何軍鋒,嚴(yán) 潔,黃惠勇,李江山,王 超,李路丹,屈婭婷
(湖南中醫(yī)藥大學(xué),湖南長沙410208)
肥胖病發(fā)病率逐年上升,預(yù)防和治療肥胖已成為21世紀(jì)全球面臨的最重大的公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)[1]。有研究[2]表明:食源性肥胖與胰島素受體底物1(insulin receptor substrate 1,IRS1)上絲/蘇氨酸磷酸化活性增強(qiáng)有關(guān)。針灸作為一種治療單純性肥胖的方法,蘊育著極大的科學(xué)內(nèi)涵和實踐價值。本研究觀察了針刺足陽明經(jīng)穴(四白、天樞、足三里、內(nèi)庭)對高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖大鼠血脂及下丘腦胰島素受體底物1(IRS1)及其絲氨酸磷酸化(pIRS1-Ser307和pIRS1-Ser636/639水平)的影響。
SD大鼠,雄性,體質(zhì)量50~70 g,由湖南中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心提供,動物合格證號:湘醫(yī)動字第20-002號。
兔抗 IRS1(批號 BF30468)、兔抗 pIRS1-Ser307(批 號 CY30691)、兔 抗 pIRS1-Ser636/639(批 號JP94837),均購自Cell Signaling Technology;二抗山羊抗兔多克隆IgG抗體(HRP標(biāo)記),購自Invitro-gen,批號53HS636V;ECL Plus試劑盒,購自 Millpore,批號 893WU906。
SD大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后隨機(jī)分為空白對照組10只,給予普通飼料(由湖南中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心提供);實驗組60只,給予高脂飼料[3](由湖南中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心提供)。自由進(jìn)食飲水,室溫21~24℃。每2周稱量體質(zhì)量,記錄并進(jìn)行體質(zhì)量分析。大鼠肥胖判斷標(biāo)準(zhǔn):凡經(jīng)高脂飼料喂養(yǎng)12周后,SD大鼠的體質(zhì)量超過普通飼料喂養(yǎng)大鼠體質(zhì)量的20%作為實驗肥胖大鼠。
SD肥胖大鼠模型建立后,取30只肥胖大鼠,將其隨機(jī)分為模型對照組、針刺足陽明經(jīng)穴(針刺組)、針刺非經(jīng)穴組(非經(jīng)穴組),每組10只。針刺組將清醒大鼠固定于特制的裝置,取單側(cè)四白、天樞、足三里、內(nèi)庭穴(隔天交替針另一側(cè)),局部750 g/L酒精常規(guī)消毒后,針入3~5 mm,接通電針儀,頻率為10 Hz,強(qiáng)度3 mA,以胡須及肢體微動為度,時間15 min。穴位的定位參照《實驗針灸學(xué)》常用實驗動物針灸穴位。非經(jīng)穴組在固定大鼠后選擇四白、天樞、足三里、內(nèi)庭穴旁開非經(jīng)穴點針刺??瞻讓φ战M、模型對照組行抓取固定,不作任何治療。每天治療1次,治療6 d休息1 d,持續(xù)4周。
1.5.1 血清生化指標(biāo)
大鼠取血前需過夜禁食8 h,上午8時取血,準(zhǔn)確測量體質(zhì)量(BW),內(nèi)眥靜脈采血,應(yīng)用全自動生化分析儀測三酰甘油(TG)、總膽固醇(TCH)、極低密度脂蛋白(VLDL)。
1.5.2 蛋白表達(dá)
采用Western blot法[4]。-70℃冰箱里取出大鼠下丘腦組織,用細(xì)胞裂解液裂解,行超聲萃取后測定總蛋白表達(dá)。分裝后置于-20℃冰箱保持。蛋白經(jīng)分光光度儀定量后在垂直電泳儀(BIO-RAD)上用等量蛋白質(zhì)樣品經(jīng)120 g/L SDS-PAGE分離后,轉(zhuǎn)移于PVDF膜(Millipore)上(30 V,1 h)。PVDF膜經(jīng)100 g/L脫脂奶粉封閉1h后,用體積分?jǐn)?shù)5%牛血清白蛋白(BSA)按1∶1000稀釋一抗(CST,Anti rabbit IRS1、Anti rabbit pIRS1-Ser307、Anti rabbit pIRS1-Ser636/639)4℃孵育過夜。次日膜經(jīng)1×TBST洗滌3次,每次5 min,再用50 g/L脫脂奶粉按照1∶10 000分別稀釋二抗(Invitrogen,HRP-conjugated Goat anti rabbit polyclone IgG),室溫孵育1 h,1×TBST充分洗滌后,使用 ECL Plus試劑盒(Millpore)發(fā)光顯影,膠片曝光,掃描定量各信號條帶的相對灰度值。
高脂飲食喂養(yǎng)12周后,模型對照組大鼠體質(zhì)量達(dá)(524.32 ±34.18)g,高于空白對照組與針刺組(P <0.05或 P <0.01);但與非經(jīng)穴組對比,差別無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。針刺組大鼠體質(zhì)量下降,與非經(jīng)穴組對比,差別有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
表1 各組大鼠體質(zhì)量變化對比g,±s
表1 各組大鼠體質(zhì)量變化對比g,±s
注:與空白對照組對比,* P<0.05,** P<0.01;與模型對照組對比,#P <0.05,##P <0.01;與非經(jīng)穴組對比,△ P <0.05。
組 別 n 治療前 治療后空白對照組 10 56.12 ±5.18 467.12 ±28.15##△模型對照組 10 58.64 ±6.85 524.32 ±34.18**針刺組 10 59.22 ±7.25 480.23 ±30.75*#△非經(jīng)穴組 10 55.46 ±4.25 512.45 ±35.25*
與空白對照組對比,模型對照組及非經(jīng)穴組TG、TCH、VLDL均升高,差別有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。針刺組大鼠TG、VLDL下降,與模型對照組及非經(jīng)穴組對比,差別有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。見表2。
表2 干預(yù)后各組TG、TCH及VLDL對比mmol·L-1,±s
表2 干預(yù)后各組TG、TCH及VLDL對比mmol·L-1,±s
注:與空白對照組對比,** P<0.01;與模型對照組對比,##P<0.01;與非經(jīng)穴組對比,△△ P<0.01。
TG TCH VLDL空白對照組 10 0.69±0.18##△△ 1.82±0.21##△△ 0.23±0.06##△△組 別 動物數(shù)模型對照組 10 1.25±0.34** 2.29±0.23** 0.36±0.04**針刺組 10 0.86 ±0.25##△△ 2.11 ±0.21** 0.22 ±0.06##△△非經(jīng)穴組 10 1.18±0.29** 2.15±0.22** 0.35±0.09**
IRS1蛋白表達(dá)由低到高依次為模型對照組、非經(jīng)穴組、針刺組、空白對照組。模型對照組及非經(jīng)穴組的IRS1-Ser307和pIRS1-Ser636/639表達(dá)增高,與空白對照組及針刺組對比,差別有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。
表3 各組IRS1蛋白、pIRS1-Ser307和pIRS1-Ser636/639水平對比
肥胖是指身體內(nèi)所含的脂肪組織超出了維持生理正常功能的比例,是一種常見的代謝癥候群。高脂飼料喂養(yǎng)大鼠是建立肥胖模型最常用的方法,這與人類單純性肥胖類似[5],也與《素問·奇病論》所言“此肥美之所發(fā)也。此人必數(shù)食甘美而多肥也”不謀而合。高脂飲食可誘導(dǎo)肥胖癥,表現(xiàn)為體質(zhì)量增加和血脂代謝的紊亂,并常伴有胰島素和瘦素抵抗[5]。
IRS是經(jīng)典胰島素信號傳導(dǎo)通路上的關(guān)鍵信號分子之一,同時也是反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要靶點。IRS主要包含兩種類型的磷酸化:其一為酪氨酸磷酸化位點的磷酸化及其與PI3K的結(jié)合,這是胰島素刺激葡萄糖轉(zhuǎn)運的關(guān)鍵信號反應(yīng)過程;其二為絲/蘇氨酸磷酸化位點的磷酸化:IRS1包含70多個潛在的絲/蘇氨酸磷酸化位點,其磷酸化對胰島素信號通路的傳導(dǎo)主要起負(fù)調(diào)節(jié)作用Ser307和Ser636/639位點主要位于IRS1的酪氨酸磷酸化結(jié)合區(qū)域,其磷酸化可以阻礙IRS1與胰島素受體的結(jié)合,從而抑制IRS1的酪氨酸磷酸化,阻斷胰島素信號通路傳導(dǎo)[2]。研究認(rèn)為:Ser307和Ser636/639位點磷酸化增強(qiáng)與營養(yǎng)過剩所致肥胖密切相關(guān)[6]。
在針刺減肥的研究中,足陽明胃經(jīng)的穴位天樞、足三里、內(nèi)庭是最常用的腧穴[7]。我們前期研究表明,足陽明經(jīng)的四白穴與胃腸運動密切相關(guān)且兩者傳入信息可以在中樞匯聚[8-9],它可能在肥胖研究中有著重要的作用。因此,本研究中選擇足陽明經(jīng)穴這四個腧穴作為研究對象。龔美蓉等[10]的研究表明:針刺足三里、內(nèi)庭和中脘,在減肥的同時,可顯著上調(diào)高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖大鼠胰島組織IRS1 mRNA表達(dá)。本研究結(jié)果表明:針刺四白、天樞、足三里、內(nèi)庭可顯著改善高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖,并可有效降低三酰甘油和極低密度脂蛋白;盡管對于IRS1蛋白表達(dá)并無顯著的提高,卻可顯著抑制pIRS1-Ser307和pIRS1-Ser636/639,此值得注意。這提示針刺足陽明經(jīng)穴改善肥胖體質(zhì)的落腳點,可能在胰島素受體后信號傳導(dǎo)通路中的磷酸化環(huán)節(jié)以及反饋調(diào)節(jié)位點。
[1]He JF,Wong SS,Qu YT,et al.Obesity-Related Mechanism of Food Intake Suppression[J].Journal of Brain Science,2011,36:61-80.
[2]Taniguchi CM,Emanuelli B,Kahn CR.Critical nodes in signaling pathways:insights into insulin action[J].Nat Rev Mol Cell Biol,2006,7(2):85-96.
[3]孫志,張中成,劉志城.營養(yǎng)性肥胖動物模型的實驗研究[J].中國藥理學(xué)通報,2002,18(4):466-467.
[4]牛燕媚,劉彥輝,李慧閣,等.胰島素受體底物蛋白1及其絲氨酸磷酸化活性在胰島素抵抗發(fā)生中的作用[J].中國糖尿病雜志,2012,20(2):136-140.
[5]Moraes JC,Coope A,Morari J,et al.High-Fat Diet Induces Apoptosis of Hypothalamic Neurons[J].PLOSONE,2009,4(4):e5045.
[6]劉效磊,牛燕媚,傅力.mTOR/S6K1信號通路研究進(jìn)展[J].中國運動醫(yī)學(xué)雜志,2010,29(1):118-121.
[7]趙強(qiáng),馮偉.針灸治療單純性肥胖取穴規(guī)律的臨床研究[J].天津中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報,2011,30(2):95-97.
[8]何軍鋒,嚴(yán)潔,劉健華,等.胃擴(kuò)張和針刺大鼠四白傳人信息對孤束核神經(jīng)元放電整合的影響[J].中華神經(jīng)醫(yī)學(xué)雜志,2005,4(4):330-333.
[9]Junfeng He,Jie Yan,Xiaorong Chang,et al.Neurons in the NTSof rat response to gastric distention stimulation and acupuncture at body surface points[J].The American Journal of Chinese Medicine,2006,34(3):427-433.
[10]龔美蓉,徐斌,毛珍,等.針刺對肥胖模型大鼠中胰島素和胰島素底物表達(dá)的影響[J].時珍國醫(yī)國藥,2010,21(5):1243-1245.