盧裕強(qiáng) 郭汝寶
周圍神經(jīng)損傷是指周圍神經(jīng)神經(jīng)干或分支受到損害后,引起軀體感覺(jué)障礙、運(yùn)動(dòng)功能減退等癥狀的一類病癥,臨床常見(jiàn)、多發(fā)[1]。但神經(jīng)和骨骼肌變性萎縮的機(jī)理復(fù)雜,目前臨床上對(duì)受損神經(jīng)、肌肉的再生修復(fù)缺少有效的治療手段[2]。推拿是中醫(yī)重要組成部分之一,有疏通經(jīng)絡(luò)、舒筋止痛等功效,廣泛應(yīng)用于周圍神經(jīng)損傷、肌萎縮等疾病,取得較好的臨床效果[3]。本課題組既往研究表明,推拿手法作用于骨骼肌失神經(jīng)支配模型家兔,可改善患肌的肌電生理及收縮功能,延緩骨骼肌萎縮[4]。本次研究擬通過(guò)推拿手法作用于骨骼肌失神經(jīng)支配家兔,觀察骨骼肌失神經(jīng)支配后肌組織成肌調(diào)節(jié)因子中生肌因子5(Myogenic factor 5,Myf-5)、肌細(xì)胞生成素(Myogenin)表達(dá)水平,研究推拿手法對(duì)失神經(jīng)支配后骨骼肌萎縮修復(fù)的可能作用機(jī)制,報(bào)道如下。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 2~3 月齡普通級(jí)新西蘭雄性家兔120 只,由浙江中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供并飼養(yǎng),每只體質(zhì)量2~2.5kg,單籠飼養(yǎng),自由進(jìn)食,環(huán)境溫度20~23℃,濕度30%~100%,光照150~200Lx,噪音小于50dB,許可證號(hào):SCXK(浙)2015-0004。
1.2 試劑與儀器 注射用鼠神經(jīng)生長(zhǎng)因子(201412086,舒泰神生物制藥公司)、Trizol Reagent(15596-026,美國(guó)Invitrogen 公司)、RevertAid First Strand cDNA Synthesis Kit(#K1622,美國(guó)Thermo 公司)、FastStart Universal SYBR Green Master(Rox)(04913914001,瑞士Roche 公司)、引物(美國(guó)Invitrogen 公 司)。Myf-5引物序列參數(shù):上游5'-GAGGGTGAGTTTGGGGACGA-3',下游5'-TAGCGGATGGCATTCCTGAG-3';Myogenin 引物序列參數(shù):上游5'-CCACAACCTGCACTCCCTCA-3',下游5'-CAGTTGGGCATGGTTTCATCG-3';內(nèi)參GAPDH 引物序列參數(shù):上游5'-CGCCTGGAGAAAGCTGCTA-3',下游5'-ACGACCTGGTCCTCGGTGTA-3'。多樣品研磨珠均質(zhì)儀(Bead Ruptor 12,美國(guó)Omni 公司)、熒光定量PCR 儀(7300,美國(guó)ABI 公司)、超凈工作臺(tái)(SW-CJ-1FD,蘇州蘇凈安泰公司)。
2.1 動(dòng)物分組及模型制備 新西蘭家兔120 只適應(yīng)性喂養(yǎng)1 周后,按隨機(jī)數(shù)字表法分為正常對(duì)照組、模型對(duì)照組、神經(jīng)生長(zhǎng)因子(nerve growth factor,NGF)治療組、手法治療組,每組30 只。為了對(duì)檢測(cè)指標(biāo)做一連續(xù)動(dòng)態(tài)觀察,以及與本課題組既往研究相延續(xù)[4],每組再隨機(jī)分為五個(gè)亞組:2 周、3 周、1 個(gè)月、2 個(gè)月、4 個(gè)月組,每個(gè)亞組6 只家兔。模型對(duì)照組、NGF治療組、手法治療組家兔均進(jìn)行右后肢脛神經(jīng)切斷操作,建立腓腸肌失神經(jīng)支配模型[5]。具體操作:3%戊巴比妥鈉溶液,家兔按0.7mL/kg 體質(zhì)量,緩慢推注入耳緣靜脈進(jìn)行麻醉,將家兔在動(dòng)物手術(shù)臺(tái)上固定,右后肢剃毛并暴露大腿后部和腘窩。消毒后于膝上股后外側(cè)切開小口,暴露并使用玻璃分針鈍性分離脛神經(jīng),其后于脛神經(jīng)上端處切斷脛神經(jīng)干,且將近端脛神經(jīng)的游離斷向上折返縫入股二頭肌內(nèi)。逐層縫合切口后,于切口附近注射青霉素預(yù)防感染。左后肢不做任何處理。正常對(duì)照組家兔僅于右后肢膝上股后外側(cè)做同樣大小切口,暴露脛神經(jīng),不做切斷處理,消毒縫合切口同前。
2.2 干預(yù)措施(1)手法治療組:推拿干預(yù)手法為按揉法,與本課題組既往的規(guī)范操作一致[4]。手法的輕重、頻率均需通過(guò)FZ-I 型推拿手法測(cè)力分析儀標(biāo)定,專人經(jīng)訓(xùn)練之后,于手法組家兔術(shù)側(cè)腓腸肌上進(jìn)行操作。具體操作方法:家兔經(jīng)兔用固定器固定,雙后肢伸出,操作者一手固定其右下肢,暴露腓腸肌部位,另一手置于腓腸肌上,沿著腓腸肌走行,給予按揉手法操作。按揉法的參數(shù):壓力19.6N、頻率140次/min,每次10min,每天1 次,于造模后第4 天開始進(jìn)行手法干預(yù)。(2)NGF 治療組:注射用鼠神經(jīng)生長(zhǎng)因子30μg 溶于2mL 注射用水后,家兔右后肢腓腸肌肌肉注射,于造模后第4 天開始,每天1 次,持續(xù)3周。正常對(duì)照組及模型對(duì)照組同樣使用兔用固定器固定10min,但不進(jìn)行其他操作。
2.3 指標(biāo)檢測(cè) 各亞組分別在各自對(duì)應(yīng)的造模后第2 周、3 周、1 個(gè)月、2 個(gè)月、4 個(gè)月取材。(1)計(jì)算肌濕重比:將家兔過(guò)度麻醉后,沿股骨內(nèi)外髁起點(diǎn)至跟骨結(jié)節(jié)止點(diǎn)完整剝?nèi)‰p側(cè)腓腸肌,電子天平稱量肌肉濕重,計(jì)算術(shù)側(cè)與健側(cè)的比值,即為肌濕重比。(2)實(shí)時(shí)聚合酶鏈反應(yīng)(Real-Time PCR)法檢測(cè)腓腸肌中Myf-5 mRNA、Myogenin mRNA 表達(dá)水平:快速取右后肢腓腸肌肌腹處1.0cm×1.0cm×0.5cm 肌肉組織1塊,冷凍管內(nèi)保存,液氨速凍后置于低溫冰箱(-80℃)中保存。提取肌組織總RNA(標(biāo)本排序;加入600μL Trizol 預(yù)冷;勻漿加入氯仿混勻;離心;取無(wú)機(jī)層,加入異丙醇混勻;離心后,棄上清液;用乙醇洗滌沉淀;離心3000r,2min,取沉淀;烘干;溶解RNA 保存),之后逆轉(zhuǎn)錄cDNA,將制備好的cDNA進(jìn)行PCR 擴(kuò)增,并計(jì)算Myf-5 mRNA、Myogenin mRNA 的相對(duì)表達(dá)量。采用儀器自帶軟件(ABI Prism 7000 SDS Software)記錄分析數(shù)據(jù)。
3.1 推拿手法對(duì)家兔失神經(jīng)支配后腓腸肌肌濕重的影響 與正常對(duì)照組比較,模型對(duì)照組、NGF 治療組、手法治療組家兔各時(shí)間點(diǎn)腓腸肌肌濕重比均下降(P<0.05)。NGF 治療組在造模后第2 周、3 周、1 個(gè)月、2 個(gè)月,手法治療組在造模后第2 周、3 周、1 個(gè)月、2 個(gè)月、4 個(gè)月時(shí),腓腸肌肌濕重比高于模型對(duì)照組(P<0.05)。手法治療組在造模后第2 周、3 周時(shí)腓腸肌肌濕重比低于NGF 治療組,4 個(gè)月時(shí)則高于NGF 治療組(P<0.05)。見(jiàn)表1。
3.2 推拿手法對(duì)家兔失神經(jīng)支配后腓腸肌組織Myf-5 mRNA 表達(dá)的影響 模型對(duì)照組、NGF 治療組、手法治療組家兔各時(shí)間點(diǎn)腓腸肌Myf-5 mRNA表達(dá)均較正常對(duì)照組升高(P<0.05)。NGF 治療組在造模后第2 周、3 周、1 個(gè)月、2 個(gè)月,手法治療組在造模后第2 周時(shí),腓腸肌Myf-5 mRNA 表達(dá)低于模型對(duì)照組;手法治療組在造模后第1、2、4 個(gè)月時(shí),腓腸肌Myf-5 mRNA 表達(dá)高于模型對(duì)照組(P<0.05)。手法治療組在造模后第3 周、1 個(gè)月、2 個(gè)月、4 個(gè)月時(shí),腓腸肌Myf-5 mRNA 表達(dá)高于NGF 治療組(P<0.05)。見(jiàn)表2。
3.3 推拿手法對(duì)家兔失神經(jīng)支配后腓腸肌Myogenin mRNA 表達(dá)的影響 模型對(duì)照組、NGF 治療組、手法治療組家兔各時(shí)間點(diǎn)腓腸肌Myogenin mRNA 表達(dá)均較正常組升高(P<0.05)。NGF 治療組在造模后第2 周、3 周、1 個(gè)月、4 個(gè)月,手法治療組在造模后第4 個(gè)月時(shí),腓腸肌Myogenin mRNA 表達(dá)低于模型對(duì)照組,手法治療組在造模后第2 個(gè)月時(shí)高于模型對(duì)照組(P<0.05)。干預(yù)2 周、3 周、1 個(gè)月、2 個(gè)月后,手法治療組腓腸肌Myogenin mRNA 表達(dá)均高于NGF 治療組(P<0.05)。見(jiàn)表3。
表1 各組失神經(jīng)支配家兔腓腸肌肌濕重比比較(%,)
表1 各組失神經(jīng)支配家兔腓腸肌肌濕重比比較(%,)
注:與正常對(duì)照組比較,*P<0.05;與模型對(duì)照組比較,△P<0.05;與NGF 治療組比較,▲P<0.05;模型對(duì)照組、NGF 治療組、手法治療組家兔均進(jìn)行右后肢脛神經(jīng)切斷操作,手法治療組進(jìn)行推拿干預(yù),NGF 治療組肌注注射用鼠神經(jīng)生長(zhǎng)因子;NGF:神經(jīng)生長(zhǎng)因子
表2 各組失神經(jīng)支配家兔腓腸肌組織Myf-5 mRNA 相對(duì)表達(dá)量比較()
表2 各組失神經(jīng)支配家兔腓腸肌組織Myf-5 mRNA 相對(duì)表達(dá)量比較()
注:與正常組比較,*P<0.05;與模型對(duì)照組比較,△P<0.05;與NGF 治療組比較,▲P<0.05;模型對(duì)照組、NGF 治療組、手法治療組家兔均進(jìn)行右后肢脛神經(jīng)切斷操作,手法治療組進(jìn)行推拿干預(yù),NGF 治療組肌注注射用鼠神經(jīng)生長(zhǎng)因子;NGF:神經(jīng)生長(zhǎng)因子;Myf-5:生肌因子5
表3 各組失神經(jīng)支配家兔腓腸肌組織Myogenin mRNA 相對(duì)表達(dá)量比較()
表3 各組失神經(jīng)支配家兔腓腸肌組織Myogenin mRNA 相對(duì)表達(dá)量比較()
注:與正常對(duì)照組比較,*P<0.05;與模型對(duì)照組比較,△P<0.05;與NGF 治療組比較,▲P<0.05;模型對(duì)照組、NGF 治療組、手法治療組家兔均進(jìn)行右后肢脛神經(jīng)切斷操作,手法治療組進(jìn)行推拿干預(yù),NGF 治療組肌注注射用鼠神經(jīng)生長(zhǎng)因子;NGF:神經(jīng)生長(zhǎng)因子;Myogenin:肌細(xì)胞生成素
失神經(jīng)支配之后骨骼肌萎縮較迅速,而神經(jīng)再生較緩慢,往往骨骼肌在神經(jīng)再支配前已基本喪失細(xì)胞再生的物質(zhì)基礎(chǔ),導(dǎo)致神經(jīng)修復(fù)后肌肉功能難以恢復(fù)[6]。因此,保存失神經(jīng)支配骨骼肌的再生活性,防止其不可逆變性萎縮,是解決失神經(jīng)支配骨骼肌重獲神經(jīng)支配后有效功能康復(fù)的重要環(huán)節(jié)[7]。
研究發(fā)現(xiàn),周圍神經(jīng)損傷后,局部組織通過(guò)推拿手法干預(yù),發(fā)生了一系列關(guān)節(jié)、肌肉的被動(dòng)運(yùn)動(dòng),一方面促進(jìn)了局部的淋巴、血液循環(huán),改善組織炎性水腫、瘢痕粘連,從而防止被損傷肌肉、韌帶、關(guān)節(jié)囊的攣縮[8];另一方面,通過(guò)有規(guī)律被動(dòng)性收縮,局部肌肉興奮,肌組織代謝增強(qiáng)、有害代謝物堆積減少,從而改善失神經(jīng)后萎縮的骨骼肌組織的代謝過(guò)程,同時(shí)也促進(jìn)了一系列肌源性生物活性物質(zhì)的產(chǎn)生及骨骼肌再生分化,使肌組織纖維化進(jìn)程得到控制,延緩廢用性萎縮的發(fā)生[9-10]。與此同時(shí),骨骼肌再生是一個(gè)大量神經(jīng)生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子等共同參與的高度動(dòng)態(tài)調(diào)控過(guò)程,其中NGF 是最早被發(fā)現(xiàn),也是非常典型的一種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,是目前臨床上周圍神經(jīng)損傷后常用的內(nèi)科治療手段,在臨床及科研上均取得了一定的療效[11-12],因此本實(shí)驗(yàn)也將NGF 作為手法治療的一個(gè)對(duì)照。
周圍神經(jīng)重度損傷后其支配的骨骼肌迅速萎縮并失去收縮功能,最突出的癥狀是肌肉萎縮;肌濕重是實(shí)驗(yàn)中常用于觀察骨骼肌萎縮情況的一項(xiàng)宏觀指標(biāo)。以往本課題組的研究觀察到,周圍神經(jīng)切斷損傷后,相關(guān)骨骼肌肌濕重迅速出現(xiàn)下降,隨著損傷時(shí)間延長(zhǎng)而下降速度趨緩[13]。本研究同樣觀察到,與正常對(duì)照組相比,模型對(duì)照組干預(yù)2 周時(shí),腓腸肌肌濕重比已下降顯著(P<0.05),表明家兔行脛神經(jīng)切斷術(shù)后,腓腸肌失去神經(jīng)支配,萎縮明顯,達(dá)到了我們研究時(shí)需要觀察損傷神經(jīng)修復(fù)與萎縮骨骼肌修復(fù)兩個(gè)方面的需求;3 周后肌濕重比下降趨勢(shì)變緩,與既往研究相近。與模型對(duì)照組相比,NGF 及手法治療組各時(shí)間點(diǎn)肌濕重比值為高(P<0.05),表明經(jīng)NGF、推拿手法干預(yù)可減輕失神經(jīng)骨骼肌的萎縮。另一方面,手法治療組4 個(gè)月時(shí)顯著高于NGF 治療組(P<0.05),這表明手法治療的遠(yuǎn)期療效好于NGF 治療。
肌衛(wèi)星細(xì)胞是骨骼肌再生的關(guān)鍵。肌衛(wèi)星細(xì)胞的增殖、激活、成肌分化受到成肌調(diào)控因子、生長(zhǎng)因子、激素等多因素的影響[14]。其中成肌調(diào)節(jié)因子由Myogenin、Myf-5、肌分化因子(MyoD)等組成[15]。其中肌衛(wèi)星細(xì)胞的活化、增殖和分化主要受骨骼肌特異性轉(zhuǎn)錄因子Myogenin 等的調(diào)節(jié),與Myogenin 參與成肌細(xì)胞融合、形成肌管的過(guò)程有關(guān)[16-17]。而Myf-5 屬成肌決定因子,位于Myogenin 的上游,主要存在于靜止期的肌衛(wèi)星細(xì)胞,肌組織受損后,靜默狀態(tài)的肌衛(wèi)星細(xì)胞開始激活并表達(dá)Myf-5,從而促進(jìn)肌衛(wèi)星細(xì)胞表達(dá)并自我激活和相互激活,具體可能與調(diào)節(jié)肌纖維的生長(zhǎng)相關(guān)[18]。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,骨骼肌失神經(jīng)損傷后,肌組織的Myf-5 和Myogenin 含量均早期開始升高,表明Myf-5 和Myogenin 早期參與了骨骼肌失神經(jīng)支配損害后的動(dòng)態(tài)調(diào)控,與其他學(xué)者研究一致[19-20]。NGF 治療組Myf-5 和Myogenin mRNA 表達(dá)在各時(shí)間點(diǎn)均低于模型對(duì)照組,而肌濕重在中遠(yuǎn)期改善均明顯,可能與通過(guò)外源性提供NGF 而促進(jìn)神經(jīng)軸突生長(zhǎng)、神經(jīng)再支配有關(guān),從而改善肌萎縮相關(guān),與既往他人研究失神經(jīng)支配后肌組織內(nèi)NGF 開始顯著下降,通過(guò)外源性提供NGF 可改善神經(jīng)及肌組織功能一致[21]。手法治療組Myf-5 mRNA 在2 周低于模型對(duì)照組,第3 周顯著升高,在1、2、4 個(gè)月高于模型對(duì)照組,表明手法在早期抑制Myf-5 表達(dá),中期開始促進(jìn)其表達(dá),Myogenin mRNA 在2 個(gè)月高于模型對(duì)照組,在4個(gè)月低于模型組,表明推拿手法可以促進(jìn)Myogenin mRNA 在后期的表達(dá)。而Myogenin 位于Myf5 的下游,既往研究表明,myogenin 表達(dá)升高有利于骨骼肌接受神經(jīng)再支配,在接受神經(jīng)再支配后骨骼肌功能恢復(fù)較良好[22]。結(jié)合既往本課題組發(fā)現(xiàn)手法治療可促進(jìn)肌衛(wèi)星細(xì)胞的成肌分化,以及本次手法在早中期改善Myf-5 表達(dá)峰期,后期改善Myogenin 表達(dá)[23]。這提示手法干預(yù)可能使得Myf-5 表達(dá)高峰后延且后期持續(xù)增高,從而避免肌衛(wèi)星細(xì)胞的早期非神經(jīng)性無(wú)效增殖,而在后期Myogenin 的顯著升高,也更為骨骼肌的再生保留了活力。這種機(jī)制與NGF 改善失神經(jīng)骨骼肌萎縮的機(jī)制存在不同,因此也可解釋為何手法組及NGF 組均取得了療效,但對(duì)于Myf-5、Myogenin 的改變卻不相同。
綜上所述,推拿手法改善成肌調(diào)節(jié)因子Myf-5、Myogenin 的表達(dá)可能是手法改善失神經(jīng)支配骨骼肌功能的機(jī)制之一,但推拿手法對(duì)于延緩肌萎縮的具體作用靶點(diǎn)仍需未來(lái)進(jìn)一步研究。