涂厚義陳茜劉淑云殷澤登

·實驗研究·

電針聽宮和翳風穴對豚鼠聽皮層糖代謝及IGF-1表達的影響△

涂厚義1，2陳茜1劉淑云1殷澤登1

目的 探討電針聽宮穴和翳風穴對豚鼠聽皮層葡萄糖代謝和胰島素樣生長因子-1（insulin like growth factor-1，IGF-1）表達的影響。方法 將成年雜色豚鼠18只隨機分為3組，電針耳穴組7只，同時電針雙側(cè)聽宮和翳風穴，持續(xù)15分鐘，每日1次，共7天；電針非穴位組6只，電針聽宮穴靠眼側(cè)方5 mm處和翳風穴正下方5 mm處，時間同電針耳穴組；對照組5只不作任何處理，常規(guī)飼養(yǎng)。各組完成電針后進行PET／CT掃描，獲得CT、PET及兩者融合圖像，觀察豚鼠聽皮層攝取顯像劑18F-脫氧葡萄糖的情況，以聽皮層和小腦最大標準攝入值（standard uptake value，SUV）的比值為觀察指標；采用實時熒光定量PCR技術(shù)檢測豚鼠聽皮層IGF-1 mRNA表達。結(jié)果 對照組、電針耳穴組、電針非耳穴組聽皮層SUV最大值與小腦SUV最大值的比值分別為0.75±0.06、0.84±0.05和0.71±0.06，電針耳穴組高于對照組和電針非耳穴組，（分別為P＝0.042，P＝0.009）；對照組、電針耳穴組、電針非耳穴組聽皮層局部IGF-1 mRNA相對表達量分別為1.34±0.24、2.03±0.36、0.92±0.23，電針耳穴組高于對照組和電針非耳穴組（分別為P＝0.002，P＜0.001）。結(jié)論 電針針刺聽宮和翳風穴可增加豚鼠聽皮層局部IGF-1的表達，可能通過提高葡萄糖代謝水平促進豚鼠聽皮層的功能。

電針； 聽皮層； 糖代謝； 胰島素樣生長因子-1

耳聾影響人們的社會交往和生活質(zhì)量，不利于患者的身心健康，也給家庭和社會帶來沉重的負擔。感音神經(jīng)性聾的發(fā)病率較高［1］，對于其防治的研究值得關(guān)注，前期研究發(fā)現(xiàn)電針聽宮和翳風穴可在一定程度上延緩豚鼠年齡相關(guān)性聾的發(fā)生、發(fā)展［2，3］。為進一步研究其機制，本研究采用正電子發(fā)射斷層顯像／計算機體層掃描（PET／CT）和實時熒光定量PCR技術(shù)觀察并探討電針聽宮和翳風穴對豚鼠聽皮層葡萄糖代謝和胰島素樣生長因子-1（insulin like growth factor-1，IGF-1）表達的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組 無耳毒性藥物使用史、無噪聲暴露史、耳廓反射正常的成年雜色豚鼠（300～450 g，瀘州醫(yī)學院實驗動物中心提供）18只為實驗動物，依據(jù)隨機數(shù)字表法將豚鼠隨機為電針耳穴組（7只）、電針非穴位組（6只）和對照組（5只）。

1.2 實驗方法

1.2.1 電針耳穴及各組處理方法 參照謝仕津等［2］的方法在清醒狀態(tài)下，將豚鼠固定好，使用HM6805-I型經(jīng)穴治療儀（HM6805-I型，1100801072，四川恒明科技開發(fā)有限公司，中國成都）進行電針，電針耳穴組豚鼠同時于聽宮穴及翳風穴［4］持續(xù)電針15分鐘，每日1次，共7天；電針非穴位組豚鼠同時于聽宮穴靠眼側(cè)方5 mm處和翳風穴正下方5 mm處［4］持續(xù)電針15分鐘，每日一次，共7天；對照組豚鼠不做任何處理，常規(guī)喂養(yǎng)。

1.2.2 PET／CT檢查 各組完成電針耳穴或非穴位后，禁飲禁食10小時，將各組豚鼠用2%戊巴比妥鈉40 mg／kg麻醉后，通過足背靜脈注射由西門子公司醫(yī)用回旋加速器和化學合成系統(tǒng)一步法合成的18F-脫氧葡萄糖2 mic／kg，50分鐘后采用西門子公司的Inveon MM MicroPET／CT行頭部掃描，先進行CT掃描，后進行PET顯像。CT分辨率為3 072×2 048，曝光時間為200 ms，電壓80 k V，電流500μA；PET掃描時間為600 s。獲得的影像經(jīng)Shortcut to COBRA-Exxim軟件處理和重建，分別獲得CT、PET及兩者融合圖像；圖像經(jīng)衰減矯正處理后，經(jīng)Inveon Research workplace后處理工作站進行圖像分析，所有豚鼠在同一平面分別勾劃雙側(cè)聽皮層和小腦的感興趣區(qū)［5］，觀察攝取顯像劑的情況，分別測量其最大標準攝入值（standard uptake value，SUV），以各組聽皮層和小腦SUV比值作為觀察指標。

1.2.3 檢測各組豚鼠聽皮層局部IGF-1 m RNA表達 完成PET／CT檢查后第二天，將豚鼠用10%水合氯醛（400 mg／kg）腹腔注射麻醉后快速斷頭，暴露顱腔，參照文獻［5］進行聽皮層解剖定位，迅速取出大腦聽皮層組織放入裝有RNA保護液的脫RNA酶的EP管中，并放置于4℃冰箱，隔夜后轉(zhuǎn)入-80℃超低溫冰箱中保存?zhèn)溆?。實時熒光定量PCR技術(shù)檢測各組聽皮層局部IGF-1 mRNA表達［6］，PCR引物相關(guān)信息見表1。

表1 實時熒光定量PCR引物相關(guān)信息

2 結(jié)果

各組豚鼠聽皮層SUV最大值與小腦SUV最大值的比值見表2，電針耳穴組該比值明顯高于對照組和電針非耳穴組，差異有統(tǒng)計學意義（分別為P＝0.042和P＝0.009）；對照組與電針非耳穴組比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＝0.361）。

各組聽皮層局部IGF-1 mRNA相對表達量見表2，與對照組和電針非耳穴組比較，電針耳穴組聽皮層局部IGF-1 mRNA表達明顯增加，差異有統(tǒng)計學意義（分別為P＝0.002和P＜0.001）。

3 討論

3.1 電針聽宮和翳風穴對豚鼠聽皮層糖代謝的影

響 葡萄糖代謝產(chǎn)生的能量幾乎是腦的能量的唯一來源［7］，聽覺活動屬于神經(jīng)精神活動的一部分，神經(jīng)中樞的生理活動和病理過程都伴隨著葡萄糖代謝的變化，腦內(nèi)的葡萄糖代謝率反應腦的功能［8］。PET／CT結(jié)合了PET和CT技術(shù)各自的優(yōu)點，可從分子水平研究活體狀態(tài)的腦神經(jīng)細胞的生理活動、信息傳遞及調(diào)節(jié)機制［9］，通過PET／CT測試聽皮層葡萄糖的代謝率，能較直觀地了解聽皮層的生理代謝功能。文中結(jié)果顯示：電針耳穴組聽皮層與小腦SUV最大值的比值明顯高于對照組和電針非耳穴組，提示電針能改善聽皮層局部葡萄糖代謝水平，從而增強聽皮層的各項功能，與先前在人體其他腦區(qū)的研究結(jié)果［8～11］一致，可見，電針穴位能顯著提高部分腦區(qū)的葡萄糖代謝功能。另外，從文中結(jié)果可見，電針非耳穴組聽皮層與小腦SUV最大值的比值與對照組比較，無明顯差異，表明電針非穴位對聽皮層葡萄糖代謝無明顯影響，提示與聽覺有關(guān)的耳穴與聽覺中樞不同部位可能有一定的對應關(guān)系，尚需進一步證實。

表2 各組豚鼠聽皮層SUV值／小腦SUV值和聽皮層局部IGF-1 mRNA相對表達量比較（±s）

表2 各組豚鼠聽皮層SUV值／小腦SUV值和聽皮層局部IGF-1 mRNA相對表達量比較（±s）

組別聽皮層SUV值／小腦SUV值聽皮層局部IGF-1 mRNA 相對表達量對照組0.75±0.06 1.34±0.24電針耳穴組0.84±0.05 2.03±0.36電針非耳穴組0.71±0.06 0.92±0.23

本研究結(jié)果顯示針刺聽宮和翳風穴可以增強聽皮層局部的葡萄糖代謝，推測針刺與聽覺有關(guān)的穴位可改善聽皮層局部神經(jīng)細胞能量代謝，增強其生理活動；其作用機理可能是通過提高局部腦細胞ATP的產(chǎn)生，促進神經(jīng)細胞的興奮性、改善興奮的傳導來改善聽覺中樞的功能；也可能是通過增加腦局部血流量、誘發(fā)腦電活動、降低自由基、改變血液流變學狀態(tài)等，間接調(diào)節(jié)穴位區(qū)對應的腦細胞葡萄糖代謝以改善局部功能［7］。

3.2 電針聽宮和翳風穴對豚鼠聽皮層IGF-1表達的影響 感音神經(jīng)性聾發(fā)病的機理和病理改變復雜，2007年，Lee等［12］首次將含有重組人胰島素樣生長因子-1的明膠水凝膠注入圓窗膜上，發(fā)現(xiàn)可有效降低噪聲性聾豚鼠的ABR閾值；研究表明，通過下游區(qū)的PI3K／Akt和MEK／ERK兩個通路的級聯(lián)激活，IGF能上調(diào)耳蝸支持細胞生長相關(guān)蛋白和神經(jīng)生長因子-1的表達［13］；2012年，Nakagawa等［14］用同樣的方法治療突發(fā)性聾患者，平均局部用藥4周后，患者的純音聽閾值降低。這些研究給治療感音神經(jīng)性聾提供了一種新的思路。

IGF-1和IGF-1受體相結(jié)合以后，激活機體細胞內(nèi)一系列的信號通路，通過RAF、AKT和p38 MAPK蛋白激酶調(diào)節(jié)AP1、MEF2、Fox M1和Fox P3等轉(zhuǎn)錄因子的表達活性，從而調(diào)節(jié)細胞周期和新陳代謝［15］。Mason等［16］研究表明IGF-1可介導生長激素的作用，抑制蛋白分解，而且還能降低血液中氨基酸的濃度，避免高血糖，而使神經(jīng)元免于受到高血糖和氨基酸的毒性損傷，從而達到保護神經(jīng)元的目的。

IGF-1不僅能調(diào)控細胞的生長和分化，還可抑制多種因素所致的神經(jīng)元的凋亡［17］。孫迎春等［18］研究發(fā)現(xiàn)，在神經(jīng)損傷后早期予局部電針刺激，損傷的神經(jīng)組織中IGF-1表達有所增加，能提高神經(jīng)元的存活率，而且能促進神經(jīng)元軸突的再生和突觸的形成，從而促進神經(jīng)的再生和修復。孔立紅［19］、陳睿等［20］研究針刺對腦缺血大鼠腦組織IGF-1表達的影響，結(jié)果顯示：電針能促進大鼠大腦局部IGF -1的表達，針刺組的IGF-1免疫陽性細胞數(shù)量增加。文中結(jié)果顯示電針聽宮和翳風穴可提高豚鼠聽皮層IGF-1 m RNA的表達。以上研究說明，電針刺激相應穴位可以通過促進腦組織IGF-1的表達，調(diào)節(jié)神經(jīng)細胞的生長和分化，抑制細胞凋亡，維持動物成年腦的正常功能，并有助于細胞受損后的功能恢復。

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3 李君梅，殷澤登，謝仕津.電針耳穴對年齡相關(guān)性聾豚鼠耳蝸核、下丘和聽皮層超氧化物歧化酶活性的影響［J］.中國老年學雜志，2013，22：5608.

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（2014-06-19收稿）

（本文編輯 李翠娥）

Effects of Electroacupuncture at Tinggong and Yifeng on Glucose Metabolism and lGF-1 Expression in the Auditory Cortex of Guinea Pigs

Tu Houyi*，Chen Qian，Liu Shuyun，Yin Zedeng
（*Department of Otolaryngology of the Affiliated Hospital of Luzhou Medical College，Luzhou，646000，China）

Objective To investigate the effects and mechanisms of electroacupuncture at Tinggong and Yifeng on the local expression of insulin like growth factor-1（IGF-1）and glucose metabolism in the auditory cortex of guinea pig.Methods Eighteen Adult pigmented guinea pigs were randomly divided into 3 groups.Guinea pigs in electroacupuncture at auricular points group（EAPG，n＝7）were electroacupunctured at Tinggong and Yifeng acupoints simultaneously for 15 minutes every day，and electroacupunctur lasted 7 days.The electroacupuncture at non acupoint group（ENAG，n＝6）was electroacupunctured at non acupoints for the same time.The control group（CG，n＝5）received no treatment.After anesthetized，guinea pigs were injected18F-FDG via dorsocuboidal vein，and scanned by PET／CT.PET image and CT image were processed and reconstructed in the workstation to observe the uptake of imaging agent in the brain of guinea pigs.The maximum SUV values and its ratios between auditory cortex and cerebellum were measured.The expression of IGF-1 m RNA were detected by real-time fluorescence quantitative PCR.The results were analyzed by the one-way ANOVA and P＜0.05 means statistical significance. Results 1.Changes in glucose energy metabolism in the auditory cortex.The ratios of the maximum SUV value between

Electroacupuncture； Auditory cortex； Glucose metabolism； Insulin like growth factor-1（IGF-1）

10.3969／j.issn.1006-7299.2015.03.017

時間：2015-3-4 10：26

R339.16

A

1006-7299（2015）03-0280-04

△ 四川省衛(wèi)生廳（130356）、四川省教育廳（10zb119）、瀘州市科技局（2012-s-37）、瀘醫(yī)附院人才基金［（2013）60］聯(lián)合資助

1 瀘州醫(yī)學院附屬醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科（瀘州 646000）； 2 自貢市第四人民醫(yī)院耳鼻咽喉科

涂厚義，男，四川人，碩士研究生，主要研究方向為聽力與言語疾病基礎與臨床研究。

殷澤登（Email：landao0070450@sina.com）

網(wǎng)絡出版地址：http：／／www.cnki.net／kcms／detail／42.1391.R.20150304.1026.006.html

the auditory cortex and cerebellum were 0.75±0.06，0.84±0.05 and 0.71±0.06 for CG，EAPG and ENAG respectively.There was a significant difference between the CG and EAPG（P＝0.042），the EAPG and ENAG（P＝0.009），and no significant difference between the CG and ENAG（P＝0.361）.2.The fold changes in IGF-1 mRNA were 1.34±0.24，2.03±0.36 and 0.92±0.23 for CG，EAPG and ENAG respectively.There was a significant increase in IGF-1 mRNA expression in auditory cortex of the EAPG（P＝0.002，compared with the CG），and a significant difference between the EAPG and ENAG groups（P＜0.001）.Conclusion 1.Acupuncturing at Tinggong and Yifeng point can improve glucose metabolism in the auditory cortex of guinea pig.2.Acupuncturing at Tinggong and Yifeng point can result in increase of the local expression of IGF-1 in the auditory cortex of guinea pig.