針刺太溪穴對自發(fā)性高血壓大鼠血壓和腦區(qū)糖代謝的影響?

何科杰，李 景，王玉妹，唐純志，賴新生△

(1. 廣州中醫(yī)藥大學針灸康復臨床醫(yī)學院，廣州 510405； 2. 深圳市寶安區(qū)中醫(yī)院，深圳 518000)

原發(fā)性高血壓以體循環(huán)動脈血壓持續(xù)升高為特征，我國的高血壓患病率高達18.8%，其病因復雜，具有很大的潛在危害性，是心腦血管疾病死亡的主要因素。針刺作為一種非藥物療法，它操作簡便，療效確切、快捷，容易被人們所接受。然而針刺降壓的機制研究尚不深入。本研究通過針刺SHR的太溪穴，對照中樞降壓藥莫索尼定，運用現(xiàn)代影像學技術PET-CT,探討針刺降壓的時效性和相關中樞機制。

1 材料與方法

1.1 動物及分組

SPF級雄性SHR 24只，雄性WKY大鼠8只,10周齡，體質量(180±20)g，由北京維通利華實驗動物技術有限公司提供(實驗動物許可證編號11400700223)，飼養(yǎng)于廣州中醫(yī)藥大學SPF級動物房。所有動物實驗遵守《廣州中醫(yī)藥大學動物實驗倫理審查條例》，并由廣州中醫(yī)藥大學實驗動物倫理委員會批準(批準號S2017003)。

大鼠適應性飼養(yǎng)1周后，將24只SHR按隨機數(shù)字表法分為SHR組、KI3組、MOX組各8只，正常血壓WKY大鼠為對照組，測量各組大鼠針剌治療前血壓。

1.2 主要儀器與試劑

CODA大鼠無創(chuàng)血壓測定儀(美國Kent Scientific 公司)；西門子Inveon PET系統(tǒng)(德國Siemens公司)；一次性使用無菌針灸針(規(guī)格30×13 mm，蘇州市華倫醫(yī)療用品有限公司)；鹽酸莫索尼定(南京森貝伽生物科技有限公司)；示蹤劑18F-FDG(由中山大學第一附屬醫(yī)院放射科提供)；戊巴比妥鈉(廣州穗因生物科技有限公司)；生理鹽水、醫(yī)用酒精(廣州穗因生物科技有限公司)。

1.3 各組處理方法

KI3組大鼠由專人負責針刺操作，先用黑色襪套住大鼠，一手固定大鼠，另一手行針刺操作和捻轉手法，捻轉頻率90±5次/min，捻轉幅度(120±5)°，單側針刺操作5 min，雙穴共計10 min。SHR組和正常血壓WKY組大鼠只抓取不予針刺。MOX組大鼠使用MOX鹽溶液(濃度4 mg/L)灌胃，給藥劑量為0.04 mg/kg。

1.4 觀察指標及檢測方法

血壓測量：大鼠的收縮壓和舒張壓采用無創(chuàng)動物血壓測量系統(tǒng)CODA7m測量，首先使用配套的圓筒大鼠固定器將大鼠固定，然后將固定器中的大鼠置于4通道加熱面板上覆蓋隔熱墊，大鼠尾根部連接測壓感受器，操作電腦測量系統(tǒng)進行測壓，每次測量有15個循環(huán)的重復，計算平均值作為最終血壓值。分別記錄各組大鼠治療前、治療后30 min、60 min、90 min、120 min的血壓值。

PET-CT掃描：根據(jù)血壓分析結果確定掃描時間為針刺后30 min進行PET-CT掃描，觀察其腦區(qū)葡萄糖代謝情況。PET-CT掃描前將大鼠禁食24 h，針刺(或灌胃)干預后，各組大鼠經尾靜脈注射18F-FDG顯影劑(1.5 mci/kg)，隨后將大鼠置于鉛磚槽中，待針刺(或灌胃)后30 min，迅速將大鼠置于專用固定板上，移動至Inveon PET系統(tǒng)中固定，操作電腦對各組大鼠腦部進行PET-CT掃描。WKY組、SHR組只進行抓取不進行針刺操作，實驗中涉及的所有針刺操作均由專人完成。

1.5 統(tǒng)計學方法

采用SPM8工具箱中的SPMratIHEP分析PET圖像，圖像用空間歸一化和平滑進行預處理。2組間FDG信號的差異使用雙樣本t檢驗進行鑒定。根據(jù)體素高度閾值P<0.001(未校正)和群體范圍閾值20個體素來鑒定具有顯著組間差異的腦區(qū)域。

2 結果

2.1 各組大鼠血壓變化

圖1顯示，實驗前，SHR組、KI3組和MOX組大鼠收縮壓(systolic blood pressure，SBP)之間的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，以上3組與對照組收縮壓比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；針刺治療后30 min、60 min，KI3組收縮壓低于SHR組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，MOX組大鼠收縮壓在治療后30 min、60 min、90 min、120 min均低于SHR組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

圖1 大鼠治療前后收縮壓變化圖

圖2 大鼠治療前后舒張壓變化圖

圖2顯示，實驗前，SHR組、KI3組和MOX組大鼠舒張壓(diastolic blood pressure，DBP)之間比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，以上3組與對照組的舒張壓比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；針刺治療后30 min、60 min，KI3組舒張壓低于SHR組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，MOX組大鼠舒張壓在治療后30 min、60 min、90 min、120 min均低于SHR組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

2.2 各組大鼠PET-CT掃描結果

圖3顯示，與WKY組比較，SHR組大鼠葡萄糖代謝降低的腦區(qū)主要有運動皮層、感覺皮層、視覺皮層，葡萄糖代謝增高的腦區(qū)主要有丘腦、背側丘腦外側核、眶腹側皮層、眼眶皮層、下丘腦等。

圖4顯示，與SHR組比較，KI3組大鼠葡萄糖代謝降低的腦區(qū)主要有前嗅核、伏核、基底神經節(jié)、尾狀核、下丘腦、丘腦、背側丘腦、紋狀體等，葡萄糖代謝增高的腦區(qū)主要有小腦后葉、嗅覺皮層。

圖5顯示，與SHR組比較，MOX組大鼠葡萄糖代謝降低的腦區(qū)主要有丘腦、背側丘腦、運動皮層、感覺皮層、視覺皮層等，葡萄糖代謝增高的腦區(qū)主要有扣帶皮層、基底神經節(jié)、尾狀核、前額葉皮質、扣帶回、胼胝體和紋狀體等。

圖6顯示，與MOX組比較，KI3組大鼠葡萄糖代謝降低的腦區(qū)主要有基底神經節(jié)、前額葉皮質、丘腦、扣帶回、下丘腦、胼胝體、紋狀體、杏仁核、尾狀核、中腦等，葡萄糖代謝增高的腦區(qū)主要有聽覺皮層、運動皮層、感覺皮層和視覺皮層。

注：暖色表示葡萄糖代謝增高，冷色表示葡萄糖代謝降低圖3 SHR組與WKY組大鼠腦區(qū)葡萄代謝變化比較

注：暖色表示葡萄糖代謝增高，冷色表示葡萄糖代謝降低圖4 KI3組與SHR組大鼠腦區(qū)葡萄代謝變化比較

注：暖色表示葡萄糖代謝增高，冷色表示葡萄糖代謝降低圖5 MOX組與SHR組大鼠腦區(qū)葡萄代謝變化比較

注：暖色表示葡萄糖代謝增高，冷色表示葡萄糖代謝降低圖6 KI3組與MOX組大鼠腦區(qū)葡萄代謝變化比較

3 討論

《黃帝內經》云：“五臟之疾，當取之十二原?！碧亲闵訇幠I經輸穴、原穴，而肝腎陰虛是高血壓病的常見辨證分型，故太溪穴臨床治療高血壓應用廣泛。賴新生教授提出了“經穴-腦相關”假說，他認為針刺干預的反應和調節(jié)作用必須經過腦作為中樞的調節(jié)和整合，再作用于靶效應器官,從而實現(xiàn)治療效應。

國內有學者研究針刺單穴風池[1]或人迎[2]、或曲池[3]等降壓特效穴后發(fā)現(xiàn)，針刺與口服西藥均有降壓作用。一些學者[4-6]在患者口服降壓藥的基礎上配合針灸治療，發(fā)現(xiàn)針刺與降壓藥有協(xié)同降壓作用。有的研究還設置了假針刺組，進一步證實針刺的真實效應。其中德國Erlangen大學醫(yī)學院與南京中醫(yī)藥大學合作研究共納入160例高血壓患者，經過針刺結果發(fā)現(xiàn)患者的收縮壓及舒張壓分別下降6.14 mmHg和3.17 mmHg，與對照組非穴針刺的降壓效果比較有差異。本研究也發(fā)現(xiàn)，針刺太溪、藥物莫索尼定均有降壓效果，且從即時療效觀察，藥物組即時降壓效果比針刺組降壓效果明顯。在觀察期間，太溪組降壓維持一段時間后血壓又回升，甚至接近到針刺前水平，而藥物組則低于治療前水平。

目前有研究描述針刺后心血管效應2種可能的機制。首先，可能影響腹側下丘腦弓狀核與中腦腹外側導水管周圍灰質之間的往復加強回路。fMRI研究發(fā)現(xiàn)，針刺通過調節(jié)下丘腦、皮質和腦干的神經網絡來調節(jié)心血管系統(tǒng)[7]。下丘腦、中腦和延髓中的一些區(qū)域在針刺期間接受軀體信號輸入，激活的神經遞質包括阿片類和GABA。延髓頭端腹外側(rostral ventoraltearl meduall,RVLM)中的δ-阿片系統(tǒng)部分介導電針的長期抗高血壓作用，拮抗RVLM的CCK-8能將電針調節(jié)心血管由無應答狀態(tài)轉化為應答狀態(tài)[8]。因此，腦干中樞自主神經中的促阿片刺激和抗阿片刺激與其他化學介質之間復雜的相互作用決定了針刺對血壓影響的程度。這些機制也可能參與SHR中針刺的降壓效應。

其次，針刺引起延髓釋放神經遞質和神經肽，如γ-氨基丁酸(GABA)和阿片類[9]。反復針刺時，RVLM神經元接受軀體神經的傳入刺激以誘發(fā)轉錄調節(jié)激活，進而提高前腦啡肽(PPE)(met-和leu-腦啡肽的mRNA)的產生。電針刺激麻醉動物PC5-PC6持續(xù)30 min，在終止刺激后90 min，組織PPE短暫增加，表明在心血管反應消失之后，RVLM神經元中的轉錄仍舊被激活[10]。未麻醉的大鼠在3 d的時間內2次接受針刺ST36-ST37，證明最終刺激24 h后PPE增加，并在電針后24和48 h組織腦啡肽增加[11]。針刺冷應激高血壓大鼠的初步研究表明，在5周的時間內每周2次給相同的穴位施用電針激活轉錄，在終止刺激后的72 h檢測到增加的PPE[12]，因此針灸可能通過分子機制誘導降低血壓的反應。

可見，心血管調整中樞分布在中樞神經系統(tǒng)的各個部分，在延髓，大腦皮層、邊緣系統(tǒng)、下丘腦、中腦、腦橋的中軸網狀結構內都有調節(jié)心血管活動的神經元。本課題發(fā)現(xiàn)，與正常大鼠比較SHR的下丘腦、丘腦、背側丘腦等區(qū)域葡萄糖代謝增加，且針刺太溪穴可降低這些區(qū)域異常升高的葡萄糖代謝。從即時效應看，與針刺組比較，莫索尼定組還可以降低中腦的葡萄糖代謝，所以其降壓效果更明顯，提示下丘腦、丘腦、背側丘腦及中腦可能在針刺太溪的即時降壓效應中發(fā)揮關鍵作用。

文獻報道，RVLM內血管緊張素介導的氧化應激,尤其是超氧陰離子的增加參與了高血壓病的發(fā)生和發(fā)展。莫索尼定是一種新型的中樞抗高血壓藥，它主要通過激動I1咪唑啉受體，降低延髓頭端腹外側(RVLM)中樞交感神經活性，引起外周交感神經活性下降，從而使血壓降低。由于神經元不能合成或儲存葡萄糖，因此它們僅依賴于葡萄糖輸入。在人體組織中，葡萄糖通過細胞溶質中的糖酵解代謝[13-14]。神經元中糖酵解酶的表達相對較弱，所以它們傾向于葡萄糖氧化中的另一個重要代謝途徑，即戊糖磷酸途徑(PPP)[15]。由此推測，針刺后大鼠不同腦區(qū)葡萄糖代謝的變化可能與針刺對PPP的調節(jié)有關。過多的活性氧(ROS)形成(稱為“氧化應激”)先于高血壓發(fā)生在SHR中，表明ROS參與高血壓的發(fā)生和維持[16]。一些研究表明，當大腦遭受異常氧化應激時，PPP上調并使PPP可能通過降低ROS的量來發(fā)揮保護大腦免受神經疾病氧化應激的作用[17]。 PPP主要通過將NADP還原成NADPH來促進神經元對氧化損傷的保護[18]。由此可推測，針刺可能通過抑制ROS形成和PPP途徑，從而抑制氧化應激反應以降低血壓。在以前的研究中，針刺SHR可降低高血壓同時調節(jié)延髓中與氧化應激相關的7種蛋白質，包括SOD、ALDH2、GSTM5、GLUD1、protein DJ-1、HSP90a和a-ETF[19]。結果表明，針刺可通過抑制氧化應激直接或間接發(fā)揮抗高血壓作用，可能是針刺太溪降壓的中樞機制之一。

此外本實驗發(fā)現(xiàn)，針刺太溪與延髓內葡萄糖代謝減少有關。在延髓中，有幾種神經遞質參與心血管調節(jié)如NO。NO是一種有效的血管擴張劑[20]。有3種亞型NO合酶(NOS)，即鈣依賴性內皮NOS(eNOS)、神經元型NOS(nNOS)和鈣依賴性誘導型NOS(iNOS)。有研究報道，針刺治療實驗性腎血管性高血壓的療效與NOS表達下降有關，表明針刺通過激活中樞交感神經抑制通路及通過NO機制減弱中樞交感神經興奮性通路來影響高血壓[21]。由此可推測，針刺太溪的降壓機制亦可能與調控中樞NO合成有關。綜上所述，針刺太溪穴有確切的降壓效果，對比莫索尼定，通過觀察降低葡萄糖代謝的腦區(qū)，發(fā)現(xiàn)其降壓的關鍵腦區(qū)有所不同，可能存在的降壓機制不同，體現(xiàn)了太溪的經穴-腦相關學說。這些腦區(qū)從功能上也不是孤立的，降壓效應也是它們整體共同作用的結果。