王瓊, 金舒文, 周利, 鄒燃, 樂薇, 楊敏, 孫濱, 龐爭爭, 方霽
電針豐隆穴對高脂血癥的療效及對巨噬細胞ABCA1/JAK2/STAT3信號通路的影響*
王瓊1△, 金舒文2, 周利1, 鄒燃1, 樂薇1, 楊敏1, 孫濱1, 龐爭爭1, 方霽3
(1武漢市中西醫(yī)結合醫(yī)院針灸科,湖北 武漢 430022;2湖北中醫(yī)藥大學針灸骨傷學院,湖北 武漢 430061;3中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院,廣東 廣州 510530)
探究電針豐隆穴(ST40)對高脂血癥患者的降脂療效及對巨噬細胞ATP結合盒轉運體A1 (ABCA1)/Janus激酶2 (JAK2)/信號轉導和轉錄激活因子3 (STAT3)信號通路的影響。將105例臨床辨證為痰濁阻遏證的高脂血癥患者隨機分為電針組、藥物組與對照組,其中電針組予以電針針刺豐隆穴治療(=35);藥物組予以口服血脂康治療(=35);對照組不予以特殊處理(=35)。觀察治療前及治療后3個月和6個月3組患者血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)的水平變化;取各組患者血清與人THP-1細胞源性巨噬細胞共培養(yǎng),采用RT-qPCR及Western blot檢測各組巨噬細胞ABCA1、JAK2和STAT3的mRNA和蛋白表達。治療結束后,電針組總有效率為85.7%,藥物組總有效率為88.6%,兩者改善血脂的總有效率無顯著差異(>0.05);電針組與藥物組的TC、TG和LDL-C下降水平差異無統(tǒng)計學意義(>0.05)。治療后3個月和6個月,藥物組TC、TG和LDL-C水平較治療后升高(<0.05),而電針組仍較穩(wěn)定(>0.05)。治療后電針組與藥物組巨噬細胞ABCA1、JAK2和STAT3的mRNA及蛋白表達較對照組均顯著升高(<0.05);電針組與藥物組比較,兩者變化無顯著差異(>0.05)。電針豐隆穴可降低高脂血癥患者TC、TG和LDL-C水平,且療效較藥物治療穩(wěn)定,可上調巨噬細胞ABCA1、JAK2和STAT3的mRNA和蛋白表達,促進膽固醇逆轉運,抑制炎癥反應。
高脂血癥;電針;豐隆穴;ABCA1/JAK2/STAT3信號通路;巨噬細胞
高脂血癥是動脈粥樣硬化(atherosclerosis, AS)的獨立危險因素,嚴重威脅人類的健康,全球每年約有2 000萬患者死于動脈粥樣硬化性疾病[1-2]。高血脂導致血管內(nèi)皮損傷,產(chǎn)生一系列炎癥和免疫反應,誘導巨噬細胞形成泡沫細胞,造成內(nèi)皮下脂質堆積,最終形成動脈粥樣硬化[3]。目前治療高脂血癥和預防動脈粥樣硬化的主要方法為口服降脂藥物,但存在肝腎功能損害及胃腸道反應等不良反應。針刺作為一種補充替代療法,前期研究已顯示針刺豐隆穴具有降脂作用[4-5],且動物實驗證實,針刺可提高高脂血癥大鼠ATP結合盒轉運體A1 (ATP binding cassette transporter A1, ABCA1)的表達從而促進膽固醇逆轉運,并減輕巨噬細胞炎癥反應[6-8]。但針刺豐隆穴對高脂血癥患者血清巨噬細胞ABCA1及其下游的Janus激酶2 (Janus kinase 2, JAK2)/信號轉導和轉錄激活因子3 (signal transducer and activator of transcription 3, STAT3)信號通路的調節(jié)作用尚不明確。
高血脂誘導巨噬細胞形成泡沫細胞。是介導細胞內(nèi)膽固醇流出的關鍵基因,其通過多種途徑將胞內(nèi)膽固醇和磷脂轉運至胞外,減少胞內(nèi)脂質負荷,并抑制炎癥因子釋放,從而預防AS[9-10]。研究表明,巨噬細胞中的ABCA1與磷脂蛋白結合后激活多種下游信號通路,包括JAK2/STAT3信號通路,產(chǎn)生一系列瀑布反應,從而進一步促進脂質逆轉運及炎癥因子的降解[11]。本實驗通過觀察高脂血癥患者治療前及治療后3個月和6個月的血脂水平,并取不同治療方式后患者血清與巨噬細胞體外共培養(yǎng),檢測巨噬細胞中ABCA1、JAK2和STAT3 mRNA及蛋白表達,探究電針(electro-acupuncture, EA)豐隆穴對高脂血癥患者的臨床療效及對巨噬細胞信號通路的調節(jié),為針刺豐隆穴治療高脂血癥預防動脈粥樣硬化提供參考資料。
1.1一般資料共篩選132例2017年10月~2019年2月于武漢市中西醫(yī)結合醫(yī)院針灸科就診的高脂血癥患者,從中選取符合標準的痰濁阻遏證高脂血癥患者105例,按隨機數(shù)字表分為電針(EA)組、藥物(Xuezhikang)組和對照(control)組,每組35例,見圖1。3組患者的性別、年齡和病程等一般情況比較差異無統(tǒng)計學意義(>0.05),具有可比性,見表1。本研究經(jīng)武漢市中西醫(yī)結合醫(yī)院臨床研究倫理委員會批準,所有受試患者均簽署知情同意書。
Figure 1. Flow chart of case recruitment.
表1 3組高脂血癥患者一般資料比較
1.2診斷標準
1.2.1西醫(yī)診斷標準參照中國成人血脂異常防治指南修訂聯(lián)合委員會修訂的《中國成人血脂異常防治指南(2016年修訂版)》[12]。正常飲食狀態(tài)下,禁食12~14 h后,監(jiān)測血脂水平,達到以下3項中1項或1項以上者可診斷為高脂血癥:(1)總膽固醇(total cholesterol, TC)≥5.20 mmol/L;(2)低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)≥3.4 mmol/L;(3)甘油三酯(triglyceride, TG)≥1.70 mmol/L。
1.2.2中醫(yī)診斷標準參照《中藥新藥臨床研究指導原則》中關于“高脂血癥”診斷標準[13]。選取痰濁阻遏證,其診斷依據(jù)為:(1)主癥:體胖,胸悶脘痞,喜嘔吐痰涎,頭重如裹,肢體沉重麻木;(2)兼癥:失眠,口淡,納差,食少等;(3)舌脈:舌淡胖,苔白膩,脈弦滑。以上主癥具備兩項,結合兼癥、舌脈即可診斷。
1.3納入標準(1)符合中醫(yī)痰濁阻遏證型和西醫(yī)診斷標準;(2)年齡在30~70歲之間,診斷為原發(fā)性高脂血癥患者;(3)或曾服用調脂藥物治療,但已停藥2周或2周以上,血脂水平仍符合診斷標準者;(4)對實驗知情并簽署知情同意書者。
1.4排除標準(1)對降血脂藥物過敏者,妊娠期或哺乳期婦女;(2)半年內(nèi)曾患心腦血管意外,如急性心肌梗死、腦梗死、嚴重創(chuàng)傷或重大手術后患者;(3)年齡在30~70歲之外,診斷為繼發(fā)性高脂血癥患者;(4)純合子型高膽固醇血癥患者,以及服用如吩噻嗪類和腎上腺皮質類固醇類等藥物繼發(fā)的高脂血癥患者;(5)正在使用影響血脂代謝藥物的患者,如服用肝素和甲狀腺素等;(6)近2周內(nèi)曾接受其他可降低血脂藥物治療的患者;(7)合并有心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)等其他系統(tǒng)嚴重原發(fā)性疾病;(8)患有精神疾病的患者。
1.5剔除標準(1)進入試驗后,不符合納入標準或符合排除標準者;(2)在試驗過程中,存在明顯的干預因素影響試驗療效或安全性者;(3)試驗期間出現(xiàn)病情惡化或死亡的患者;(4)試驗過程中拒絕繼續(xù)試驗的患者;(5)出現(xiàn)嚴重不良事件或不良反應的受試者。
2.1電針組患者取仰臥位,充分暴露雙下肢,選取雙側豐隆穴,局部常規(guī)消毒,將0.32 mm×50 mm “健衛(wèi)仕牌”無菌針灸針(中美合作泰成科技發(fā)展有限公司,型號S3210)以90°角垂直皮膚快速進針,進針深度約40 mm。并取雙側豐隆穴近心端約0.5 cm處垂直刺一輔助針,深度約15 mm。雙側均接LH202H型韓氏穴位神經(jīng)刺激儀(北京華衛(wèi)產(chǎn)業(yè)開發(fā)公司),豐隆穴處接負極,輔助針處接正極。電針儀刺激參數(shù):直流電,等幅疏密波,頻率2/100 Hz,強度8~12 mA,以患者耐受為度。每次留針30 min,每日治療1次,每周連續(xù)治療6 d,共治療8周。
2.2藥物組囑患者口服血脂康膠囊(北京北大維信生物科技有限公司,批號20171158),每日2次,每次2粒,共連服8周。
2.3對照組不予以特殊處理。
2.4生活處方電針組、藥物組和對照組3組患者均囑其低脂飲食,改善生活方式(適當增加運動),控制其他心血管病危險因素,如限酒、戒煙和限鹽等,并囑患者在治療期間禁用其他影響試驗結果的藥物及治療措施。
3.1檢測指標
3.1.1血脂檢測分別于開始治療前1 d、治療結束后1 d、治療后3個月和治療后6個月,清晨空腹12 h(可少量飲水),抽取前臂靜脈血。取血前1 d內(nèi)不飲酒、不做劇烈運動;若服用影響血脂水平的藥物,應記錄用藥情況。采用中華醫(yī)學會檢驗學會推薦的方法檢測TC、TG、LDL-C和高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C):TC及TG均采用酶比色法(GPO-PAP法)[14-15],HDL-C采用磷鎢酸鎂(PTA-Mg2)沉淀法[16],LDL-C采用聚乙烯硫酸鹽(PVS)沉淀法[17]。
3.1.2血清巨噬細胞內(nèi)ABCA1、JAK2和STAT3指標檢測人血清與巨噬細胞共培養(yǎng)方法。治療結束后抽取各組患者靜脈血留置于肝素鈉試管混勻。采用600×離心10 min,取5 mL上層血清于EP管中,于-80℃保存?zhèn)溆?。將解融后的細胞懸液離心,后置于完全培養(yǎng)液重懸,于CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。待細胞匯合度達到90%時,吸除原有培養(yǎng)液,用PBS洗1遍后加適當?shù)囊鹊鞍酌?,消?~5 min,吹打細胞使細胞懸浮。選擇對數(shù)生長階段的細胞完成巨噬細胞培養(yǎng)。將巨噬細胞鋪裝于含有1 mL RPMI-1640培養(yǎng)液(無FBS)的12孔板,隨機分為電針組、藥物組和對照組,分別加入不同患者血清250 μL共培養(yǎng)24 h。
采用RT-qPCR法檢測各組患者血清對巨噬細胞ABCA1、JAK2和STAT3 mRNA含量。使用Trizol RNA試劑盒提取巨噬細胞總RNA。采用分光光度法測定RNA濃度后,按照逆轉錄試劑盒說明書,用Prime ScriptTMRT Master Mix逆轉錄RNA。以GAPDH為內(nèi)參照, RT-qPCR定量分析各組細胞中ABCA1、JAK2和STAT3的mRNA含量。每個待測樣本均有3管平行管。采用2-ΔΔCt法計算相對mRNA 水平表達量。引物序列見表2。
表2 RT-qPCR引物序列
Western blot實驗:提取各組巨噬細胞蛋白并用BCA蛋白濃度測定試劑盒測定濃度。行SDS-PAGE后,用濕轉法將蛋白轉移至PVDF膜上,于室溫下脫色搖床上用5%的脫脂牛奶(0.5%TBST配制),封閉1 h。加入Ⅰ抗(ABCA1,1∶40 000稀釋, JAK2和STAT3,1∶1 000稀釋),4℃孵育過夜。洗膜后加入辣根過氧化物酶標記的山羊抗兔Ⅱ抗(1∶3 000稀釋),室溫下孵育30 min后,洗膜。ECL發(fā)光,顯影,定影。PhotoShop整理去色,Alpha軟件處理系統(tǒng)分析目標帶的吸光度值。
3.2療效評價標準參照臨床藥物研究指導原則[18]:(1)顯效:治療后血脂檢測滿足以下任一項者, TC下降≥20%, TG下降≥40%, HDL-C上升≥0.26 mmol/L, TC-HDL-C/HDL-C下降≥20%;(2)有效:治療后血脂檢測滿足以下任一項者, TC下降10%~20%, TG下降20%~40%, HDL-C上升0.104~0.26 mmol/L, TC-HDL-C/HDL-C下降10%~20%;(3)無效:未達有效標準;(4)惡化:治療后血脂檢測滿足以下任一項者, TC上升≥10%, TG上升≥10%, HDL-C下降≥0.104 mmol/L, TC-HDL-C/HDL-C增高≥10%??傆行剩?)=(顯效+有效)/總例數(shù)×100%。
所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 26.0進行統(tǒng)計分析。正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差(mean±SD)表示,3組間血脂比較采用雙因素方差分析,并用Mix-Effect進行兩兩比較;3組間BCA1、JAK2和STAT3 mRNA及蛋白比較采用單因素方差分析,并用最小顯著性差異法(LSD法)進行兩兩比較;組內(nèi)比較采用配對檢驗。計數(shù)資料采用卡方檢驗分析。以<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
由表3可見,對照組總有效率為0,藥物組總有效率為88.6%,電針組總有效率為85.7%,兩組分別與對照組比較有顯著差異(<0.05),兩組間經(jīng)χ檢驗比較無顯著差異(>0.05)。
表3 各組患者臨床療效比較
*0.05control group.
2.1治療后各組患者血脂水平的比較治療前各組患者血清TC、TG、LDL-C和HDL-C差異無統(tǒng)計學意義(>0.05),具有可比性。治療后電針組與藥物組的TC、TG和LDL-C水平較同組治療前均顯著下降(<0.05),且較對照組有顯著差異(<0.05)。與藥物組相比,針刺組上述指標下降水平無顯著差異(>0.05)。對照組治療前后各指標無顯著差異(>0.05)。見表4。
表4 各組患者治療前后血脂結果比較
P<0.05before the treatment in the same group;#0.05control group.
2.2隨訪期各組患者血脂水平比較由表5可見,檢測隨訪期3組患者的血脂水平,電針組治療后3個月和治療后6個月TC、TG和LDL-C水平與治療后相比無明顯差異(>0.05);藥物組治療后3個月和治療后6個月TC、TG和LDL-C水平與治療后比較有顯著差異(<0.05)。藥物組治療后3個月和治療后6個月TC、TG和LDL-C水平與對照組比較仍有顯著差異(<0.05)。藥物組和電針組治療前后及隨訪HDL-C變化差異無統(tǒng)計學意義(>0.05)。對照組治療前后各項指標差異均無統(tǒng)計學意義(>0.05)。
表5 各組患者隨訪血脂結果測定比較
P<0.05after the treatment in the same group;#0.05control group.
治療后藥物組和電針組ABCA1、JAK2和STAT3的mRNA表達均顯著高于對照組(<0.05);和藥物組相比,電針組ABCA1、JAK2和STAT3的mRNA表達無顯著差異(>0.05),見圖2。
Figure 2. The mRNA expression of ABCA1, JAK2 and STAT3 in each group was detected by RT-qPCR. Mean±SD. n=35. *P<0.05 vs control group.
治療后藥物組和電針組ABCA1、JAK2和STAT3蛋白表達顯著高于對照組(<0.05);與藥物組相比,電針組蛋白表達無顯著差異(>0.05),見圖3。
Figure 3. The protein expression of ABCA1, JAK2 and STAT3 in each group by Western blot. Mean±SD. n=35. *P<0.05 vs control group.
在高血脂水平下,單核細胞經(jīng)氧化型低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein,ox-LDL)及各類趨化因子和生長因子介導分化為巨噬細胞,吞噬脂質沉積于內(nèi)皮下,發(fā)生一系列炎癥和免疫反應,最終形成動脈粥樣硬化。而巨噬細胞膜轉運蛋白ABCA1可通過介導胞內(nèi)膽固醇和磷脂對HDL和載脂蛋白A1(apolipo-proteinA1,Apo A1)的活性轉運,清除胞內(nèi)脂質,同時ApoA1阻礙ABCA1蛋白的降解以穩(wěn)定ABCA1蛋白質含量[19]。ABCA1可作為抗炎受體發(fā)揮一定的抗炎作用,且其抗炎活性僅次于其脂質調節(jié)能力[20-21],其下游JAK2/STAT3信號通路同時參與脂質調節(jié)與抗炎作用。JAK2受ABCA1激活后,發(fā)揮前饋機制作用,進一步增強ABCA1與Apo A1的活性結合,提高膽固醇逆轉運效率。同時有研究證實,與基因的啟動子有良好位點結合,直接調控的基因表達[22-23]。在抗炎作用方面,JAK2激活下游STAT3,從而抑制炎癥因子(如腫瘤壞死因子α和白細胞介素6)的產(chǎn)生。因此,JAK2/STAT3通路可能通過提高脂質逆轉運效率、抑制炎癥的產(chǎn)生,從而達到防治動脈粥樣硬化的作用。
既往臨床試驗證實針刺豐隆穴相比于藥物降脂療效更穩(wěn)定,且無肝酶升高和胃腸道反應等副作用,可作為一種安全有效的調節(jié)血脂方法[24-25]。解秸萍等[4]觀察到電針豐隆穴相較于口服血脂康,在治療高脂血癥時具有良好的后效應,隨訪1個月時電針組TG仍持續(xù)顯著下降。我們前期研究顯示電針豐隆穴能調節(jié)高脂血癥大鼠血脂水平,顯著上調大鼠巨噬細胞的mRNA和蛋白表達,降低細胞內(nèi)膽固醇負荷,并能減少巨噬細胞內(nèi)炎癥因子的含量、增加抗炎因子的含量,達到預防動脈粥樣硬化的目的[7-8,26]。在中醫(yī)學范圍內(nèi),高脂血癥屬“痰濁”、“痰瘀”范疇,與脾虛痰濁關系最為密切,病機總屬本虛標實[27-28]。豐隆穴為足陽明胃經(jīng)絡穴,一穴通二經(jīng),具有運脾和胃,化痰利濕之功,為治痰之要穴。文獻研究顯示臨床多以電針豐隆穴為主治療高脂血癥[29-30],上述研究表明電針豐隆穴具有調節(jié)血脂,抑制動脈粥樣硬化的作用。但電針豐隆穴的長期療效,及其對高脂血癥患者血清對體外巨噬細胞中ABCA1及其下游信號通路的調節(jié)作用尚不明確。本研究從患者治療前、后及隨訪期血脂水平,、和mRNA和蛋白的表達水平探究針刺治療高脂血癥的有效性及對ABCA1/JAK2/STAT3通路的影響。
本研究結果顯示,電針豐隆穴治療后能顯著降低患者血脂水平,對TC、TG和LDL-C有明顯的下調作用,效果與口服血脂康相當。治療后3個月和治療后6個月,血脂康組患者TC、TG和LDL-C水平上升,而電針組患者血脂水平仍較穩(wěn)定,說明長期療效方面電針治療優(yōu)于口服血脂康治療。電針豐隆穴和口服血脂康治療后,患者血清對巨噬細胞中、和mRNA及蛋白的表達水平顯著上升。上述結果表明電針豐隆穴具有穩(wěn)定的降脂療效,且其降脂和抗炎機制可能是通過調控ABCA1/JAK2/STAT3信號通路,提高膽固醇逆轉運效率并抑制炎癥因子的釋放而實現(xiàn)的,進而達到預防動脈粥樣硬化的目的。我們初步探討了電針豐隆穴對高脂血癥患者調節(jié)血脂的長期療效,并從轉錄水平調控了巨噬細胞ABCA1/JAK2/STAT3信號通路的表達。但本實驗受試者樣本數(shù)量較少,結果可能存在一定偏移,且僅對ABCA1、JAK2、STAT3信號通路進行了初步研究。今后需開展更多的大樣本臨床研究,且其上游信號以及下游炎癥因子的作用值得進一步探討。
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Effects of electro-acupuncture at Fenglong point(ST40)on treatment of hyperlipidemia and ABCA1/JAK2/STAT3 signaling pathway in macrophages
WANG Qiong1, JIN Shu-wen2, ZHOU Li1, ZOU Ran1, LE Wei1, YANG Min1, SUN Bin1, PANG Zheng-zheng1, FANG Ji3
(1,,430022,;2,,430061,;3,,510530,)
To observe the clinical effect of electro-acupuncture at Fenglong point(ST40) on the treatment of hyperlipidemia, and the ATP-binding cassette transporter A1 (ABCA1)/Janus kinase 2 (JAK2)/signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) signaling pathway in macrophages.The patients suffer from hyperlipidemia (=105) were randomly divided into electro-acupuncture group, Xuezhikang group and control group. The patients in electro-acupuncture group were treated with electro-acupuncture at ST40 (=35), the patients in Xuezhikang group took orally Xuezhikang capsules (=35), and the patients in control group were not given any special treatment (=35). The levels of total cholesterol (TC), triglyceride (TG), high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) and low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) were detected before and at the 3rd and 6th months after treatment. The serum of each group was co-cultured with human THP-1 cell-derived macrophages. RT-qPCR and Western blot were performed to detect the signaling molecules ABCA1, JAK2 and STAT3 in the macrophages at mRNA and protein levels.After treatment, the total effective rate of electro-acupuncture group was 85.7%, and that of Xuezhikang group was 88.6%. No significant difference in the total effective rate of improving blood lipid between the 2 groups was observed (>0.05).There was also no significant difference of the decrease in TC, TG and LDL-C between electro-acupuncture group and Xuezhikang group(>0.05). Compared to the end of the treatment, the levels of TC, TG and LDL-C in Xuezhikang group were increased significantly at 3rd and 6th months after the treatment (<0.05), while no significant change in electro-acupuncture group was found before and after treatment (>0.05). The mRNA and protein levels of ABCA1, JAK2 and STAT3 in the macrophages in electro-acupuncture group and Xuezhikang group were significantly higher than those in control group (<0.05), and no significant difference between electro-acupuncture group and Xuezhikang group was detected (>0.05).Electro-acupuncture at ST40 reduces the levels of TC, TG and LDL-C, and the curative effect is more stable than Xuezhikang. This treatment also increases the expression of ABCA1, JAK2 and STAT3 at mRNA and protein levels in the macrophages, which promotes the reversal of cholesterol transport, and inhibits the inflammatory response.
Hyperlipidemia; Electro-acupuncture; Fenglong point; ABCA1/JAK2/STAT3 signaling pathway; Macrophages
R246.1; R363.2
A
10.3969/j.issn.1000-4718.2020.11.008
1000-4718(2020)11-1972-08
2020-05-11
2020-09-18
國家自然科學基金資助項目(No.81803802);武漢市衛(wèi)生和計劃生育委員會青年項目(No.WZ17Q01)
Tel: 13628602261; E-mail: joan910@sina.com
(責任編輯:林白霜,宋延君)