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针刺对非胰岛素依赖性糖尿病大鼠渴中枢的作用

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(1.南京中医药大学,江苏210029;2.南京人口管理干部学院)

[摘 要] 目的:探讨针刺对非胰岛素依赖性糖尿病(NIDDM)的中枢神经作用机制。

方法:采用神经电生理和生化技术观察针刺治疗前后NIDDM大鼠的变化。

结果:NIDDM大鼠空腹血糖(FBS)、空腹胰岛素(FINS)和渴中枢神经细胞自发放电频率及去甲肾上腺素(NA)、多巴胺(DA)含量明显高于正常大鼠,而胰岛素敏感性指数(IAI)水平明显低于正常大鼠。针刺治疗后NIDDM大鼠FBS、FINS和渴中枢神经细胞自发放电频率及NA和DA含量均明显回降,而IAI水平明显回升。渴中枢神经细胞自发放电频率与FBS呈高度正相关,与FINS呈中度正相关,与IAI呈高度负相关。

结论:针刺对NIDDM大鼠渴中枢的调整作用可能是纠正胰岛素抵抗(IR),调整其异常内分泌代谢的一个重要环节。

[主题词] 针刺;非胰岛素依赖性糖尿病;渴中枢;神经细胞自发放电;神经递质

EffectofAcupunctureontheHypothalamicThirstyCenterinNon*.insulin*.de

pendentDiabeticRatsLiuZhicheng1,SunFengmin2,MaZhimin1,etal(1

.NanjingUniversityofTraditionalChineseMedicine,Jiangsu21002

9,China;2.NanjingCadreCollegeforAdministrationofPoputation)

[Abstract]

ObjectiveToinvestigatethecentralmechanismsofacupunctureonnon*.insul

in*.dependentdiabetesmellitus(NIDDM).

MethodsElectrophysiologicalandbiochemicalindiceswereobservedbeforea

ndafteracupunctureinNIDDMratsandcomparedwiththoseinthecontrols.

ResultsThefastingbloodsugar(FBS),fastinginsulinlevel(FINS),

neuronalspontaneousdischargesinthethirstycenter(NSD),

noradrenaline(NA)anddopamine(DA)

levelsinNIDDMratswereallobviouslyhigherthanthoseinnormalrats,

whiletheinsulinactiveindex(IAI)wasmarkedlylower.

AfteracupuncturetreatmentsthelevelsofFBS,FINS,NSD,

NAandDAinNIDDMratsweresignificantlylowered,

whiletheIAIlevelmarkedlyelevated.

NSDwaspositivelyrelatedwithFBStoagreatextent,

withFINStoamoderateextent,

butwasnegativelyrelatedwithIAItoagreatextent.

ConclusionTheregulativefunctiononthethirstycenterinNIDDMratsincorre

ctinginsulinresistanceandbalancingtheabnormalendocrinemetabolismmay

beoneoftheimportantmechanismsofacupunctureintreatingNIDDM.

[KeyWords]Acupuncture;

Non*.insulin*.dependentDiabetesMellitus(NIDDM);ThirstyCenter;

NeuronalSpontaneousDischarges;Neurotransmitters

笔者在临床上采用针灸治疗非胰岛素依赖性糖尿病(NIDDM)取得了良好疗效,同时患者的内分泌、物质代谢等得到改善[1,2]。本研究以NIDDM实验大鼠为模型,观察针刺对NIDDM大鼠下丘脑渴中枢(HTC)神经细胞自发放电和神经递质含量的影响,以期了解针刺对NIDDM中枢神经的作用机制。

1 材料和方法

1.1 实验性NIDDM大鼠模型研制1月龄SD雄性大鼠100只,体重50~60g,总医院实验动物中心提供。参照刘氏等人提供的实验性肥胖和NIDDM的造模方法[3,4],并加以改进。

1.2 动物分组以普通全价鼠饲料喂养的17只大鼠作为正常对照组,简称正常组。将造模成功NIDDM27只大鼠随机分为2组,其中14只不作任何治疗为模型对照组,简称对照组;另13只给以针刺治疗称针刺组。1.3 治疗方法将大鼠放入固定器中,用酒精消毒一侧“后三里”“内庭”及“胰俞”穴,取32号1寸的毫针,分别刺入5mm、3mm及8mm深度,然后于下肢两穴接通G6805*.Ⅲ型电针治疗仪(福建医疗器械厂生产),采用频率10Hz,强度0.5V连续波刺激,“胰俞”穴每隔5min提插捻转行针1次,每次治疗10min,国家自然科学基金资助项目(№.39770929)隔日1次,左右侧轮换取穴,连续治疗4周。

1.4 实验观察各组大鼠实验期间均用普通全价鼠饲料喂养,自由摄食和饮水,每日更换饲料和水,每天将各组大鼠分别放入大鼠固定器中适应10分钟。针刺组大鼠于第8天开始给予针刺治疗,治法见上,时间为4周。针刺组针刺治疗期间其它组操作同前7天。实验期间观察大鼠摄食量、饮水量、大小便、体重、体长、Lee’s指数[3体重(g)/体长(cm)×103]等;实验前后,禁食过夜,从大鼠眼球后静脉取血3ml,空腹血糖(FBS)应用酶法测定,空腹血胰岛素(FINS)和C*.肽(C*.P)采用放射免疫法测定。参照李氏引进的方法[5],计算胰岛素敏感性指数(IAI)=-log(FBS・FINS)。

1.5 HTC神经细胞自发放电实验实验结束后,室温24℃,取正常组11只,对照组8只,针刺组7只。分别将大鼠称重,先用乙醚麻醉,然后用25%乌拉坦按每公斤体重4ml的剂量腹腔注射进行复合麻醉。在屏蔽室中,将已麻醉的大鼠固定在实验台上,行气管插管术,随后取俯卧位固定在脑立体定位仪上(江湾IC型,第二军医大学医疗器械厂),剪去颅顶的毛,切开颅顶正中线,暴露颅骨前后囟、正中缝、人字缝,调整水平位,使前囟、正中缝、人字缝在同一个水平面。按包氏等[6]的大鼠脑立体定位图谱定位,前囟后1.0mm,正中缝旁开0.7mm处为HTC在颅顶投射点,在该点用骨钻钻开直径为2mm左右的小孔,将玻璃微电极(内阻10MΩ以上管内充满3mol/L的氯化钾和2%傍胺天蓝溶液)装在微推进器支架上,插至颅顶内7.0mm深处,通过神经信号放大器逐级放大(L*.FDQ*.1神经信号放大器,南京大学生物系生理教研室研制),再经多导生理记录仪(PM6000,日本岛津)逐级放大,引出HTC神经细胞自发放电,经电脑处理,计数放电频率(单位:Hz/s)。实验结束后,用9V直流电负极通电10min,标记微电极记录部位,然后断头处死大鼠,取脑用10%甲醛固定,冰冻切片,进行组织学鉴定,凡记录部位为HTC的为有效数据纳入统计。

1.6 针刺对NIDDM大鼠HTC组织神经递质的影响实验动物分组、治疗方法和实验观察同前。

HTC组织采集和神经递质检测方法:上述实验结束后,将每组大鼠各6只禁食过夜,于第2天9am断头处死,迅速剥离脑组织置于液氮中保存。检测前在冰碟上分离出HTC区,将其组织称重后用0.1mol/L冰高氯酸制成HTC组织匀浆。HTC组织匀浆中去甲肾上腺素(NA)、多巴胺(DA)、5*.羟色胺(5*.HT)和5*.羟吲哚乙酸(5*.HIAA)等的检测采用高效液相色谱(LC*.10A,日本岛津)*.电化学检测法。

1.7 统计学方法实验数据用SPSS统计软件进行分析,组间比较采用t检验,相关分析采用多元相关分析。

2 结果

2.1 针刺对NIDDM大鼠肥胖指标的影响

可见,NIDDM大鼠体重和Lee’s指数均显著高于正常大鼠水平,针刺治疗后NIDDM大鼠体重和Lee’s指数均显著回降,经统计学处理具有显著性差异。说明针刺对NIDDM大鼠具有减肥作用。

2.2 针刺对NIDDM大鼠FBS的影响

所见,NIDDM大鼠FBS含量显著高于正常组大鼠水平,针刺治疗后NIDDM大鼠FBS含量显著回降,已达到正常水平,经统计学处理具有显著性差异。说明针刺对NIDDM大鼠具有降低血糖的作用。

2.3 处理后各组FINS、C*.P和IAI的比较(。

显示,NIDDM大鼠FINS水平高于正常大鼠,而IAI水平显著降低;针刺治疗后NIDDM大鼠FINS水平均较对照组明显回降,而IAI却显著回升,经统计学处理FINS及IAI的变化差异具有显著性意义。

2.4 针刺对NIDDM大鼠渴中枢神经细胞自发放电的影响

所示,NIDDM大鼠渴中枢神经细胞自发放电频率显著高于正常组大鼠水平;针刺治疗后NIDDM大鼠渴中枢神经细胞自发放电频率显著回降,差异具有显著性意义。

2.5 渴中枢神经细胞自发放电频率与FBS、FINS、C*.P和IAI相关分析

NIDDA大鼠HTC神经细胞自发放电频率与FBS、FINS、C*.P和IAI相关分析

渴中枢神经细胞自发放电频率与FBS呈高度正相关,与FINS呈中度正相关;与IAI呈高度负相关。

2.6 针刺对NIDDM大鼠渴中枢神经递质水平的影响(见表6)

针刺对NIDDM大鼠HTC神经递质水平的影响(-x±s,ng/g湿组织重)

说明,NIDDM大鼠渴中枢组织中NA和DA水平明显高于正常组大鼠,针刺治疗后大鼠渴中枢组织中NA和DA水平回降。

3 讨论

NIDDM是以糖代谢紊乱为主的代谢性疾病。机体代谢异常与神经内分泌调节异常密切相关。已知下丘脑不是单纯的交感或副交感神经中枢,而是较高级的 调节内脏活动的中枢;它能把内脏活动和其他生理活动联系起来,调节着体温、营养摄取、内分泌、情绪反应等重要生理过程。涉及调控摄水、摄食、排尿的下丘脑核团有下丘脑外侧区―饥饿中枢、腹内侧核―饱中枢、下丘脑外侧区―渴中枢、视上核、室旁核等。一般认为,下丘脑控制饮水的区域位于下丘脑外侧区,与摄食中枢接近。刺激该部位可引起饮水行为,反复刺激时连续饮水量可达体重的40%。饮水的调节是机体水代谢调节的组成部分之一。渴中枢的功能还受着皮层、边缘前脑、丘脑、脑干网状结构等中枢神经系统的调控,这种调控又通过多种中枢神经递质参与实现的[7]。为了揭示NIDDM发病和胰岛素抵抗(IR)与渴中枢的关系及针刺对它的作用,本文以NIDDM大鼠为观察对象,观察针刺对渴中枢神经细胞自发放电和它的组织中神经递质的水平的影响,以期进一步认识针刺治疗NIDDM的中枢神经作用机制。

本研究结果显示,NIDDM大鼠具有多饮、多食、多尿和肥胖的临床特征,其FBS,FINS显著高于正常组水平,表明存在高血糖症、高INS血症及IR的特征。与此同时渴中枢神经细胞自发放电频率显著高于正常组水平。渴中枢组织中NA、DA明显高于正常组水平。说明NIDDM鼠渴中枢机能及其中枢神经递质水平异常。

针刺治疗后,NIDDM大鼠摄水量、摄食量、尿量和肥胖特征均明显减轻,FBS,FINS水平明显回降,而IAI显著回升,同时下丘脑渴中枢神经细胞自发放电频率明显回降,渴中枢组织中DA水平明显回降。通过相关分析获悉,NIDDM大鼠渴中枢神经细胞自发放电频率与FBS,FINS呈高度和中度正相关,与IAI呈高度负相关。提示渴中枢亢奋及其NA,DA等神经介质含量异常与NIDDM和IR的发生相关。针刺可以抑制NIDDM大鼠渴中枢亢奋状态,渴中枢功能状态的改善与NIDDM和IR的逆转相关。针刺抑制NIDDM大鼠渴中枢亢奋是对渴中枢的直接作用还是对皮层、边缘前脑、丘脑、脑干网状结构等中枢神经的调整进一步通过神经介质的传递对渴中枢的间接作用,还是两者皆有之,尚待进一步工作证实。笔者其他工作还观察了针刺对NIDDM大鼠腹内侧核、弓状核、视上核、室旁核、饥饿中枢等下丘脑神经核团的影响。笔者认为,针刺治疗NIDDM的良好效果,可能是针刺对中枢神经多部位、多层次、多核团、多种神经递质、多因子的综合整合的结果。

综上所述,NIDDM大鼠渴中枢功能异常及其调控神经递质水平异常可能是NIDDM发病的重要环节。针刺对其异常的渴中枢功能及有关神经递质具有良性调整作用。这种作用是参与纠正IR,调整异常内分泌代谢的一个重要环节,它可能是针刺治疗NIDDM的中枢神经作用机制的重要组成部分。

5 参考文献

1 LiuZhicheng,SunFengmin.AcupunctureTreatmentofNon*.Insulin*.DependentDiabetesMellitus:AClinicalStudy.IntJofC1inAcup,1994;5(3):249

2 刘志诚,孙凤岷,胡葵,等.针灸治疗非胰岛素依赖性糖尿病临床研究.上海针灸杂志,2000;19(增刊):5

3 刘志诚,孙凤岷,韩燕,等.针刺治疗单纯性肥胖症的实验研究.针刺研究,1998;23(1):69

4 谢明智,刘海帆,张凌云,等.实验性肥胖及糖尿病大鼠模型.药学学报,1985;20(11):801

5 李光伟,潘孝仁,StephenLillioja,等.检测人群胰岛素敏感性的一项新指标.中华内科杂志,1993:32(10):656

6 包新民,舒斯云.大鼠脑立体定位图谱.北京:人民卫生出版社,1991:59

7 万选才,杨天祝,徐承焘.现代神经生物学.北京:北京医科大学、中国协和医科大学联合出版社,1999:432

(收稿日期:2001*.02*.17,齐淑兰发稿)