針刺對(duì)高脂飼養(yǎng)胰島素抵抗大鼠葡萄糖輸注率的影響

李知行 藍(lán)丹純 張弘弢 張海華 陳小磚 孫 健

(深圳市中醫(yī)院，廣東 深圳 518000)

?

針刺對(duì)高脂飼養(yǎng)胰島素抵抗大鼠葡萄糖輸注率的影響

李知行 藍(lán)丹純1張弘弢1張海華1陳小磚 孫 健2

(深圳市中醫(yī)院，廣東 深圳 518000)

目的 探討電針刺激豐隆、三陰交穴對(duì)胰島素抵抗(IR)模型大鼠葡萄糖輸注率的影響。方法 將32只雄性大鼠隨機(jī)分為正常組、模型組、西藥組、電針組，每組8只。除正常組外，其余三組大鼠均以高脂飼料飼養(yǎng)。12 w造模成功后，正常組和模型組將大鼠固定于自制袋中，不進(jìn)行任何處理。西藥組按大鼠質(zhì)量以吡格列酮10 mg/kg灌胃，電針組取雙側(cè)“豐隆”、“三陰交”穴電針治療，1次/d，連續(xù)2 w。于干預(yù)2 w后分別檢測(cè)體質(zhì)量、空腹血糖(FPG)、血漿胰島素(FINS)、胰島素敏感性指數(shù)(ISI)、胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)及葡萄糖輸注率(GIR)。結(jié)果 與模型組比較，電針組、西藥組體質(zhì)量、FPG、FINS、HOMA-IR水平顯著降低(P<0.01)，ISI、GIR顯著升高(P<0.05或P<0.01)。結(jié)論 電針治療具有提高外周組織對(duì)葡萄糖利用率、改善IR、提高胰島素敏感性的作用。

胰島素抵抗；針灸；葡萄糖輸注率

胰島素抵抗(IR)與高血壓、糖尿病、心腦血管疾病、肥胖、腫瘤、感染等多種疾病密切相關(guān)〔1〕。胰島素靶組織器官包括骨骼肌、肝臟和脂肪細(xì)胞，此類外周組織對(duì)葡萄糖的代謝情況能直接反映出機(jī)體對(duì)胰島素的敏感性，從而判斷出機(jī)體是否存在IR〔2〕。本研究觀察電針對(duì)IR大鼠空腹血糖(FPG)、空腹胰島素(FINS)、胰島素敏感性指數(shù)(ISI)、胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)、葡萄糖輸注率(GIR)的影響，探討電針調(diào)節(jié)IR作用機(jī)制。

1 材料和方法

1.1 動(dòng)物分組及造模 選用SPF級(jí)SD大鼠〔合格證：44007200017419，許可證號(hào)：SCXK(粵)2013-0002〕32只，體質(zhì)量180～220 g，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中均飼養(yǎng)于屏障環(huán)境(溫度20℃～25℃，相對(duì)濕度40%～70%)之內(nèi)。普通飼料配方為蛋白質(zhì)21%，脂肪11%，碳水化合物68%；高脂飼料配方為20%豬油，1%膽固醇，79%普通飼料，由廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。所有大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1 w，隨機(jī)分為四組，每組8只。正常組大鼠普通飼料飼養(yǎng)，模型組、西藥組、電針組均采用高脂飼料喂養(yǎng)。自由攝食和飲水，飼料和水每日更換1次。

1.2 試劑與儀器 鹽酸吡格列酮片(15 mg×7片/盒，天津武田藥品要先公司)；FINS測(cè)定試劑盒購于瑞典Mercodia AB公司；微量注射泵(YZB/粵0641-2008，深圳圣諾醫(yī)療設(shè)備有限公司)；華佗版SDV-V型電子針療儀(蘇州醫(yī)療用品廠有限公司)；華佗牌不銹鋼毫針(規(guī)格：0.35 mm×25 mm)；胰島素(丹麥諾和諾德公司，諾和靈R)；血糖試紙(德國羅氏診斷公司，羅康全活力型)。

1.3 高胰島素-正葡萄糖鉗夾術(shù) 參照Kraegen等〔3〕的方法，大鼠禁食不禁水12 h后行高胰島素-正葡萄糖鉗夾試驗(yàn)。麻醉后將大鼠置于固定器中，分離左側(cè)頸動(dòng)脈和右頸內(nèi)靜脈，分別插入PE-50導(dǎo)管并固定在肩胛部皮下，管腔內(nèi)注入肝素抗凝。頸靜脈導(dǎo)管末端連接三通管并與胰島素輸液泵和葡萄糖輸液泵相接，并用數(shù)字式微量泵控制葡萄糖和胰島素的輸注速率。首次0 min經(jīng)頸動(dòng)脈留置針取血行基礎(chǔ)胰島素和基礎(chǔ)血糖(BBG)檢測(cè)，然后以0.12 U·kg-1·h-1的速度持續(xù)輸入胰島素(0.05 U/ml,每毫升加肝素50 U)，每5 min經(jīng)頸動(dòng)脈留置針取血測(cè)血糖1次，當(dāng)血糖超過(BBG±0.5)mmol/L的范圍時(shí)，開始輸入10%葡萄糖。根據(jù)每次測(cè)的血糖值不斷調(diào)整葡萄糖輸入速度，使血糖保持在(BBG±0.5)mmol/L范圍內(nèi)。如連續(xù)4次測(cè)量血糖保持在(BBG±0.5)mmol/L范圍內(nèi)，便可認(rèn)為鉗夾過程達(dá)到穩(wěn)態(tài)，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)直到120 min結(jié)束共測(cè)血糖24次。GIR：為鉗夾試驗(yàn)60～120 min的平均GIR 60～120。若普通飼料飼養(yǎng)大鼠GIR 60～120明顯高于高脂飼料飼養(yǎng)大鼠，說明IR大鼠模型建立成功。

1.4 干預(yù)方法 正常組、模型組：正常喂養(yǎng)，不予干預(yù)。電針組：參照《實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)》〔4〕中大鼠穴位定位方法，豐隆穴位于小腿中點(diǎn)處腓骨后緣；三陰交位于內(nèi)踝高點(diǎn)前下方凹陷中，約當(dāng)小腿下1/5折點(diǎn)處，脛骨后緣。大鼠在造模的同時(shí)接受治療。穴位常規(guī)消毒后，用毫針刺入3～4 mm，將針灸治療儀接同側(cè)豐隆、三陰交，采用疏密波，頻率2 Hz/100 Hz，強(qiáng)度1 mA，留針20 min，1次/d，共治療14次。西藥組：大鼠自12 w開始每天以吡格列酮(10 mg/kg)懸濁液灌胃，1次/d，共治療14次。

1.5 標(biāo)本采集與處理 各組大鼠實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，稱取大鼠體質(zhì)量，禁食不禁水24 h，以10%水合氯醛腹腔注射麻醉，剖腹、切開，經(jīng)腹主動(dòng)脈采血，檢測(cè)相關(guān)指標(biāo)。

1.6 觀察項(xiàng)目與測(cè)定方法 分別于實(shí)驗(yàn)前至第14周末用電子秤稱量各組大鼠體重，并觀察食欲、行為、狀態(tài)、毛發(fā)及死亡情況；采用葡萄糖氧化酶法檢測(cè)FPG；采用ELISA法檢測(cè)FINS；ISI參照李光偉〔5〕的方法，以1/(FPG×FINS)計(jì)算；HOMA-IR以FPG×FINS/22.5〔6〕計(jì)算。

2 結(jié) 果

2.1 各組大鼠體質(zhì)量變化 第12周時(shí)，高脂飼養(yǎng)組大鼠體重增長(zhǎng)迅速，食欲好，活動(dòng)減少。與正常組比較，模型組、西藥組、電針組大鼠體質(zhì)量均顯著升高(P<0.05)；干預(yù)后，與模型組相比，西藥組、電針組大鼠體質(zhì)量均顯著降低(P<0.05)。西藥組和電針組大鼠體質(zhì)量無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。見表1。

表1 各組大鼠體質(zhì)量比較

與正常組比較：1)P<0.05，2)P<0.01

2.2 各組大鼠GIR變化 干預(yù)前與正常組比較，模型組、西藥組、電針組GIR明顯降低(P<0.05)，說明IR大鼠造模成功。干預(yù)后，西藥組、電針組GIR較干預(yù)前明顯提高(P<0.05)，與模型組比較也明顯升高(P<0.05)。西藥組和電針組大鼠GIR比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。見表2。

表2 各組大鼠GIR比較

與正常組比較：1)P<0.05；與模型組比較：2)P<0.05；與本組治療前比較：3)P<0.05

2.3 大鼠血清FPG、FINS、ISI、HOMA-IR的變化 與模型組比較，針刺組、西藥組、FPG、FINS、HOMA-IR水平顯著降低(P<0.01)，ISI顯著升高(P<0.05或P<0.01)。西藥組和電針組大鼠FPG、FINS、HOMA-IR、ISI比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。見表3。

表3 治療后各組大鼠FPG、FINS、ISI、HOMA-IR比較

與模型組比較：1)P<0.01；2)P<0.05

3 討 論

IR是指胰島素靶組織對(duì)IR敏感性和反應(yīng)性降低，從而導(dǎo)致正常劑量的胰島素與特異性受體結(jié)合后產(chǎn)生低于正常生物效應(yīng)的一種狀態(tài)。IR引起的高血糖是糖尿病與動(dòng)脈粥樣硬化死亡率高的常見原因。研究表明高脂飲食可成功誘導(dǎo)肥胖及IR模型〔7〕，其與環(huán)境因素導(dǎo)致人類肥胖并發(fā)生IR類似，是研究IR的理想造模方法。

IR屬于糖尿病發(fā)展的前驅(qū)狀態(tài)，因此中醫(yī)認(rèn)為，此病屬于“消渴”范疇，病機(jī)屬于本虛標(biāo)實(shí)。本質(zhì)在于三陰本虛后，引起機(jī)體津液代謝紊亂，輸布失施，聚而成痰，流注經(jīng)絡(luò)，久而成瘀，痰瘀互結(jié)，陰陽失調(diào)。三陰交為下肢肝、脾、腎足三陰經(jīng)之交會(huì)穴，一穴而通三臟，具健脾、疏肝、益腎之良能，為理氣活血利濕之要穴。豐隆穴為足陽明胃經(jīng)之絡(luò)穴，交通脾胃，兼具化痰降濁之功，可通調(diào)脾胃二經(jīng)之氣機(jī)，斡旋中焦，化痰濕于無形，為治痰之要穴。這就是電針此二穴治療IR的關(guān)鍵所在。眾多研究〔8～10〕表明針刺可以改善IR，治療非胰島素依賴型糖尿病、肥胖、高血壓等疾病。吡格列酮為高選擇性過氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR)-γ的激動(dòng)劑，可提高胰島素的敏感性，改善IR〔11〕。本研究發(fā)現(xiàn)針刺可以逆轉(zhuǎn)胰島素抵抗模型大鼠的高血糖、高胰島素血癥，提高胰島素敏感性；且針刺效應(yīng)與西藥作用效果相仿。

高胰島素-正葡萄糖鉗夾技術(shù)是目前國內(nèi)外公認(rèn)評(píng)價(jià)IR的金標(biāo)準(zhǔn)，其原理是通過一定劑量胰島素持續(xù)輸注和變化劑量輸注葡萄糖打破內(nèi)源性葡萄糖-胰島素反饋機(jī)制，使血漿外源性胰島素維持在較高水平，而血糖維持在基礎(chǔ)穩(wěn)態(tài)水平。當(dāng)葡萄糖的輸注率和代謝速率達(dá)到平衡時(shí)，此時(shí)葡萄糖輸注速率就等于體內(nèi)各組織(肌肉、肝臟、脂肪)攝取葡萄糖的速率，是評(píng)價(jià)體內(nèi)外周組織胰島素作用的敏感指標(biāo)。GIR越大表明機(jī)體的胰島素敏感性越好。經(jīng)針刺干預(yù)后的大鼠，GIR明顯升高，說明外周組織對(duì)胰島素敏感性升高，從而提高葡萄糖的利用率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，模型組大鼠經(jīng)針刺治療后，ISI顯著升高及HOMA-IR顯著降低也表明針刺可改善IR，且其結(jié)果與GIR反映的情況一致。ISI與HOMA-IR也是廣泛應(yīng)用于臨床評(píng)估IR的指標(biāo)。三種胰島素敏感的測(cè)定方法得到相互印證。由此可見，針刺可以有效改善IR。但是，關(guān)于針刺是通過正向調(diào)節(jié)還是負(fù)反饋途徑實(shí)現(xiàn)對(duì)激素的調(diào)節(jié)，是在多個(gè)層面還是單一層面發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，還有待后續(xù)研究進(jìn)一步完善。

1 Ford ES,Giles WH,Dietz WH.Prevalence of the metabolic syndrome among US adults:findings from the third National Health and Nutrition Examination Survey〔J〕.JAMA,2002;287(3):356-9.

2 Morais RL,Silva ED,Sales VM,etal.Kinin B1 and B2 receptor deficiency protects against obesity induced by a high-fat diet and improves glucose tolerance in mice〔J〕.Diabetes Metab Syndr Obes,2015;8:399-407.

3 Kraegen EW，James DE，Bennett SP，etal． In vivo insulin sensitivity in the rat determined by euglycemic clamp〔J〕.Am J Physiol，1983;245(1):E1-7．

4 李忠仁.實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)〔M〕.北京：中國中醫(yī)藥出版社,2007：265.

5 李光偉.胰島素敏感性評(píng)估及其在臨床研究中的應(yīng)用〔J〕.中華內(nèi)分泌代謝雜志,2000;16(3):198-200.

6 Kazama Y,Takamura T,Sakurai M,etal.New insulin sensitivity index from the oral glucose tolerance test〔J〕.Diabetes Res Clin Pract,2008;79(1):24-30.

7 Wu M,Sun L,Pessetto ZY,etal.Casitas B-lineage lymphoma RING domain inhibitors protect mice against high-Fat diet-induced obesity and insulin resistance〔J〕.PLoS One,2015;10(8):e0135916.

8 程井軍，任 婕，吳其愷，等.電針對(duì)非酒精性脂肪肝炎大鼠胰島素抵抗及血清瘦素水平的影響〔J〕.中西醫(yī)結(jié)合肝病雜志,2014;24(3):159-61.

9 唐思詩，唐念珍，唐成林，等.電針刺激對(duì)胰島素抵抗大鼠骨骼肌ERK及JNK蛋白表達(dá)的影響〔J〕.實(shí)用中醫(yī)藥雜志，2015;31(4):268-70.

10 張 梁，易 瑋.針刺對(duì)胰島素抵抗模型大鼠骨骼肌胰島素受體底物和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4的影響〔J〕.廣州中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2015;32(4):699-704.

11 Kubota N,Yamauchi T,Tobe K,etal.Adiponectin-dependent and independent pathways in insulin-sensitizing and antidiabetic actions of thiazolidinediones〔J〕.Diabetes,2007;55(S2):32-8.

〔2015-12-30修回〕

(編輯 袁左鳴)

Effect of acupuncture on glucose infusion rate of high-fat-induced insulin resistance rats

LI Zhi-Xing, LAN Dan-Chun, ZHANG Hong-Tao,et al.

Traditional Chinese Medicine Hospital of Shenzhen City, Shenzhen 518000, Guangdong, China

Objective To evaluate the effect of eletroacupuncture at Fenglong(ST40) and Sanyinjiao(SP6) on glucose infusion rate in insulin resistance rats.Methods 32 male rats were randomly divided into normal, model, medication, acupuncture groups, 8 rats in each group. Normal group was fed with normal diet, the rest three groups were fed with high fat diet. Two months after successful establishment of model, the rats in the normal and model groups were fixed in the self-made rat bag without treatment. The rats in medication group, according to body mass(10 ml/kg),were treated with intragastric administration of pioglitazone. The rats in acupuncture group were treated with eletroacupuncture at "Fenglong"(ST40) and "Sanyinjiao"(SP6), once a day, for continuous 14 days. After the invervention, the levels of fasting blood glucose(FBG), fasting insulin(FINS), insulin sensitivity index(ISI), HOMA-IR, glucose infusion rate(GIR) were detected.Results Compare with those of model group, the levels of weight, FBG, FINS,HOMA-IR in medication and acupuncture groups were obviously reduced(P<0.01), and ISI, GIR were obviously increased(P<0.05或P<0.01).Conclusions Acupuncture could increase the utilization of glucose in the peripheral tissue and improve the insulin resistance and insulin sensitivity.

Insulin resistance; Acupuncture therapy; Glucose infusion rate

國家自然基金項(xiàng)目(No.81303042；No.81273845)

1 廣州中醫(yī)藥大學(xué) 2 廣東省中醫(yī)院

孫 健(1978-)，男，主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，主要從事針灸治療機(jī)制研究。

李知行(1987-)，男，醫(yī)師，博士，主要從事針灸治療機(jī)制研究。

R28

A

1005-9202(2016)19-4676-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.19.002