引用本文 金海峰,葉挺,劉杰民,呂賓,陳建德. 骶神經(jīng)電刺激對(duì)大鼠腸道炎癥的抑制作用及機(jī)制[J].西部醫(yī)學(xué),2019,34(08):3705-3710.
炎癥性腸?。╥nflammatory bowel disease,IBD)是以腸道反復(fù)發(fā)作的急慢性炎癥為特點(diǎn),近來其發(fā)病率逐漸升高,成為全球性的健康管理問題[1]。新的安全有效的治療手段一直是醫(yī)患的需求,也是這一領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。迷走神經(jīng)刺激(vagal nerve stimulation,VNS)近來被報(bào)道可通過抑制促炎因子的釋放和改善實(shí)驗(yàn)大鼠腸道黏膜的炎癥而發(fā)揮潛在的治療作用[2-3]。骶神經(jīng)電刺激目前主要被用于治療小便失禁和便秘等[4-6],對(duì)其是否能改善腸道的炎癥和可能的作用機(jī)制筆者目前仍未見相關(guān)報(bào)道。
本次研究的目的就是探討骶神經(jīng)電刺激對(duì)由TNBS誘導(dǎo)的大鼠腸道炎癥的抑制作用和可能的作用機(jī)制,以期為UC的治療提供一種新的思路和選擇。
材料
1.動(dòng)物:清潔級(jí)4周齡雄性SD大鼠28只,浙江中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,許可證號(hào):SCXK(滬)2017-0005。體質(zhì)量200g左右,每2只1籠在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行適應(yīng)性喂養(yǎng)1周。大鼠可以自由攝取食物(每天的進(jìn)食量都進(jìn)行電腦系統(tǒng)記錄)和飲水。
2. 試劑及儀器:TNBS(Sigma-Aldrich,Saint-Louis,USA);腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor-alpha,TNF)-α、白介素(interleukin,IL)-1β和IL-6 ELISA試劑盒(SIGMA,Saint Louis,MO);髓過氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)試劑盒(Catalog No.MAK 068,SIGMA,Saint Louis,MO)。進(jìn)食量控制系統(tǒng)BioDAQ system[12],刺激電極線(A&E Medical, Farmingdale,NJ,USA),電脈沖發(fā)射器(Model DS8000,World Precision Instruments,Sarasota,F(xiàn)L,USA)。
研究方法
1. 手術(shù)操作:心電圖記錄電極、骶神經(jīng)電極的置入。
2. 分組與UC模型的建立
3. 進(jìn)食與體質(zhì)量的記錄
4. 腸道炎癥疾病活動(dòng)指數(shù)的記錄
5. 血清炎性因子的檢測(cè)
6. 大腸黏膜組織中MPO活性檢測(cè)
7. 大腸黏膜炎性指數(shù)的評(píng)估
8. 大腸黏膜病理損傷的評(píng)估
9. 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行分析,數(shù)據(jù)以x-±s表示;Student’s t-test被用來分析兩組之間數(shù)據(jù)的差異;采用ANOVA進(jìn)行多因素分析;P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
研究結(jié)果
1.骶神經(jīng)電刺激:對(duì)TNBS灌腸大鼠每日進(jìn)食量的影響與空白對(duì)照組比較,日進(jìn)食量在骶神經(jīng)假性刺激組中從造模后的第1~8天都明顯減少(P<0.01),而與骶神經(jīng)假性刺激組比較,骶神經(jīng)電刺激能顯著改善大鼠的進(jìn)食量(圖1),并在第7天開始就能使大鼠恢復(fù)到跟空白對(duì)照組一樣的進(jìn)食量,比假性刺激組提早了2d恢復(fù)。體質(zhì)量的改變與進(jìn)食量類似,見圖2。
2. 骶神經(jīng)電刺激TNBS:灌腸大鼠DAI的影響 TNBS灌腸可明顯增高大鼠的DAI。與空白對(duì)照組比較,在骶神經(jīng)假性刺激組的DAI顯著升高(P<0.01),并在第6天達(dá)到峰值;在第7天后開始下降,但其水平仍高于同時(shí)間段的其它各組。與陰性對(duì)照組及骶神經(jīng)假性刺激組比較,骶神經(jīng)電刺激可顯著降低實(shí)驗(yàn)大鼠的DAI,并在整個(gè)21d的實(shí)驗(yàn)周期中一直保持在較低水平(P<0.05);而陰性對(duì)照組和骶神經(jīng)假性刺激組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見圖3。
3. 骶神經(jīng)電刺激對(duì)TNBS灌腸大鼠血清炎性因子TNF-α、IL-1β、IL-6及腸道黏膜MPO的影響:見圖4。與空白對(duì)照組比較,TNBS能顯著增加促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6的釋放(P<0.05),而骶神經(jīng)電刺激第7、14、21天(實(shí)驗(yàn)結(jié)束)都能有效減少這些炎性因子的釋放,與陰性對(duì)照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。陰性對(duì)照組MPO活性明顯升高,與空白對(duì)照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。經(jīng)過3周的骶神經(jīng)電刺激,與陰性對(duì)照組比較,骶神經(jīng)刺激組腸道黏膜的MPO活性明顯降低(P<0.05)。
4. 骶神經(jīng)電刺激對(duì)腸道大體標(biāo)本損傷的保護(hù)作用:見圖5。骶神經(jīng)電刺激可較好地減輕TNBS灌腸所致大鼠腸道的損傷,包括減輕水腫、充血、糜爛和減少潰瘍的發(fā)生。TNBS灌腸可明顯誘發(fā)大鼠的腸道損傷,其CMDI與空白對(duì)照組比較明顯升高(P<0.01),而在骶神經(jīng)電刺激組的CMDI值則顯著降低(P<0.01)。
5. 骶神經(jīng)電刺激對(duì)TNBS灌腸大鼠腸道黏膜病理損傷的保護(hù)作用:見圖6。骶神經(jīng)電刺激能顯著降低TNBS灌腸大鼠的腸道黏膜病理損傷。TNBS的灌腸誘導(dǎo)了嚴(yán)重的延及黏膜下層的腸道炎性反應(yīng),與空白對(duì)照組比較,陰性對(duì)照組的腸道黏膜結(jié)構(gòu)遭到明顯的破壞,其損傷分值明顯升高(P<0.01)。經(jīng)過3周的骶神經(jīng)電刺激干預(yù),腸道黏膜的損傷得到明顯的緩解,包括腸道炎性因子的受抑制和潰瘍的愈合;其腸道黏膜病理損傷評(píng)分與陰性對(duì)照組比較明顯降低(P<0.01)。
討論
本研究中,骶神經(jīng)電刺激表現(xiàn)了能加快恢復(fù)TNBS灌腸大鼠的進(jìn)食量和體質(zhì)量,減輕疾病活動(dòng)指數(shù)的積分和緩解大腸黏膜的損傷;其機(jī)制方面,骶神經(jīng)電刺激能有效地減少實(shí)驗(yàn)大鼠血清促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6的釋放和降低腸道黏膜MPO的活性,并且骶神經(jīng)電刺激也可興奮迷走神經(jīng)的活性。
骶神經(jīng)電刺激目前已在臨床上用于其它慢性疾病的治療,顯示了較好的安全性和療效,本研究揭示了骶神經(jīng)電刺激治療IBD,特別是潰瘍性結(jié)腸炎的潛在作用和價(jià)值,具有較好的臨床意義和價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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