任威銘,戰(zhàn)麗彬,崔榮興,孫曉霞,翁澤斌
(1.南京中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)學(xué)院·中西醫(yī)結(jié)合學(xué)院 南京 210023;2.遼寧中醫(yī)藥大學(xué) 中醫(yī)藥創(chuàng)新工程技術(shù)中心 沈陽(yáng) 110847)
糖尿病是全球高發(fā)慢性代謝性疾病,據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)2020年糖尿病患病率的統(tǒng)計(jì)約為11.2%,2型糖尿?。═ype 2 diabetes,T2DM)占90%以上[1],因其逐漸累及全身多個(gè)組織器官,需要終身治療,給個(gè)人、家庭和社會(huì)帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。
2型糖尿病患者多出現(xiàn)“多食、多飲、多尿、消瘦”的三多一少臨床癥狀,故中醫(yī)多將其歸于“消渴病”范疇,陰虛證是其主要基本證。2021年《2型糖尿病病證結(jié)合診療指南》將2型糖尿病中期統(tǒng)一辨為“氣陰兩虛證”,晚期分肝陰虛證、陰陽(yáng)兩虛證,多種證型與陰虛密切相關(guān)[2]。2型糖尿病陰虛證臨床表現(xiàn)多見(jiàn)有舌紅少苔、五心煩熱、盜汗、午后潮熱、脈細(xì)數(shù)等癥狀。陰虛潮熱的發(fā)作時(shí)間呈午后或夜半加重趨勢(shì),清·汪必昌《醫(yī)階辨證·陰分潮熱三證辨》中提及“陰虛潮熱,午后潮夜半止,其熱下體甚”[3]。這種體溫改變隨時(shí)間而紊亂的表現(xiàn)提示了陰虛證癥狀的產(chǎn)生可能與機(jī)體生物節(jié)律紊亂有關(guān)。
生物節(jié)律指生物在生理、行為等方面反復(fù)出現(xiàn)的周期性特征。生物鐘是生物適應(yīng)外界環(huán)境規(guī)律性變化的一種內(nèi)在機(jī)制,其調(diào)節(jié)中樞位于下丘腦的視交叉上核SCN區(qū)域[4],通過(guò)神經(jīng)-內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)節(jié)外周組織,使機(jī)體各組織時(shí)鐘趨于一致。人體的節(jié)律周期約為24 h,其核心反饋環(huán)路由芳烴受體和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白類似蛋白1(Brain and muscle arnt-like protein-1,Bmal1)、時(shí)鐘基因(Circadian locomotor output cycles kaput,Clock)、周期蛋白(Period circadian clock,Per)、隱花色素(Cryptochrome,Cry)所組成,調(diào)控大部分生命活動(dòng)過(guò)程[5]。研究表明,2型糖尿病的發(fā)生發(fā)展與生物節(jié)律紊亂密切相關(guān)[6],主要表現(xiàn)在血糖、血壓、激素分泌等多種方面,同時(shí)機(jī)體體溫晝夜節(jié)律紊亂,基礎(chǔ)體溫升高,晝夜體溫差值減小[7]。這種糖尿病的生物節(jié)律紊亂和陰虛證潮熱體溫變化異常是否有關(guān)還需進(jìn)一步探討。為此,我們通過(guò)建立2型糖尿病陰虛證模型,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)模型體溫變化,結(jié)合分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn),以探討生物節(jié)律在2型糖尿病陰虛證“潮熱”癥狀的變化情況及分子機(jī)制。
在本研究中,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)按照美國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源研究所頒布的《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物護(hù)理和使用指南》(Guide for the Care and Use of laboratory Animals)原則進(jìn)行,并經(jīng)南京中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號(hào)201910A033)。采用南京君科生物工程有限公司提供的SPF級(jí)別8周齡雄性db/db小鼠99只,體質(zhì)量為40-50 g及其同窩野生對(duì)照型小鼠21只,飼養(yǎng)于南京中醫(yī)藥大學(xué)特定的無(wú)病原體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心,恒溫(24±2℃)、恒濕(65%±5%)、12 h明/暗循環(huán)(7:00-19:00)。動(dòng)物喂食60Co輻照實(shí)驗(yàn)動(dòng)物維持飼料??梢宰杂扇∮檬澄锖透邏簻缇?/p>
傷陰藥和六味地黃湯所用飲片均購(gòu)自南通三越中藥飲片有限公司(中國(guó)南通)。傷陰藥組成為黑順片(批號(hào):190425)、肉桂(批號(hào):190509)、制吳茱萸(批號(hào):190514),黑順片、肉桂、制吳茱萸按照1:1:1的比例配制。藥材提前浸泡30 min,將黑順片先煎煮沸30 min。加入浸泡過(guò)的肉桂與制吳茱萸的混合液,混合后大火煮沸,轉(zhuǎn)小火再煎煮1 h,倒出藥液。水煎2次,混合后濃縮得到傷陰藥濃度1 g·mL-1,4℃保存。
六味地黃湯選用熟地黃(批號(hào):190817)、酒萸肉(批號(hào):190829)、山藥(批號(hào):190109)、澤瀉(批號(hào):190718)、牡丹皮(批號(hào):190723)、茯苓(批號(hào):190217),根據(jù)中國(guó)藥典(中國(guó)藥典委員會(huì),2015)的方法制備。藥材浸入8倍冷水中30 min后大火煮沸轉(zhuǎn)小火煎煮30 min。水煎2次?;旌虾鬂饪s最終生藥含量為5.63 g·kg-1為低劑量,11.26 g·kg-1為中劑量,22.52 g·kg-1為高劑量,4℃保存。
Bmal1抗體(Santa cruz,sc-365645);Clock(Santa cruz,sc-271603);Per1(ABclonal,A8449);Per2(ABclonal,A5107);Per3(Abcam,Ab177482);Cry1(ABclonal,A6890);Cry2(Proteintech,13997-1-AP);β-Actin(CST,3700S);羊抗小鼠IgG(Boster,BA1050);羊抗兔IgG(Boster,BA1054)。紅外測(cè)溫儀(CEM,中國(guó),DT-8838);呼吸麻醉儀(Gene&I,中國(guó),AMS);動(dòng)物手術(shù)冷光源(AS ONE,日本,GR-60W);電子調(diào)溫電熱套(泰斯特,中國(guó),98-1-B);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(Eyela,日本,N3010);超純水系統(tǒng)(Milli-Q,美國(guó)Integral S);磁力攪拌儀(IKA,德國(guó)RCT Digital);小型臺(tái)式高速離心機(jī)(Thermo,美國(guó)Heraeus Fresco-21);十二通道組織均質(zhì)儀(QIAGEN,美國(guó)Tissuelyser LT);垂直電泳槽(Bio-Rad,美國(guó)PowerPac Basic);超微量分光光度計(jì)(ThermoFisher,美國(guó)ND-ONE-W);超靈敏多功能成像儀(GE,美國(guó)AI600)。
適應(yīng)性喂養(yǎng)3天后,測(cè)量體質(zhì)量和空腹血糖,選取空腹血糖≥16.7 mmol·L-1的2型糖尿病小鼠。將同窩野生對(duì)照小鼠分為正常對(duì)照組(C組)9只、陰虛證組(Y組)12只;2型糖尿病小鼠分為2型糖尿病組(D組)12只、2型糖尿病陰虛證組(DY組)11只、糖尿病六味地黃湯低劑量組(DL組)12只、糖尿病六味地黃湯中劑量組(DM組)12只、糖尿病六味地黃湯高劑量組(DH組)12只、糖尿病陰虛證六味地黃湯低劑量組(DYL組)14只、糖尿病陰虛證六味地黃湯中劑量組(DYM組)13只、糖尿病陰虛證六味地黃湯高劑量組(DYH組)13只。
采用“熱盛傷陰”的造模方法,予陰虛證造模組別(Y組、DY組、DYL組、DYM組、DYH組)每天予小鼠0.1 mL·10 g-1的傷陰藥藥液體積灌胃;正常對(duì)照組(C組)、2型糖尿病小鼠(D組、DL組、DM組、DH組)每只小鼠每天予以同體積超純水灌胃,造模時(shí)間連續(xù)8周。根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果,陰虛證造模于第4周完成,造模成功后小鼠表現(xiàn)為口干(飲水量增加、唾液流率增加)、大便干燥(糞便含水量減低)、皮膚干燥(皮膚含水量減低)、虛性亢奮(活動(dòng)度與易激惹程度增加)等表現(xiàn)。糖尿病小鼠選用db/db自發(fā)性糖尿病小鼠,隨著年齡增長(zhǎng),會(huì)逐漸自發(fā)表現(xiàn)出2型糖尿病特征。從第4周開(kāi)始,六味地黃湯給藥組(DYL組、DYM組、DYH組、DL組、DM組、DH組)于每天16:00予以每只小鼠0.1 mL·10 g-1的藥液體積予以灌胃,正常對(duì)照組和2型糖尿病組每只小鼠同時(shí)予以相同體積超純水灌胃,給藥時(shí)間連續(xù)4周。
晚上禁食12 h后,用異氟烷麻醉小鼠后安樂(lè)死,迅速收集下丘腦、肝臟組織,在液氮快速冷凍,以備后續(xù)分析。
1.6.1 體溫檢測(cè)
使用非接觸紅外測(cè)溫儀檢測(cè)小鼠肛溫、心前區(qū)溫度、四肢爪心溫度。將儀器測(cè)溫探頭對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)部位正中,距離1-2 cm,每周1次,測(cè)量時(shí)間分別為8:30、15:00、20:00。以評(píng)價(jià)小鼠體溫節(jié)律。
1.6.2 小鼠下丘腦和肝臟生物節(jié)律蛋白表達(dá)水平檢測(cè)
采用Western blot技術(shù)檢測(cè)。提取小鼠下丘腦和肝臟組織總蛋白,使用超微量分光光度計(jì)測(cè)定蛋白濃度。電泳,轉(zhuǎn)膜,5%脫脂牛奶封閉2 h,按照1:1000加入一抗,4℃孵育過(guò)夜。次日TBST充分洗膜,加入二抗(1:2000),TBST充分洗膜,ECL發(fā)光顯影后分析。
使用Graphpad 8.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,計(jì)量資料以(均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤)表示。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法為單因素方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
從第5周開(kāi)始,C組肛溫出現(xiàn)規(guī)律性的8:30降低、15:00升高、20:00降低的波動(dòng)趨勢(shì);Y組肛溫普遍高于其余各組;D組則節(jié)律紊亂,肛溫趨于平穩(wěn),有規(guī)律的溫度波動(dòng)消失;DY組肛溫高于D組,并表現(xiàn)出了不同于C組的節(jié)律波動(dòng),雖然顯示出午后升高的趨勢(shì),但波動(dòng)趨勢(shì)較正常組平穩(wěn);給予六味地黃湯干預(yù)后,2型糖尿病模型未表現(xiàn)有明顯規(guī)律性體溫波動(dòng)變化;而DYH組顯示出對(duì)肛溫節(jié)律的恢復(fù)作用,從第5周開(kāi)始給藥后,高劑量組顯示出“低、高、低”的規(guī)律波動(dòng),這種波動(dòng)幅度大于DY組的波動(dòng)幅度,可能是2型糖尿病小鼠正常節(jié)律恢復(fù)的表現(xiàn)(圖1A)。心前區(qū)溫度未見(jiàn)節(jié)律波動(dòng)(圖1B)。雙上肢溫度可見(jiàn),C組在各實(shí)驗(yàn)周均出現(xiàn)規(guī)律性的8:30降低、15:00升高、20:00降低的較明顯的波動(dòng);Y組晝夜體溫變化幅度較大,但未顯規(guī)律性波動(dòng);D組則節(jié)律紊亂,有規(guī)律的溫度波動(dòng)消失;DY組可見(jiàn)自第6周開(kāi)始,上肢溫度出現(xiàn)規(guī)律的節(jié)律波動(dòng),顯示出8:30和20:00較低,15:00升高的趨勢(shì);給予六味地黃湯后,DYH組結(jié)果也顯示出上肢溫度8:30降低、15:00升高、20:00降低的節(jié)律變化規(guī)律(圖1C)。雙下肢溫度可見(jiàn),C組第1、3、4周外,其他實(shí)驗(yàn)周均出現(xiàn)規(guī)律性的8:30降低、15:00升高、20:00降低的波動(dòng)規(guī)律;D組則節(jié)律紊亂,有規(guī)律的溫度波動(dòng)消失;六味地黃湯干預(yù)后,DYH組表現(xiàn)出與上肢相似的變化規(guī)律(圖1D)。六味地黃湯干預(yù)后,以方測(cè)證,高劑量組能夠進(jìn)一步恢復(fù)肛溫、雙上肢爪心溫度和雙下肢爪心溫度節(jié)律,因此在后續(xù)分子實(shí)驗(yàn)中,選擇高劑量組為最佳劑量進(jìn)行分子表達(dá)的驗(yàn)證(圖1)。
圖1 各組小鼠不同部位溫度節(jié)律變化
通過(guò)對(duì)各組體溫波動(dòng)變化的分析發(fā)現(xiàn),C組、Y組、DY組及六味地黃湯干預(yù)后體溫都存在一定的節(jié)律性表現(xiàn),為了進(jìn)一步區(qū)別節(jié)律變化的差異,對(duì)實(shí)驗(yàn)第8周的各部位體溫進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),8:30時(shí),Y小鼠肛溫低于C組(P<0.001),但在15:00時(shí),Y證平均肛溫最高(P<0.001),至20:00,Y組體溫下降,可見(jiàn)Y組的體溫波動(dòng)明顯大于C組波動(dòng),下午的體溫升高于個(gè)體而言更加明顯,雖然仍在正常體溫范圍內(nèi),但會(huì)導(dǎo)致自覺(jué)發(fā)熱的情況出現(xiàn)。D組肛溫始終明顯低于正常小鼠的肛溫(P<0.01),DY組呈現(xiàn)出比D組升高的趨勢(shì),六味地黃湯干預(yù)后,DYH組相對(duì)平穩(wěn),低-高-低的變化趨勢(shì)存在,但尚無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(圖2A)。各組小鼠心前區(qū)溫度在8:00時(shí)未表現(xiàn)明顯差異;至15:00時(shí),Y組、D組、DY證組較正常組心前區(qū)溫度升高(P<0.05,P<0.05,P<0.01),20:00時(shí),DYH組較DY組心前區(qū)溫度明顯下降(P<0.05,圖2B)。各組小鼠四肢爪心溫度變化可見(jiàn),Y組始終高于C組,但在晨間和晚間尚無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,午后則差異明顯(P<0.001,圖2C-2D);DY組較D組變化趨勢(shì)相似(圖2C-2D);相較于D組,六味地黃湯的干預(yù)沒(méi)有規(guī)律的變化趨勢(shì),但是DYH較DY組則在15:00體現(xiàn)出了明顯的回調(diào)(P<0.01,圖2C-2D)。說(shuō)明六味地黃湯在調(diào)節(jié)2型糖尿病陰虛證的體溫節(jié)律紊亂中效果更明顯,而對(duì)2型糖尿病非陰虛證療效不明,以方測(cè)證,進(jìn)一步說(shuō)明了陰虛證狀態(tài)下體溫變化存在異常。
圖2 各組小鼠第8周體溫波動(dòng)情況
綜上可見(jiàn),正常小鼠存在體溫規(guī)律性波動(dòng),但幅度相對(duì)穩(wěn)定,陰虛證狀態(tài)下,15:00時(shí),體溫會(huì)出現(xiàn)顯著上升,這可能是陰虛證個(gè)體自覺(jué)午后發(fā)熱的原因。2型糖尿病的個(gè)體基礎(chǔ)體溫較正常個(gè)體偏低,而2型糖尿病陰虛證狀態(tài)下會(huì)表現(xiàn)出上升趨勢(shì)。六味地黃湯是治療2型糖尿病陰虛證的經(jīng)典方劑,在經(jīng)過(guò)其干預(yù)后,非陰虛證組體溫波動(dòng)未體現(xiàn)出明顯規(guī)律,但陰虛證組回調(diào)明顯,體溫波動(dòng)趨勢(shì)以及四肢爪心發(fā)熱的變化趨勢(shì)與正常組更相似,相對(duì)于陰虛證組大幅度的體溫波動(dòng)有好轉(zhuǎn)表現(xiàn)。
下丘腦中,D組Clock蛋白表達(dá)較C組顯著性降低(P<0.05),DY組Bmal1和Clock較D組表達(dá)具有升高趨勢(shì)。在給藥組中,DH組Clock較2型糖尿病組顯著性升高(P<0.05)。周期蛋白Per2在D組中較C組表達(dá)顯著性降低(P<0.001),而在D組中顯著性升高(P<0.0001);給予六味地黃湯后,DH組較D組表達(dá)有上升趨勢(shì),DYH組給藥后表達(dá)顯著下降(P<0.01)。而Per1和Per3在所有組中未見(jiàn)明顯改變。Cry是由Bmal1和Clock結(jié)合后促使Cry mRNA轉(zhuǎn)錄,在胞外翻譯為蛋白,再進(jìn)入核內(nèi)抑制Bmal1和Clock的合成,同時(shí)也能通過(guò)蛋白酶體降解以保持周期性。在本研究中,D組和DY組的Cry2表達(dá)較C組均顯著降低(P<0.05),DH組的Cry1和Cry2較D組表達(dá)均顯著升高(P<0.05)(圖3)。
圖3 下丘腦生物鐘蛋白變化(n=3)
在肝臟中,D組Bmal1和Clock較正常對(duì)照組下降,而DY組較D組表達(dá)增加,表明2型糖尿病存在生物節(jié)律蛋白表達(dá)下降,而傷陰藥可能通過(guò)過(guò)表達(dá)Bmal1和Clock影響生物鐘分子機(jī)制(圖4)。D組Per3蛋白表達(dá)較C顯著性降低(P<0.05),DY組較D組顯著性升高(P<0.001),表明在該模型中,傷陰藥可能通過(guò)上調(diào)Bmal1和Clock的蛋白表達(dá),促進(jìn)Per3的表達(dá)增加,與下丘腦不同。Per1和Per2在各組間無(wú)顯著性差異。D小鼠的Cry1表達(dá)較C組顯著性降低(P<0.05),DY組較D組的Cry1表達(dá)顯著性升高(P<0.05)。Cry2表達(dá)在各組間無(wú)顯著性差異。
圖4 肝臟生物鐘蛋白變化(n=3)
2型糖尿病中醫(yī)多屬消渴病范疇,具有五臟脆,素體臟腑陰虛的病理基礎(chǔ)。清·丹波元堅(jiān)《雜病廣要·消渴》提出“消渴屬陰虛,津液不足”[8]。中醫(yī)證候研究顯示陰虛證是2型糖尿病重要證型之一,潮熱是其常見(jiàn)臨床表現(xiàn)。清·丹波元堅(jiān)《雜病廣要·寒熱門》認(rèn)為“潮熱有作有止,若潮水之來(lái),不失其時(shí),一日一發(fā)”[8]。2型糖尿病肝腎陰虛,午后陰氣當(dāng)旺不旺,陽(yáng)氣不能潛藏于內(nèi)而外越,表現(xiàn)為午后潮熱,至日暮而止。六味地黃丸出自宋代兒科大家錢乙《小兒藥證直訣·卷下》,張介賓于《景岳全書(shū)》改為湯劑,由熟地、山茱萸、山藥、澤瀉、茯苓、丹皮組成。全方補(bǔ)瀉兼施,補(bǔ)養(yǎng)肝、脾、腎之陰,瀉腎濁虛火,主治腎陰虧損、腰膝酸軟、消渴、骨蒸潮熱等癥,為治療腎陰虧虛經(jīng)典方劑。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)表明六味地黃湯能夠通過(guò)影響血管生成及內(nèi)皮功能、改善炎癥反應(yīng)及缺氧反應(yīng)發(fā)揮治療2型糖尿病的作用[9]。
本研究采用自發(fā)性糖尿病小鼠模型結(jié)合“熱盛傷陰法”造模,選用自發(fā)性2型糖尿病模型db/db小鼠[10],具有高血糖、高胰島素血癥、肥胖等2型糖尿病特點(diǎn)?!盁崾帯痹炷7椒ㄟx用辛熱之品附子、肉桂、吳茱萸灌服4周,取中醫(yī)過(guò)食辛溫燥熱,脾胃運(yùn)化失職,積熱內(nèi)蘊(yùn),化燥傷津,久則耗傷陰液發(fā)為陰虛之意。課題組前期運(yùn)用該方法已成功建立陰虛證動(dòng)物模型[11]。
體溫節(jié)律由下丘腦中的視交叉上核(SCN)協(xié)調(diào)能量攝入與血管舒縮所等生理活動(dòng)調(diào)控,涉及中央起搏器和外周組織細(xì)胞內(nèi)的復(fù)雜分子鐘網(wǎng)絡(luò),多使用非接觸式紅外溫度計(jì)對(duì)直腸、陰道、口腔或耳廓等部位多次測(cè)量,以準(zhǔn)確評(píng)估體溫晝夜變化[12]。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)監(jiān)測(cè)小鼠四肢爪心溫度、心前區(qū)溫度及肛溫改變,全面反映2型糖尿病陰虛證小鼠模型體溫變化。研究發(fā)現(xiàn),2型糖尿病組的各部位體溫波動(dòng)節(jié)律紊亂,2型糖尿病陰虛證動(dòng)物模型肛溫、雙上肢表現(xiàn)出了較為明顯8:30降低、15:00升高、20:00降低的體溫波動(dòng)節(jié)律。此現(xiàn)象在第4周成模后表現(xiàn)更為明顯,長(zhǎng)時(shí)程給予溫燥傷陰之品,耗傷小鼠陰液,陰虛陽(yáng)亢,于15:00檢測(cè)時(shí)體溫升高。既往研究表明,給予附子、肉桂等熱性藥物使小鼠TNF-α節(jié)律改變,出現(xiàn)發(fā)熱癥狀[13]。同時(shí),“陰虛內(nèi)熱”可引起機(jī)體生物節(jié)律紊亂,能量代謝失常[14]。而給予高劑量六味地黃湯后體溫波動(dòng)節(jié)律幅度降低,具有改善作用,證明了2型糖尿病陰虛證體溫節(jié)律的晝夜波動(dòng)趨勢(shì)。現(xiàn)代研究表明,六味地黃湯中丹皮、山茱萸、澤瀉等藥物也都具有抗炎、解熱功效,為該方降低體溫,恢復(fù)正常體溫節(jié)律提供科學(xué)依據(jù)[15-17],猜測(cè)這種作用也有可能通過(guò)調(diào)節(jié)生物鐘分子機(jī)制所實(shí)現(xiàn)。
分子實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示2型糖尿病陰虛證模型生物鐘基因在下丘腦和肝臟中均發(fā)生改變,表明這種“潮熱”樣體溫節(jié)律改變可能是由于生物鐘核心反饋環(huán)路蛋白異常而引起。生物鐘核心反饋環(huán)路包括正調(diào)控元件和負(fù)調(diào)控元件。Bmal1與Clock結(jié)合為異源二聚體(Bmal1-Clock),激活靶基因啟動(dòng)子E-box驅(qū)動(dòng)Pers和Crys轉(zhuǎn)錄表達(dá),Per和Cry蛋白在細(xì)胞質(zhì)中形成異二聚體,轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核,通過(guò)與復(fù)合物Bmal1-Clock的相互作用抑制自身轉(zhuǎn)錄[18]。
在本實(shí)驗(yàn)中,2型糖尿病模型下丘腦節(jié)律基因表達(dá)較為穩(wěn)定,Clock、Per2和Cry2表達(dá)下降,而給予傷陰藥造模后,Per2表達(dá)顯著性升高,表明傷陰藥能增加下丘腦Per2蛋白表達(dá),這可能是2型糖尿病陰虛證模型體溫節(jié)律變化引起“潮熱”癥狀的重要機(jī)制。下丘腦SCN區(qū)域是生物節(jié)律的調(diào)節(jié)中樞,具有調(diào)節(jié)體溫的功能,其節(jié)律相位在一定溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定,這種溫度補(bǔ)償機(jī)制是不同區(qū)域相互聯(lián)系、協(xié)同調(diào)控的結(jié)果,而非細(xì)胞水平自主性[19]。SCN區(qū)域不易受環(huán)境溫度變化影響,可在一定溫度變化范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的魯棒性,通過(guò)調(diào)節(jié)體溫使外周組織節(jié)律相位一致。研究表明,Per2可影響體溫節(jié)律,當(dāng)將per2啟動(dòng)子區(qū)域中的Ebox順式元件突變后,可持續(xù)的分子時(shí)鐘振蕩消除,同時(shí)晝夜運(yùn)動(dòng)活動(dòng)和體溫節(jié)律變得不穩(wěn)定[20]。也有報(bào)道表明,給予新生小鼠辣椒素皮膚涂抹刺激后,晝夜體溫升高,Per2蛋白表達(dá)升高,表明了Per2對(duì)溫度具有敏感性[21]。在陰虛證中,外界環(huán)境溫度未有變化,但機(jī)體陰液虧耗,陽(yáng)熱偏盛,于午后發(fā)熱,這種發(fā)熱常穩(wěn)定存在,可能原因是由于下丘腦SCN區(qū)域生物節(jié)律蛋白Per2表達(dá)持續(xù)升高所致,從而形成穩(wěn)定的午后發(fā)熱。
肝臟作為生物節(jié)律外周組織,受外界環(huán)境溫度、飲食等多種因素影響,也受到下丘腦SCN區(qū)域的調(diào)控。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,2型糖尿病組的肝臟生物鐘蛋白表達(dá)較正常對(duì)照組降低,表現(xiàn)在Clock、Per3、Cry1上。2型糖尿病陰虛證模型上發(fā)現(xiàn)可Bmal1、Clock、Per1、Per3、Cry1蛋白表達(dá)增加,說(shuō)明2型糖尿病陰虛證小鼠出現(xiàn)節(jié)律改變,而六味地黃湯可能緩解這種節(jié)律改變。在2型糖尿病模型中,由于Bmal1和Clock基因表達(dá)下降,其下游生物鐘基因Per1、Per2、Per3和Cry1也呈下降趨勢(shì)。比較正常對(duì)照組與陰虛證組,2型糖尿病和2型糖尿病陰虛證組,可以發(fā)現(xiàn),陰虛證組節(jié)律基因表達(dá)升高幅度較小,而糖尿病陰虛證的蛋白表達(dá)較糖尿病明顯升高。表明2型糖尿病受傷陰藥造模影響后,更容易發(fā)生節(jié)律改變,而正常對(duì)照組受影響較小。2型糖尿病患者的溫度調(diào)節(jié)能力受損,可能是溫度補(bǔ)償特征受損[7]。除生物節(jié)律受溫度影響外,上述節(jié)律因子還參與糖尿病的糖脂代謝、胰島素分泌等生理過(guò)程。Bmal1和Clock是生物鐘核心環(huán)路的正反饋調(diào)節(jié)因子,可誘導(dǎo)Per/Cry等參與胰島素生物合成、轉(zhuǎn)運(yùn)以及葡萄糖刺激的胰島素分泌相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的激活,從而影響糖代謝過(guò)程[22],Bmal1基因多態(tài)性更是與空腹血糖升高相關(guān),誘導(dǎo)糖尿病發(fā)生[23]。
綜合動(dòng)物實(shí)驗(yàn)與分子實(shí)驗(yàn)結(jié)果,研究發(fā)現(xiàn)各組間體溫節(jié)律的變化,在相應(yīng)分子表達(dá)上呈現(xiàn)相似的趨勢(shì),模型組顯著低于正常對(duì)照組,而陰虛證組和糖尿病陰虛證組表達(dá)上升,六味地黃湯反證了陰虛證具有節(jié)律表現(xiàn)的同時(shí),也有上調(diào)節(jié)律因子的趨勢(shì)。中樞組織和外周組織的節(jié)律因子的表達(dá)有異同,共同可見(jiàn)有Clock、Cry蛋白的變化。節(jié)律調(diào)控中樞下丘腦中,主要的變化因子是Per2和Cry2。不同的是,在外周靶器官中,主要的調(diào)控因子是Bmal1、Per3和Cry1。通過(guò)分子實(shí)驗(yàn)證實(shí)生物鐘機(jī)制在糖尿病陰虛證中的重要作用。生物鐘分子的正常表達(dá)可以使機(jī)體表現(xiàn)出穩(wěn)定節(jié)律,生物鐘分子表達(dá)下降則容易導(dǎo)致節(jié)律紊亂[24]。如2型糖尿病小鼠體溫節(jié)律波動(dòng)規(guī)律不明顯,相應(yīng)節(jié)律分子表達(dá)下降;而糖尿病陰虛證小鼠的生物鐘蛋白表達(dá)上調(diào),與機(jī)體表現(xiàn)出穩(wěn)定的“午后潮熱”“五心煩熱”相關(guān)。研究表明,生物鐘和溫度周期具有密切聯(lián)系,長(zhǎng)時(shí)間日光照射可導(dǎo)致生物節(jié)律蛋白降解,但穩(wěn)定的溫度周期可是的核心生物鐘蛋白恢復(fù)振蕩,重啟生物鐘。
綜上,2型糖尿病陰虛證動(dòng)物模型顯示出具有“潮熱”的體溫節(jié)律變化,體現(xiàn)在肛溫、雙上肢爪心溫度的8:00“低”、15:00“高”、20:00“低”節(jié)律波動(dòng),肝臟和下丘腦生物節(jié)律改變可能是這種體溫節(jié)律變化的重要機(jī)制。以生物節(jié)律為切入點(diǎn)探討2型糖尿病陰虛證的證候本質(zhì)的研究較為零散,不同疾病證候中的研究報(bào)道亦有不同,但是其可以擴(kuò)展我們對(duì)疾病證候科學(xué)內(nèi)涵的認(rèn)識(shí),并拓寬中醫(yī)證候研究的新思路,也為中醫(yī)證候新藥的研究和開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
本研究存在一定不足,如所構(gòu)建的陰虛證模型是旨在模擬疾病證候模型,不能完全模擬真實(shí)世界患者所患證候特征;其次,本研究所應(yīng)用的嚙齒動(dòng)物的生物節(jié)律與人類生物節(jié)律生存在差異,不能完全模擬現(xiàn)代人疾病證候下出現(xiàn)的節(jié)律紊亂,但也有大量文獻(xiàn)應(yīng)用嚙齒類動(dòng)物進(jìn)行人類節(jié)律紊亂相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究[25-28],這些問(wèn)題也將在今后的實(shí)驗(yàn)及臨床研究中不斷深入研究。綜上所述,本研究結(jié)果豐富了中醫(yī)糖尿病陰虛證證候特征的實(shí)質(zhì)研究以期對(duì)中醫(yī)證候?qū)嵸|(zhì)及生物節(jié)律相關(guān)研究進(jìn)行,為今后進(jìn)一步的研究?jī)?chǔ)備了有益的依據(jù)。