C-kit、SCF），促進胃腸肽分泌，最終恢復胃排空（圖9）。在這項研究中，作者首次系統(tǒng)地揭示了電針通過外周刺激、脊髓傳入、腦干整合、迷走神經傳出的集成調節(jié)回路改善DGP胃腸運動的機制，這為電針治療DGP提供了一種新的分子機制。

使用設備

                                                 Super Nova^® Micro PET/CT（III 代外觀圖）