吉林大学学报(医学版)  2016, Vol. 42 Issue (05): 872-876

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胡英华, 王婷婷, 王喜臣, 王洪峰
HU Yinghua, WANG Tingting, WANG Xichen, WANG Hongfeng
“温阳补气”针法对实验性自身免疫性重症肌无力大鼠神经肌肉接头处AchR mRNA表达的影响
Effect of “Warming Yang and Nourishing Qi” Acupuncture on AChR mRNA expression in neuromuscular junction of rats with experimental autoimmune myasthenis gravis
吉林大学学报(医学版), 2016, 42(05): 872-876
Journal of Jilin University (Medicine Edition), 2016, 42(05): 872-876
10.13481/j.1671-587x.20160506

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收稿日期: 2016-01-30
“温阳补气”针法对实验性自身免疫性重症肌无力大鼠神经肌肉接头处AchR mRNA表达的影响
胡英华1, 王婷婷2, 王喜臣3, 王洪峰3     
1. 长春中医药大学针推学院针灸基础教研室, 吉林 长春 130117;
2. 北京市第一中西医结合医院针灸科, 北京 100026;
3. 长春中医药大学针灸基础重点研究室, 吉林 长春 130117
[摘要]: 目的: 探讨“温阳补气”针法对实验性自身免疫性重症肌无力(EAMG)大鼠神经肌肉接头处(NMJ)乙酰胆碱受体(AchR)mRNA表达的影响,阐明“温阳补气”针法对治疗EAMG的效应机制。 方法: AchRα1 129-145多肽片段主动免疫60只SPF三级Lewis雌性大鼠,构建EAMG大鼠模型,模型制备成功后,随机选取30只大鼠分为模型对照组、针刺治疗组和药物对照组,每组10只,并将同批购进且相同条件下饲养的另外10只SPF三级Lewis大鼠设为空白对照组。空白对照组及模型对照组大鼠不予任何干预,针灸治疗组大鼠施以“温阳补气”针法治疗,药物对照组大鼠施以溴吡斯的明灌胃治疗。15d后,取实验大鼠腓肠肌NMJ处周围组织,采用RT-PCR法检测AchR mRNA表达水平,并定量分析各组之间的表达差异。 结果: 与空白对照组比较,针刺治疗组、药物对照组和模型对照组大鼠NMJ处γ-AchR和ε-AchR mRNA相对表达水平均升高(P<0.01);与模型对照组比较,针灸治疗组与药物对照组大鼠NMJ处γ-AchR和ε-AchR mRNA相对表达水平均升高(P<0.01)。 结论: “温阳补气”针法能够有效提高EAMG大鼠AchR mRNA表达水平,提示该方法可能是治疗重症肌无力的有效方法。
关键词"温阳补气"针法     乙酰胆碱受体     实验性自身免疫性重症肌无力    
Effect of “Warming Yang and Nourishing Qi” Acupuncture on AChR mRNA expression in neuromuscular junction of rats with experimental autoimmune myasthenis gravis
HU Yinghua1, WANG Tingting2, WANG Xichen3, WANG Hongfeng3     
1. Acupuncture-Moxibustion Basic Teaching and Research Section, College of Acupuncture-Moxibustion and Massage, Changchun University of Chinese Medicine, Changchun 130117, China;
2. Department of Acupuncture and Moxibustion, Beijing First Hospital of Integrated Chinese and Western Medicine, Beijing 100026, China;
3. Key Research Center of Acupuncture and Moxibustion, Changchun University of Chinese Medicine, Changchun 130117, China
[Abstract]: Objective: To observe the effect of "Warming Yang and Nourishing Qi" Acupuncture on the acetylcholine receptor (AchR) mRNA expression in neuromuscular junction (NMJ) of the rats with experimental autoimmune myasthenis gravis (EAMG),and to analyze the mechanism of acupuncture treatment for EAMG. Methods: AchRα1 129-145 peptide fragments were used to immune the 60 female Lewis rats to establish the EAMG rat models. 30 EAMG rats were selected randomly and divided into model control group, acupuncture treatment group and drug control group(n=10). Another 10 SPF- "grade three" female Lewis rats, which were raised together with EAMG rats, were used as blank control group. The rats in model control group and blank control group had no treatment. The rats in acupuncture treatment group were treated with "Warming Yang and Nourishing Qi" Acupuncture.The rats in drug control group were treated with pyridostigmine bromide by gavage. The tissue samples in NMJ of gastrocnemius of the rats were collected, and the expression levels of AChR mRNA were detected with Real-time PCR method; the differences among various groups were analyzed quantitatively. Results: Compared with blank control group,the expression levels of γ-AChR mRNA and ε-AChR mRNA in NMJ of the rats in acupuncture treatment group drug control group and model control group were significantly increased (P<0.01). Compared with model control group,the γ- AChR mRNA and ε- AChR mRNA in NMJ of the rats in drug acupuncture treatment group and control group were significantly increased (P<0.01). Conclusion: "Warming Yang and Nourishing Qi" Acupuncture can effectively improve the expression level of AchR mRNA and it is an effective treatment method for myasthenia gravis.
Key words: "Warming Yang and Nourishing Qi" Acupuncture     acetylcholine receptor     experimental autoimmune myasthenia gravis    

重症肌无力(myastheniagravis,MG)是指主要由乙酰胆碱受体(acetycholine receptor,AchR)抗体 (AchRAb)介导、细胞免疫依赖、补体参与、主要累及神经-肌肉接头(neuromuscular junction,NMJ)突触后膜AchR的获得性自身免疫性疾病[1]。骨骼肌AchR在大部分情况下是自身免疫攻击靶点[2]。该病治疗难度较大,容易反复发作,MG 的肌无力症状特点是眼外肌受累不对称,肢体无力基本对称,近端多重于远端,症状具有波动性,晨轻暮重,疲劳后加重,休息后好转[3]。与其他自身免疫性疾病一样,MG目前尚无特效的治疗药物[4]。临床常用胆碱酯酶抑制剂治疗,但大多疗效不持久,且不能影响疾病的进程[3]。大量的临床研究[5]表明:针灸治疗MG具有良好的疗效。基于“脾气虚久累及肾阳可至痿”的理论,在临床上采用“温阳补气”针刺和温灸相结合的方法治疗MG取得了良好的疗效。为了进一步揭示“温阳补气”针法治疗MG的效应机制,本研究将通过Real-time PCR法,对实验性自身免疫性重症肌无力(experimental autoimmunemyastheia gravis,EAMG)大鼠腓肠肌NMJ处 AchRmRNA表达水平进行检测和定量分析,为临床上MG的针灸治疗、临床诊断和疗效判定提供新的实验指标和依据。

1 材料与方法 1.1 实验动物、主要试剂和仪器

SPF三级Lewis大鼠70只,雌性,7~8周龄,体质量150~160 g,毛色光滑润泽,足底红润,由北京维通利华提供,动物合格证号:SCXK(京)2012-0001,检疫合格后,送到吉林大学白求恩医学院动物实验中心大鼠隔离环境动物饲养室,室温(20±2)℃,相对湿度60%~80%,饲养环境符合医学实验动物环境标准,由专门的饲养员饲养。合成的乙酰胆碱受体多肽片段(合成免疫原:Acetyleholine Receptorα1,Fragment 129-145,吉尔生化产品,规格:每支1.1mg,货号410717,Lot P141120-ZB,相对分子质量:2998.53,纯度:98.18%);弗氏完全佐剂(CFA)和弗氏不完全佐剂(IFA)(美国Sigma公司);磷酸盐缓冲液(PBS)和大鼠AchR-Ab ELISA 检测试剂盒(上海研辉生物科技有限公司);溴吡斯的明(每片60mg,上海三维制药有限公司);RNA抽提试剂盒(美国Invitrogen公司);cDNA 合成试剂盒、PCR试剂盒和荧光定量PCR试剂盒(宝生物工程大连有限公司);大鼠AchR及β-actin引物合成(北京鼎国生物技术公司)。Σ960型全自动酶标仪(美国Metertech公司),SW-CJ-1F超净工作台(苏州安泰空气技术有限公司),TGL-16B台式高速离心机(上海菲恰尔分析仪器有限公司),FYL-YS-50L37℃恒温箱(北京福意电器有限公司);电子天平(沈阳亮衡天平仪器有限公司),凝胶电泳成像分析系统(美国BD公司),紫外分光光度计(上海医疗仪器厂),冷冻高速离心机(美国Fisher Scientific公司),PCR仪(美国Thermo Electron公司),涡旋电力匀浆器(上海医疗仪器厂),水平电泳仪(北京六一仪器厂),Bio-RadCFX96实时定量PCR仪(美国Bio-Rad公司)。

1.2 大鼠EAMG模型制备[6-8]

将AchRα1 129-145多肽片段按照1/2的比例与CFA完全乳化,配比按照200μL溶液内含有50μg片段,不足部分用PBS定容,其步骤为先用PBS稀释多肽片段,无菌玻璃烧杯内放入CFA,将抗原溶液缓慢倒入其中,用200μL移液器反复抽吸混匀,直至变成乳白色黏稠的油包水乳剂。将乳化剂滴入冷水中,保持完整不分散、浮于水面时为合格的油包水剂。此过程在超净工作台中进行。

将大鼠按2 mL/200 g体质量经腹腔内注射4%水合氯醛麻醉,3 min后放在热板上,防止低温,消毒注射部位。将上述抗原乳剂以每只200μL注射于大鼠背部(6点,每点20μL)、两后足垫处(各20μL)、尾根部(40μL)。第2次免疫于首次免疫后第4周与首次免疫同法进行强化免疫。第3次免疫在首次免疫后第8周,将AChRα1 129-145多肽片段按照1/2的比例与IFA完全乳化,与首次免疫的同等量和同部位进行强化免疫接种,注射方式一律为皮下注射。大鼠EAMG模型成功判定标准[9-10]:当Lennon症状分级评分≥1分、同时大鼠尾根血血清检测AchR-Ab阳性(P/N≥2.1),则判定EAMG模型复制成功。

1.3 实验动物分组及干预方法

①实验动物分组:随机选取本次造模成功的30只EAMG大鼠分为模型对照组、针刺治疗组和药物对照组,另外将同批购进且相同条件下饲养的另外10只SPF级Lewis大鼠设为空白对照组。②干预方法:空白对照组,相同条件下饲养,每日抓取,不予其他干预;模型对照组,相同条件下饲养,每日抓取,不予其他干预;针灸治疗组,予以“温阳补气”针法治疗,具体操作如下:选取大鼠的手三里(前臂背侧外上四分之一分点处的肌肉间隙,左右各一)、足三里(膝关节下方、腓骨小头下5mm的肌肉间隙,左右各一)、脾俞(第十一胸椎后两旁的肋间隙,左右各一)和肾俞(第二腰椎后两凹陷,左右各一);除手三里穴直刺5 mm外,其余3穴均直刺6 mm,针刺后行平补平泻手法,使针下沉紧,操作结束后在针上加高约1 cm的艾炷,连续灸3壮,并留针30 min,每日操作1次;药物对照组,给予溴吡斯的明灌胃治疗,根据《药理实验方法学》计算每只大鼠的溴吡斯的明给药量为18.5 mg·kg -1,用蒸馏水溶化溴吡斯的明,每日灌胃1次。以上各组大鼠的治疗以7d为1个疗程,疗程间休息1d,共2个疗程,观察15d。

1.4 实验取材

取各组大鼠腓肠肌NMJ周围组织,称质量后,放入无RNA酶的EP管中,存入-80℃冰箱保存备用。

1.5 RT-PCR法检测大鼠NMJ处AchR mRNA相对表达水平

采用Trizol法常规提取总RNA,通过紫外分光光度计测定其吸光度(A)值,计算A(260)/A(280)的比值,检测RNA浓度,1%甲醛变性琼脂糖凝胶电泳检测mRNA完整性,使用cDNA Synthesis Kit 进行逆转录反应合成cDNA。在GenBank中查找大鼠ε-AchR和γ-AchR基因的mRNA序列,采用Prime5.0软件设计引物,Oligo6.0软件进行比对分析。用ImageJ进行图像分析,以AchR条带A值/β-actin条带A值的比值作为不同组间mRNA的相对表达水平(R值)。每组样品分别做3次独立的 PCR 扩增和电泳,取3次检测的平均值。

1.7 统计学分析

采用SPSS17.0 软件进行统计学处理。各组大鼠AchR mRNA相对表达水平均以x±s表示,多组间样本均数比较采用单因素方差分析。以 P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果 2.1 RT-PCR法检测各组大鼠腓肠肌NMJ处AchR mRNA相对表达水平

与空白对照组比较,模型对照组、针刺治疗组和药物对照组大鼠腓肠肌NMJ处AchR mRNA相对表达水平明显降低(P<0.01);治疗后,与模型对照组比较,针灸治疗组和药物对照组大鼠AchR mRNA相对表达水平明显升高( P<0.01);与药物对照组比较,针刺治疗组大鼠AchR mRNA相对表达水平明显升高(P<0.01)。见表 1

表 1 各组大鼠腓肠肌NMJ处AchR mRNA相对表达水平(RT-PCR法) Table 1 Relative expression levels of AchR mRNA in NMJ of gastrocnemius of rats in various groups(RT-PCR)
(n=3,x±s,η)
Groupγ-AchRε-AchR
Blank control1.309 1±0.059 01.370 8±0.020 7
Model control0.483 4±0.010 6*0.330 6±0.004 7*
Drug control0.657 3±0.031 6*△0.656 2±0.030 3 *△
Acupuncture treatment 0.980 9±0.054 3*△#0.910 6±0.003 2*△#
*P<0.01 vs blank control group;P<0.01 vs model control group; #P<0.01 vs drug control group.
2.2 Real-time

PCR法检测各组大鼠腓肠肌NMJ处AchR mRNA相对表达水平 与空白对照组比较,模型对照组大鼠腓肠肌NMJ处AchR mRNA相对表达水平明显降低(P<0.01);与模型对照组比较,针刺治疗组和药物治疗组大鼠腓肠肌NMJ处AchR mRNA相对表达水平明显升高(P<0.01);与药物对照组比较,针刺治疗组大鼠腓肠肌NMJ处AchR mRNA相对表达水平明显升高(P<0.01)。见表 2

表 2 各组大鼠腓肠肌NMJ处AchR mRNA相对表达水平(Real-time PCR法) Table 2 Relative expression levels of AchR mRNA in NMSJ of gastrocnemius of rats in various groups(Real-time PCR)
(n=3,x±s,η)
Groupγ-AchRε-AchR
Blank control1.000 0±0.000 01.000 0±0.000 0
Model control0.125 6±0.032 4*0.126 0±0.016 2*
Drug control0.468 5±0.036 9*△0.281 1±0.012 0*△
Acupuncture treatment 0.607 3±0.072 3*△#0.530 0±0.020 7*△#
*P<0.01 vs blank control group; P<0.01 vs model control group;#P<0.01 vs drug control group.
3 讨 论

MG的发病是针对AchR的免疫应答异常而导致的传递障碍,其发病与AchR数量的减少和AchR功能的改变有密切关联,维持NMJ处AchR的数量和保护其功能的发挥,对MG疾病的治疗有着直接的影响。正常疲劳是肌肉连续释放出AchR数量递减,MG患者的肌无力或肌肉病态则是NMJ处AchR明显缺乏及抗体竞争作用而导致的[11]

正常生理情况下,NMJ处的AchR作为一种自身成分,遵循着形成、代谢和脱落的自然过程,经过胸腺选择性地消除针对AchR反应的淋巴细胞,使得机体产生免疫系统耐受。MG患者由于某种原因,使病毒感染胸腺上皮细胞,表面出现新的抗原决定簇,促使机体产生细胞和体液免疫应答反应。这种新的抗原决定簇与烟碱乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptor,nAchR)结构相似,从而导致nAchR数量减少[12]。而nAchR是获得性MG主要的靶抗原[13]

nAchR是由4类5个亚基(α2βγδ或α2βεδ)组成的五聚体蛋白,γ(ε)亚基介于2个α-亚基之间,5个多肽链亚基排列成五边形对称结构。由于亚基组成的不同,nAchR可分为胚胎型(γ-AchR)和成熟型(ε-AchR)[14]。ε-AchR于出生后随着神经末梢发育在运动终板区开始表达。Kaminski等[15]研究发现:成年后,AchR主要表达为成熟型,仅在眼外肌上发现少量γ亚基的存在,而在肋间肌、腓肠肌等其他骨骼肌仅发现ε亚基的表达,γ-AchR是自身免疫系统攻击眼外肌的一种特异性靶分子。但国内有研究[16]显示:在竖脊肌、腓肠肌和肋间肌同时发现了2种类型AchR的表达。有研究[17]证明:在成熟肌纤维中, γ-AchR在突触外区域表达,而且ε-Ach Rm RNA 表达主要局限于运动终板突触膜下的胞核区域,AchR-Ab对γ-AchR介导的免疫应答不会引起NMJ传导阻滞。

祖国医学认为:MG的主要病因在脾、肾,是以脾气亏虚为始,久病伤及肾阳所致,脾失运化之司,使精微津液无以输布,迁延日久,病及肾阳,肾阳不足,难以温煦蒸腾,使肌肉骨骼不得津液精微荣养,日渐痿软无力。“温阳补气”针法依据“脾气虚久累及肾阳可至痿”的理论,遵循“治痿独取阳明”之古训,以手三里、足三里,实阳明之气血,以脾俞、肾俞,补先、后天之本,温补兼施,共奏温阳强筋,补气助力,壮肌治痿之功。

本研究结果显示:“温阳补气”针法可以有效改善EAMG大鼠的症状。“温阳补气”针法对γ-AchR 和ε-AchRmRNA表达均有影响,可从整体上增加nAchR mRNA的表达水平,对AchR mRNA表达有正向调节作用。但由于针刺治疗组大鼠γ-AchR mRNA和ε-AchR mRNA表达水平较模型对照组均有增加,因而不能证明“温阳补气”针法对其亚基转换间的影响。此外,针灸治疗组与药物对照组大鼠AchR mRNA表达水平比较差异有统计学意义,表明“温阳补气”针法对EAMG大鼠AchR mRNA表达的影响优于溴吡斯的明。

虽然针灸治疗本病的作用机制并未完全清晰,但由于针灸治疗本病效果明显,且无不良反应,可减轻患者痛苦和负担,值得在临床上推广。本课题组从EAMG大鼠NMJ处AchR mRNA表达水平的角度,分析了“温阳补气”针法治疗EAMG的部分作用机制。本研究结果表明:“温阳补气”针法可通过改善AchR mRNA表达水平,有效治疗EAMG。

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