孫 彬 李福紅
(濟(jì)南市民族醫(yī)院,山東 濟(jì)南 250012)
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不同頻率電針足三里對(duì)運(yùn)動(dòng)大鼠腓腸肌核因子-κB、血清腫瘤壞死因子-α和白細(xì)胞介素-1β的影響
孫彬李福紅1
(濟(jì)南市民族醫(yī)院,山東濟(jì)南250012)
目的研究不同頻率電針對(duì)運(yùn)動(dòng)大鼠腓腸肌核因子(NF)-κB、血清腫瘤壞死因子(TNF)-α和白細(xì)胞介素(IL)-1β的影響。方法采用Bedford漸增負(fù)荷跑臺(tái)跑運(yùn)動(dòng)模型,用韓式電針儀對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞大鼠雙側(cè)足三里穴進(jìn)行2/15 Hz、2/100 Hz兩種不同頻率的刺激,觀察血清睪酮/皮質(zhì)酮比值、腓腸肌NF-κB含量、血清TNF-α和IL-1β含量的變化。結(jié)果①與安靜對(duì)照組比較,運(yùn)動(dòng)組大鼠血清睪酮/皮質(zhì)酮比值顯著降低(P<0.05,P<0.01);②運(yùn)動(dòng)組大鼠腓腸肌NF-κB、血清TNF-α和IL-1β顯著升高(P<0.05,P<0.01);③運(yùn)動(dòng)+2/15 Hz電針組和運(yùn)動(dòng)+2/100 Hz電針組兩組大鼠腓腸肌NF-κB、血清TNF-α和IL-1β與運(yùn)動(dòng)后60 min組比較差異顯著(P<0.05,P<0.01);④運(yùn)動(dòng)+2/15 Hz電針組大鼠腓腸肌NF-κB、血清TNF-α和IL-1β與運(yùn)動(dòng)+2/100 Hz電針組比較,差異顯著(P<0.05,P<0.01)。結(jié)論①急性運(yùn)動(dòng)后可顯著增加大鼠腓腸肌NF-κB、血清TNF-α和IL-1β含量;②不同頻率電針均可降低急性運(yùn)動(dòng)后大鼠腓腸肌NF-κB、血清TNF-α和IL-1β的含量;③2/15 Hz可能是要篩選的電針消除運(yùn)動(dòng)性疲勞的最佳頻率。
電針頻率;運(yùn)動(dòng)性疲勞;核因子-κB;腫瘤壞死因子-α;白細(xì)胞介素-1β
電針抗運(yùn)動(dòng)性疲勞實(shí)驗(yàn)已有報(bào)道〔1~3〕,提示電針可促進(jìn)運(yùn)動(dòng)性疲勞恢復(fù),但電針抗運(yùn)動(dòng)性疲勞的適宜頻率目前仍不清楚。本研究采用Bedford漸增負(fù)荷跑臺(tái)跑運(yùn)動(dòng)模型建立急性運(yùn)動(dòng)性疲勞大鼠模型,測(cè)定安靜組、運(yùn)動(dòng)組大鼠及在不同頻率電針刺激運(yùn)動(dòng)性疲勞大鼠后腓腸肌細(xì)胞核因子(NF)-κB、血清腫瘤壞死因子(TNF)-α和白細(xì)胞介素(IL)-1β的變化,探討不同頻率電針抗運(yùn)動(dòng)性疲勞的效應(yīng),以便篩選更有效的針刺頻率。
1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選取50只健康、運(yùn)動(dòng)能力正常、體重(260±5)g的雄性SD大鼠,分籠飼養(yǎng),每籠5只。動(dòng)物房?jī)?nèi)保持室溫(20±2)℃,相對(duì)濕度45%~65%,自然晝夜節(jié)律變化光照,自由進(jìn)水和食物(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)固體混合飼料,購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心)。
1.2實(shí)驗(yàn)分組及選模大鼠常規(guī)飼養(yǎng)并適應(yīng)環(huán)境2 d后,隨機(jī)分為:安靜對(duì)照組、運(yùn)動(dòng)后即刻組、運(yùn)動(dòng)后60 min組、運(yùn)動(dòng)+2/15 Hz電針組和運(yùn)動(dòng)+2/100 Hz電針組。造模方案參照Bedford漸增負(fù)荷跑臺(tái)跑運(yùn)動(dòng)模型〔4〕,總運(yùn)動(dòng)時(shí)間為120 min左右,運(yùn)動(dòng)中采用木棒刺激維持運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。
1.3治療手段取材當(dāng)天,于運(yùn)動(dòng)后30 min對(duì)大鼠進(jìn)行電針治療30 min,采用28號(hào)1寸毫針,75%酒精穴位消毒后針刺大鼠足三里穴(腓骨小頭下0.5 cm)〔5〕,連接韓氏電針儀,頻率不同,波型為疏密波,電流強(qiáng)度為2 mA。安靜對(duì)照組:不運(yùn)動(dòng),也不進(jìn)行電針治療。運(yùn)動(dòng)后即刻組:按計(jì)劃進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,運(yùn)動(dòng)后即刻取材。運(yùn)動(dòng)后60 min組:按計(jì)劃進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,運(yùn)動(dòng)后60 min后取材。運(yùn)動(dòng)+2/15 Hz電針組:運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練30 min后,進(jìn)行電針治療,頻率為 2 Hz、15 Hz交替。電針后即刻取材。運(yùn)動(dòng)+電針2/100 Hz組:運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練30 min后,進(jìn)行電針治療,頻率為2 Hz、100 Hz交替。電針后即刻取材。
1.4取材用大鼠專用斷頭大剪刀將大鼠斷頭處死。取全血約5 ml,靜置于4℃冰箱中30 min,待凝固后以3 000 r/min的速度離心20 min,分離血清,分裝于EP管中,置于-80℃冰箱低溫保存,待測(cè)。迅速取大鼠腓腸肌適量,浸泡于4%多聚甲醛液中固定,待測(cè)。
1.5指標(biāo)檢測(cè)
1.5.1一般情況在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中詳細(xì)記錄大鼠的進(jìn)食、進(jìn)水情況,觀察動(dòng)物皮毛色澤、神態(tài)活動(dòng)、運(yùn)動(dòng)能力等。造模開(kāi)始前及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每天記錄大鼠體重變化。
1.5.2血清皮質(zhì)酮(C)的測(cè)定采用放射免疫法測(cè)定。將待測(cè)血清樣本、125I標(biāo)記的C和C抗體充分搖勻后,經(jīng)37℃溫育45 min,加入分離劑混勻,在室溫中靜置15 min,離心15 min,吸棄上清液后,測(cè)沉淀物的放射性計(jì)數(shù)。計(jì)算出B/Bo%,查標(biāo)準(zhǔn)曲線得出血清C濃度。
1.5.3血清睪酮(T)的測(cè)定采用放射免疫法測(cè)定。將待測(cè)血清樣本、125I標(biāo)記的T和T抗體充分搖勻后,經(jīng)37℃溫育1 h后,加入分離劑混勻,在室溫中靜置30 min,4℃ 3 500 r/min離心15 min,吸棄上清液后,測(cè)沉淀物的放射性計(jì)數(shù)。計(jì)算出樣本的B/Bo%,查標(biāo)準(zhǔn)曲線得出血清T濃度。
1.5.4血清IL-1β和TNF-α的測(cè)定采用放射免疫法測(cè)定。將待測(cè)血清樣本、125I標(biāo)記的IL-1β、IL-1β抗體和TNF-α、TNF-α抗體充分搖勻后,4℃放置24 h以上,加入分離劑混勻,在室溫中靜置15 min,4℃3 500 r/min離心15 min,棄上清液后,測(cè)沉淀物的放射性計(jì)數(shù)。計(jì)算出樣本的B/Bo%,查標(biāo)準(zhǔn)曲線得出血清IL-1β和TNF-α濃度。
1.5.5腓腸肌NF-κB的測(cè)定取大鼠腓腸肌適量浸泡于4%多聚甲醛液中固定24 h,常規(guī)石蠟包埋、切片。NF-κB p65的檢測(cè)用免疫組織化學(xué)染色法,按試劑盒說(shuō)明書(shū)將切片常規(guī)脫蠟至水后,用新鮮3%H2O2滅活內(nèi)源性酶10 min,PBS洗5 min×2次;置于檸檬酸緩沖液中(pH 6.0)微波修復(fù)抗原5 min×2次,PBS洗5 min×2次;滴加一抗(兔抗鼠NF-κB p65亞單位的多克隆抗體,經(jīng)預(yù)實(shí)驗(yàn)定為稀釋度1∶100),冰箱4 ℃過(guò)夜,PBS洗5 min×3次;滴加二抗(羊抗兔IgG),37 ℃孵育30 min,PBS洗5 min×2次;滴加SABC試劑30 min,PBS洗5 min×2次;DAB顯色,顯微鏡觀察,自來(lái)水充分沖洗;蘇木素輕度復(fù)染;梯度乙醇脫水,中性樹(shù)膠封片。每張切片隨機(jī)選取10個(gè)高倍鏡視野,計(jì)數(shù)腓腸肌細(xì)胞中染色陽(yáng)性的細(xì)胞核(呈棕黃色),以其細(xì)胞核陽(yáng)性數(shù)占細(xì)胞核總數(shù)的百分比,即細(xì)胞核的陽(yáng)性率,作為腓腸肌細(xì)胞NF-κB活性的反映。
1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS13.0軟件進(jìn)行單因素方差分析。
2.1血清T/C比值的變化運(yùn)動(dòng)后60 min組大鼠血清T/C比值較安靜對(duì)照組顯著降低(P<0.01),運(yùn)動(dòng)后即刻組較安靜對(duì)照組亦明顯降低(P<0.05)。見(jiàn)表1。
表1 運(yùn)動(dòng)大鼠血清T、C及T/C比值變化
與安靜對(duì)照組比較:1)P<0.05,2)P<0.01
2.2腓腸肌NF-κB含量的變化運(yùn)動(dòng)后即刻組大鼠腓腸肌NF-κB的含量〔(16.5±2.8)%〕明顯高于安靜對(duì)照組〔(11.2±2.9)%(P<0.05)〕。運(yùn)動(dòng)后60 min組大鼠腓腸肌NF-κB的含量〔(41.6±6.0)%〕顯著高于安靜對(duì)照組(P<0.01)。運(yùn)動(dòng)+2/15 Hz電針組〔(30.5±3.8)%〕和運(yùn)動(dòng)+2/100 Hz電針〔(34.9±3.9)%〕組與運(yùn)動(dòng)后60 min組相比,前兩組大鼠腓腸肌NF-κB的含量明顯低于后者(P<0.01)。運(yùn)動(dòng)+2/15 Hz電針組和運(yùn)動(dòng)+2/100 Hz電針組相比,前者腓腸肌NF-κB的含量明顯低于后者(P<0.05)。
2.3血清TNF-α含量的比較運(yùn)動(dòng)后即刻組大鼠血清TNF-α含量〔(0.849±0.228)ng/ml〕均明顯高于安靜對(duì)照組〔(0.569±0.136)ng/ml,(P<0.05)〕。運(yùn)動(dòng)后60 min組大鼠血清TNF-α含量〔(1.009±0.332)ng/ml〕顯著高于安靜對(duì)照組(P<0.01)。運(yùn)動(dòng)+2/15Hz電針組〔(0.47±0.135)ng/ml〕與運(yùn)動(dòng)后60 min組相比,前者大鼠血清TNF-α含量明顯低于后者(P<0.01)。運(yùn)動(dòng)+2/100 Hz電針組〔(0.735±0.192)ng/ml〕與運(yùn)動(dòng)后60 min組相比,前者大鼠血清TNF-α含量明顯低于后者(P<0.05)。運(yùn)動(dòng)+2/15 Hz電針組和運(yùn)動(dòng)+2/100 Hz電針組相比,前者血清TNF-α亦明顯低于后者(P<0.05)。
2.4血清IL-1β含量的比較運(yùn)動(dòng)后即刻組〔(0.268±0.033)ng/ml〕和運(yùn)動(dòng)后60 min組〔(0.277±0.038)ng/ml〕大鼠血清IL-1β含量均高于安靜對(duì)照組〔(0.222±0.064)ng/ml(P<0.05)〕。運(yùn)動(dòng)+2/15 Hz電針組〔(0.161±0.031)ng/ml〕和運(yùn)動(dòng)+2/100 Hz電針組〔(0.203±0.038)ng/ml〕與運(yùn)動(dòng)后60 min組相比,前兩組大鼠血清IL-1β含量明顯低于后者(P<0.01)。運(yùn)動(dòng)+ 2/15 Hz電針組和運(yùn)動(dòng)+2/100 Hz電針組相比,前者血清IL-1β含量明顯低于后者(P<0.05)。
血清T/C比值是評(píng)定運(yùn)動(dòng)性疲勞的常用指標(biāo),本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明運(yùn)動(dòng)性疲勞動(dòng)物模型造模成功。
NF-κB活化是機(jī)體效應(yīng)細(xì)胞大量釋放促炎細(xì)胞因子的關(guān)鍵環(huán)節(jié)〔6〕。在TNF-α啟動(dòng)子上存在著NF-κB 結(jié)合位點(diǎn),有實(shí)驗(yàn)也證明NF-κB 對(duì)TNF-α的表達(dá)具有調(diào)節(jié)作用〔7〕。TNF-α是運(yùn)動(dòng)中最早產(chǎn)生的關(guān)鍵的細(xì)胞因子,可誘導(dǎo)產(chǎn)生多種炎癥介質(zhì),如IL-1β、IL-6等的產(chǎn)生。有研究顯示〔8,9〕,運(yùn)動(dòng)激活肌肉中NF-κB繼而引起炎癥的級(jí)聯(lián)放大效應(yīng),加重肌肉損傷。而運(yùn)動(dòng)尤其是大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致腓腸肌NF-κB和血漿IL-1β、TNF-α升高。Veneroso等〔10〕報(bào)道小鼠急性運(yùn)動(dòng)(速度為25 m/min,10%坡度,持續(xù)時(shí)間為60 min)后,骨骼肌中NF-κB活性升高,血清TNF-α、IL-1濃度亦升高。Richard〔11〕報(bào)道小鼠在跑臺(tái)上以20 m/min運(yùn)動(dòng)5~60 min后,在訓(xùn)練后的1~3 h,在腓腸肌的紅肌中,NF-κB活性增加了50%。朱榮〔12〕報(bào)道大鼠進(jìn)行1次大強(qiáng)度上坡跑運(yùn)動(dòng)(25 m/min,5%坡度,1 h),發(fā)現(xiàn)對(duì)照組運(yùn)動(dòng)后1h細(xì)胞核NF-κB結(jié)合DNA能力非常顯著高于安靜時(shí)(P<0.01)。Liao等〔13〕觀察到SD大鼠以25 m/min在-10%跑臺(tái)上運(yùn)動(dòng)1、2 h后,血清中TNF-α明顯升高。Moldoveanu等〔14〕讓受試者在60%~65%VO2max強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)3 h,血漿IL-1β濃度在運(yùn)動(dòng)至1 h顯著增加,運(yùn)動(dòng)至3 h達(dá)到最高值。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示電針可降低運(yùn)動(dòng)性疲勞大鼠腓腸肌NF-κB、血清TNF-α和IL-1β的含量,有緩解運(yùn)動(dòng)性疲勞的作用。在刺激強(qiáng)度、刺激時(shí)間等因素固定的情況下,2/15 Hz電針緩解運(yùn)動(dòng)性疲勞的效果優(yōu)于2/100 Hz電針。這與以往的研究報(bào)道一致〔15,16〕。因此,低頻電針可能是電針消除運(yùn)動(dòng)性疲勞的最佳頻率。
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〔2014-12-09修回〕
(編輯趙慧玲/曹夢(mèng)園)
10.3969/j.issn.1005-9202.2016.14.016
孫彬(1972-),女,碩士,副主任醫(yī)師,主要從事全科醫(yī)學(xué)研究。
R3
A
1005-9202(2016)14-3387-03;
1中國(guó)重型汽車(chē)集團(tuán)有限公司醫(yī)院