張麗麗 ,杜凱 ,王洋 ,王文慧 ,趙孟雄 ,沈燕 ,4
(1.天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,天津 300193;2.國家中醫(yī)針灸臨床醫(yī)學(xué)研究中心,天津 300193;3.天津市針灸學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300193;4.天津市針灸研究所,天津 300193)
高血壓已成為全球重大公共衛(wèi)生問題,是引起心腦血管、腎臟疾病的重要危險(xiǎn)因素[1],研究表明,高血壓前期的發(fā)生率約占成人50%,遠(yuǎn)期并發(fā)癥使患者壽命減少5年[2]。高血壓病前期是高血壓和正常血壓之間的一種臨界狀態(tài),其危害主要表現(xiàn)在極易進(jìn)展為臨床高血壓,此期已存在靶器官損害,如微量白蛋白尿、視網(wǎng)膜小動脈狹窄、頸動脈內(nèi)中膜厚度增加,左室肥厚等[3]。因此,深入研究高血壓病的發(fā)病機(jī)制,積極探索有效的干預(yù)方法,是當(dāng)前高血壓防治的重點(diǎn)和難點(diǎn)。針灸干預(yù)疏通經(jīng)絡(luò),平衡人體氣血陰陽。因此,在高血壓病早期或尚未發(fā)生靶器官損害及并發(fā)癥發(fā)生的情況下,采用針灸治療以調(diào)和經(jīng)絡(luò)氣血,使機(jī)體達(dá)到陰平陽秘的狀態(tài),是有效防治高血壓病的重要手段。
近年來,越來越多的研究發(fā)現(xiàn)免疫-炎癥機(jī)制對高血壓病的發(fā)生、發(fā)展起重要的作用[4],Th17細(xì)胞和Treg細(xì)胞在高血壓病中的關(guān)系日益受到重視,腎組織免疫炎性細(xì)胞的浸潤與高血壓病發(fā)生密切相關(guān)[4]。高血壓病前期大鼠Treg細(xì)胞比例降低,Treg細(xì)胞下降促進(jìn)高血壓病的發(fā)生發(fā)展[5]。正常情況下兩種細(xì)胞效應(yīng)處于一種平衡狀態(tài),兩者失衡是促進(jìn)高血壓病發(fā)生發(fā)展的重要因素。叉頭狀轉(zhuǎn)錄因子(FoxP3)、維甲酸相關(guān)孤獨(dú)核受體-γt(RORγt)分別為Treg細(xì)胞和Th17細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子。干預(yù)FoxP3、RORγt這一重要環(huán)節(jié)可能起到緩解疾病進(jìn)展的作用。為此,本研究采用“活血散風(fēng)”針刺法干預(yù)4周齡自發(fā)性高血壓大鼠模型,從FoxP3、RORγt蛋白及mRNA的調(diào)節(jié)作用角度,觀察電針對自發(fā)性高血壓大鼠(SHRs)的治療效果,為電針干預(yù)高血壓前期大鼠效應(yīng)機(jī)制的闡明提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 動物與分組 健康雄性SHR大鼠16只,4周齡,由北京維通利華實(shí)驗(yàn)動物技術(shù)有限公司提供,適應(yīng)性喂養(yǎng)2 d。SHR大鼠經(jīng)篩選后分為即模型對照組(SHR組)、電針+SHR組,每組8只;健康雄性WKY 8只,4周齡,作為正常對照組(WKY組)。實(shí)驗(yàn)動物于二級動物房飼養(yǎng),室溫20~25℃,光照時(shí)間07:00~19:00,自由攝食飲水。
1.2 主要試劑和儀器 ROR兔多抗(Abcam公司,ab278099),F(xiàn)oxP3 兔多抗(Abcam 公司,ab215206),β-actin鼠單克隆抗體(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司,TA-09),山羊抗兔 IgG(H+L)HRP(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司,ZB2301)。電針儀(HANS-200E,南京濟(jì)生醫(yī)療科技有限公司),血壓儀(北京軟隆生物技術(shù)有限公司,中國),LightCycler?96實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)儀(羅氏公司,瑞士)。
1.3 治療方法
1.3.1 穴位及針具的選擇 大鼠人迎穴定位參照沈雪勇《經(jīng)絡(luò)腧穴學(xué)》和王增濤《Wistar大鼠解剖圖譜》,位于頸部三角區(qū)內(nèi)、平耳垂,當(dāng)胸骨舌骨肌與胸鎖乳突及上緣交點(diǎn)、頸動脈搏動處。太沖穴位于后肢足背1、2趾骨間凹陷處。
針具選用“華佗牌”毫針(蘇州醫(yī)療用品廠生產(chǎn))。電針儀選用韓氏神經(jīng)穴位刺激儀HANS-200E(南京濟(jì)生醫(yī)療科技有限公司,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)編YZB/蘇0049-2008)。
1.3.2 干預(yù)方法及電針刺激參數(shù) 1)電針+SHR組:采用鼠衣束縛固定大鼠,暴露針刺部位,針刺雙側(cè)人迎穴,針刺深度5 mm,雙側(cè)太沖穴,針刺深度2 mm;刺激參數(shù):疏密波,頻率2/15 Hz,電流1 mA,持續(xù)時(shí)間15 min。每日上午10點(diǎn)針刺1次,5日/周,共2周。2)SHR組和WKY組:均不給予任何干預(yù),僅于每日針刺干預(yù)同一時(shí)間點(diǎn)給予相同方法及強(qiáng)度的束縛固定。
1.4 觀察指標(biāo)及檢測方法
1.4.1 血壓測量 使用日本Softron無創(chuàng)血壓儀進(jìn)行鼠尾血壓測量。在室溫(22±2)℃條件下,測量大鼠安靜、清醒狀態(tài)鼠尾血壓,待血流波形穩(wěn)定后,開始記錄數(shù)據(jù),共記錄5組,去掉最高值和最低值,取平均值。測量干預(yù)前、干預(yù)1周后、干預(yù)2周后大鼠的血壓。
1.4.2 腎臟組織形態(tài) 在治療結(jié)束后2周時(shí),各組大鼠禁食24 h,按3.5 mL/kg的比例腹腔注射10%水合氯醛,深度麻醉后頸椎離斷處死,固定在大鼠手術(shù)臺上,常規(guī)消毒,沿腹正中線剪開腹腔,迅速取出大鼠腎臟,剝離包膜,左腎稱量質(zhì)量后放入固定瓶內(nèi)(4%多聚甲醛固定液)備用,右腎立即放入液氮凍存,置于-80℃冰箱內(nèi)保存?zhèn)溆谩?/p>
將制備好的部分腎臟組織固定于4%多聚甲醛固定液24h以上,梯度乙醇及二甲苯脫水,石蠟浸蠟,包埋,切片機(jī)上切片,片厚4μm;二甲苯脫蠟20mim,梯度乙醇各5 min,流水沖洗15 min,蘇木精染色8 min,清水沖洗10 min,伊紅染液染色1~3 min。梯度乙醇脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片,光鏡下觀察腎臟組織形態(tài)。
1.4.3 FoxP3、RORγt表達(dá)水平檢測
1.4.3.1 蛋白免疫印跡(Western blot)法測定腎臟FoxP3、RORγt蛋白的表達(dá) 取腎臟100 mg,剪碎,加入裂解液,充分研磨,冰上裂解30 min,7800 g,離心20 min取上清液,BCA法計(jì)算樣本蛋白濃度。加入蛋白上樣緩沖液,沸水浴中10 min使蛋白變性,制備分離膠和濃縮膠,用微量加樣器將樣品加入樣品槽中,上樣量為 30 μg,電泳:濃縮膠 80 V 30 min,分離膠12 V 50 min;濕轉(zhuǎn)法將蛋白電轉(zhuǎn)至PVDF膜上,電流為300 mA 2 h,用5%脫脂奶粉封閉,TBST洗膜 3×5min,稀釋一抗:β-actin1∶1000,RORγt1∶500,F(xiàn)oxP3 1∶1 000;將膜放入雜交袋中加入一抗,4℃孵育過夜;室溫平衡 30 min,TBST 洗膜 3×5 min,稀釋二抗:辣根酶標(biāo)記的山羊抗兔1∶20 000,辣根酶標(biāo)記的山羊抗小鼠1∶20 000,將膜浸在二抗中,于搖床上室溫孵育1 h。洗膜后進(jìn)行ECL反應(yīng),凝膠成像分析系統(tǒng)攝像分析。用Image J軟件讀取灰度值對蛋白進(jìn)行半定量分析。
1.4.3.2 RT-PCR技術(shù)測定腎臟組織FoxP3、RORγt mRNA表達(dá) 取100 mg腎臟組織,加入液氮研碎組織,收集組織粉于EP管;加入1 mL Trizol裂解液輕輕震蕩,使組織充分裂解,冰上靜置5 min;12 000 g,4℃離心5 min,吸取上清液,移入新的EP管中。每管加入200 μL氯仿,顛倒混勻,室溫靜置5 min,12 000 g,4℃離心15 min;吸取上層水相移至新的EP管中,每管加入500 μL異丙醇,顛倒混勻,室溫靜置10 min,12 000 g,4℃離心10 min,棄上清液;加入1 mL 75%的乙醇,渦旋混合,7 500 g,4℃離心5 min,棄上清液,室溫干燥 10 min;加入 20 μL 的DEPC水溶解RNA(或置于-80℃冰箱保存?zhèn)溆茫?;取少量總RNA用微量核酸蛋白分析儀分析RNA含量和純度;將提取的RNA反轉(zhuǎn)錄成cDNA,進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR擴(kuò)增反應(yīng)。反應(yīng)體系為:MIX 10 μL,上游引物 0.5 μL,下游引物 0.5 μL,模板 cDNA 2 μL,水 7 μL;反應(yīng)參數(shù)為:預(yù)變性 95 ℃,3 min;變性95 ℃,5 s;退火 56 ℃,10 s;延伸 72 ℃,25 s;39 個(gè)循環(huán);溶解曲線分析;引物序列如下:RORγt-F:ATGGAGCTCTGCCAGAATGA,RORγt-R:TGCGGTTGTC-AGCATTGTAG;FoxP3-F:CAGCGTGGTTTTTCTTCTCGGTATA,F(xiàn)oxP3-R:TGGTGAAGTGGACTGACAGAAAAG;GAPDH-F:TGAGTCCTTCCACGATACCA;GAPDH-R:ATCCCATCACCATCTTCCAG。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 數(shù)據(jù)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,統(tǒng)計(jì)描述采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間比較采用單因素方差分析(One-way ANOVA),各個(gè)實(shí)驗(yàn)組之間的兩兩比較采用最小顯著性差異法(LSD test),P<0.05 代表差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 大鼠血壓水平變化 干預(yù)前3組大鼠收縮壓比較,SHR組、電針+SHR組大鼠收縮壓水平顯著高于 WKY 組(P<0.05),提示 4周齡 SHR 大鼠血壓明顯高于WKY大鼠;干預(yù)2周后,與SHR組比較,電針+SHR組收縮壓水平降低,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),提示電針有延緩收縮壓上升的趨勢。見表1。
表1 各組大鼠干預(yù)前后收縮壓變化情況(±s)Tab.1 The level of blood pressure in the WKY,SHR and acupuncture+SHR groups(±s)mm Hg
表1 各組大鼠干預(yù)前后收縮壓變化情況(±s)Tab.1 The level of blood pressure in the WKY,SHR and acupuncture+SHR groups(±s)mm Hg
注:與 WKY 組比較,*P<0.05;與 SHR 組比較,#P<0.05。
組別 動物數(shù) 干預(yù)前 干預(yù)后1周 干預(yù)后2周WKY 組 8 132.50±7.75 142.13±4.67 145.13±12.81 SHR 組 8 145.75±12.54*155.38±13.90*177.38±6.16*電針+SHR 組 8 145.25±5.65*154.13±9.70*168.25±3.62*#
2.2 大鼠腎臟形態(tài) WKY組腎臟組織可見腎小管排列緊密,腎小管上皮細(xì)胞形態(tài)正常,腎小球毛細(xì)血管界限較清晰;SHR組、電針+SHR組腎臟組織腎小球形態(tài)尚正常,少量的腎小管上皮細(xì)胞胞質(zhì)疏松,少量腎小管上皮細(xì)胞脫落入管腔(箭頭示)。見圖1。
圖1 各組大鼠腎臟組織HE染色Fig.1 HE staining of rat kidney in the WKY,SHR and Acupuncture+SHR groups
2.3 大鼠腎臟組織FoxP3、RORγt的蛋白表達(dá) 腎臟FoxP3蛋白表達(dá)水平比較,SHR組低于WKY組,電針+SHR組高于SHR組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);腎臟 RORγt蛋白表達(dá)水平比較,SHR 組高于WKY組,電針+SHR組低于SHR組,但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);FoxP3/RORγt蛋白表達(dá)的比值組間比較,SHR組低于WKY組,電針+SHR組高于 SHR 組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2、圖 2。
表2 各組大鼠腎臟FoxP3蛋白和RORγt蛋白的相對表達(dá)情況(±s)Tab.2 Relative protein expression of FoxP3,RORγt in kidney tissues of rats in each group(±s)
表2 各組大鼠腎臟FoxP3蛋白和RORγt蛋白的相對表達(dá)情況(±s)Tab.2 Relative protein expression of FoxP3,RORγt in kidney tissues of rats in each group(±s)
注:與 WKY 組比較,*P<0.05;與 SHR 組比較,#P<0.05。
組別 動物數(shù) FoxP3 RORγt FoxP3/RORγt WKY 組 8 0.90±0.30 0.69±0.12 1.25±0.31 SHR 組 8 0.52±0.18* 0.80±0.23 0.69±0.27*電針+SHR 組 8 0.79±0.28# 0.74±0.16 1.21±0.71#
圖2 各組大鼠腎臟組織中FoxP3和RORγt蛋白的相對表達(dá)(±s,n=8)Fig.2 Relative expression of FoxP3 and RORγt protein in kidney tissues of rats in each group(±s,n=8)
2.4 大鼠腎臟組織FoxP3和RORγt的mRNA表達(dá) 腎臟FoxP3 mRNA表達(dá)水平比較,SHR組、電針+SHR組低于 WKY 組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);腎臟RORγt mRNA表達(dá)水平比較,SHR組高于WKY組,電針+SHR組低于SHR組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);FoxP3/RORγt mRNA 表達(dá)的比值比較,SHR組低于WKY組,電針+SHR組高于SHR組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表 3。
表3 各組大鼠腎臟FoxP3和RORγt mRNA的相對表達(dá)情況(±s)Tab.3 Relative expression of FoxP3 and RORγt mRNA in kidney tissues of rats in each group(±s)
表3 各組大鼠腎臟FoxP3和RORγt mRNA的相對表達(dá)情況(±s)Tab.3 Relative expression of FoxP3 and RORγt mRNA in kidney tissues of rats in each group(±s)
注:與 WKY 組比較,*P<0.05;與 SHR 組比較,#P<0.05。
組別 動物數(shù) FoxP3 RORγt FoxP3/RORγt WKY 組 8 1.63±0.11 1.55±0.06 1.06±0.11 SHR 組 8 1.50±0.05* 1.80±0.16* 0.84±0.04*電針+SHR 組 8 1.53±0.08* 1.56±0.11# 0.98±0.11#
高血壓病前期仍處于萌芽狀態(tài),既可發(fā)展成高血壓病,又可在這個(gè)階段逆轉(zhuǎn),所以高血壓病前期是非常重要的干預(yù)介入時(shí)點(diǎn)。針刺治療作為中醫(yī)學(xué)特色療法之一,可疏通經(jīng)絡(luò)氣血,激發(fā)人體正氣,調(diào)整機(jī)體陰陽平衡。石學(xué)敏院士提出的“活血散風(fēng)”針刺降壓法,以人迎和太沖穴為主穴,臨床研究證實(shí)降壓效應(yīng)確切。人迎穴最早載于《靈樞·本輸》,為足陽明胃經(jīng)經(jīng)穴,為足陽明少陽之會,與腎、脾、肝、心、三焦、膽、小腸、沖脈、任脈、陰蹺脈等經(jīng)脈相通,是調(diào)節(jié)氣海的“營運(yùn)之輸”,是“氣?!敝T戶,有寬胸理氣、調(diào)和氣血,調(diào)節(jié)血壓的功能。太沖為足厥陰之原穴,具有寬胸理氣、平肝息風(fēng)、活血化瘀、調(diào)和氣血陰陽平衡之功。
近年來,越來越多的文獻(xiàn)報(bào)道T細(xì)胞在原發(fā)性高血壓病的發(fā)病中發(fā)揮重要作用[6],腎臟、血管壁及血管外周免疫細(xì)胞浸潤和炎癥因子的釋放是高血壓病的重要特征[7-8]。血管緊張素Ⅱ、醛固酮和鹽等刺激中樞和直接作用于腎臟、血管系統(tǒng),導(dǎo)致血壓輕度上升,此時(shí)為高血壓病前期。此期輕微組織損傷、新抗原或損傷相關(guān)性分子形成,激活抗原呈遞細(xì)胞,發(fā)生免疫反應(yīng),T淋巴細(xì)胞被激活。Th17細(xì)胞釋放細(xì)胞因子IL-17等,引起前炎性反應(yīng),導(dǎo)致血管收縮,促進(jìn)鈉水吸收,進(jìn)而促進(jìn)高血壓病的發(fā)展,導(dǎo)致血管重構(gòu)和心腦腎等重要臟器損害[9-11]。FoxP3是Terg細(xì)胞的特異性標(biāo)志物,該因子不僅對T細(xì)胞具有活性調(diào)節(jié)作用,而且還是體內(nèi)重要的抗炎因子。研究發(fā)現(xiàn),Tregs的保護(hù)性作用可能主要通過FoxP3的直接調(diào)節(jié),F(xiàn)oxP3及RORγt分別是Treg和Th17細(xì)胞分化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,敲除RORγt會影響Th17細(xì)胞的分化,減輕炎癥反應(yīng)[12-13]。FoxP3與RORγt的表達(dá)異常是導(dǎo)致Treg/Th17失衡的關(guān)鍵。研究發(fā)現(xiàn),替米沙坦與瑞舒伐他汀聯(lián)合治療可改善高血壓病頸動脈粥樣硬化患者Th17/Treg功能平衡[14],然而以高血壓病前期大鼠為研究對象,從FoxP3/RORγt失衡角度探索針刺降壓機(jī)制的研究鮮有報(bào)道。
SHR是通過自然篩選的:1963年日本京都大學(xué)醫(yī)學(xué)院利用有自發(fā)性高血壓的Wistar雄性鼠和高血壓水平稍高的雌性Wistar鼠交配,從所得的F1代開始近交篩選,隨著代數(shù)增加,自發(fā)性高血壓發(fā)生率逐漸增大。1969年美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)引入了SHR。SHR除有高血壓自發(fā)率為100%特點(diǎn)外,還有高血壓性心血管病變,適于人類的高血壓病研究。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),與WKY組大鼠相比,6周齡高血壓病模型大鼠腎臟組織RORγt mRNA表達(dá)升高,F(xiàn)oxP3蛋白和mRNA的表達(dá)、FoxP3/RORγt的比值明顯降低,當(dāng)電針干預(yù)后,腎臟組織FoxP3蛋白表達(dá)增加,RORγt mRNA表達(dá)降低;電針還可提高FoxP3/RORγt的比值,使其趨于正常。結(jié)合收縮壓水平的下降,說明FoxP3和RORγt在電針治療低周齡高血壓病大鼠的效應(yīng)機(jī)制中發(fā)揮了重要作用。因此,電針可降低高血壓前期大鼠的血壓水平,其機(jī)制可能與調(diào)節(jié)FoxP3/RORγt的動態(tài)平衡有關(guān)。
高血壓可以直接造成腎臟形態(tài)的損害,主要表現(xiàn)為腎小球和腎小管受損[15]。本研究發(fā)現(xiàn)6周齡的SHR腎臟形態(tài)改變并不十分明顯,其腎小球形態(tài)正常,少量腎小管上皮細(xì)胞胞質(zhì)疏松,少量腎小管上皮細(xì)胞脫落入管腔??赡芘c周齡偏小,尚未出現(xiàn)顯著的腎臟損害有關(guān)。
SHR是公認(rèn)的最接近人類原發(fā)性高血壓的動物模型,SHR 5周齡后收縮壓開始升高,10周后收縮壓水平顯著上升,20周后收縮壓穩(wěn)定在較高水平。為了研究電針對高血壓病前期大鼠的效應(yīng)及其調(diào)節(jié)機(jī)制,故本研究選擇了4~6周齡的SHR大鼠。這與其他關(guān)于高血壓前期的研究類似,Liang等[16]采用了4周齡的SHR大鼠,Kvandova M等[17]研究者采用了5周齡的SHR大鼠。
然而本研究也存在不足,由于經(jīng)費(fèi)有限,本研究觀察了該周齡段大鼠的FoxP3和RORγt的蛋白和mRNA表達(dá)情況,未來可以檢測Treg、Th17細(xì)胞及其相關(guān)炎癥因子的水平;此外,鑒于2周的干預(yù)可能對靶器官損害的改變不明顯,本研究只觀察了干預(yù)結(jié)束時(shí)腎臟組織結(jié)構(gòu)情況,未對干預(yù)前后的腎功能進(jìn)行檢測對比。未來可以增加治療療程及觀察時(shí)點(diǎn),從而從免疫炎癥角度系統(tǒng)闡述電針對高血壓病前期大鼠的效應(yīng)機(jī)制。