电针抗创伤痛效应的昼夜节律及其与SCN内per2基因转录的相关性研究

摘要

目的:探讨电针抗创伤痛效应在昼夜24小时周期中不同时段的时辰差异，明确电针对创伤性疼痛的镇痛作用及抗免疫抑制作用是否具有明显的昼夜节律特征，以及这种节律是否与机体的时间中枢视交叉上核内per2基因的转录具有一定的相关性。 方法：经过痛阈筛选的192只SD大鼠，将动物随机分为24组，每组8只，其中每4组作为1个观察时间点，分别于8：00(ZT0)、12：00(ZT4)、16：00(ZT8)、20：00(ZT12)、24：00(ZT16)、4:00(ZT20)这6个时间点用甩尾法测定动物痛阈后，分别在相应的时间点对动物进行处理：空白对照组（不截肢，不电针）、空白电针对照组（不截肢，仅电针）、截肢模型组（只截肢，不电针）、截肢电针组（截肢，同时处以电针），电针穴位选择为健侧的足三里穴、环跳穴。处理结束后立即测定动物的术后痛阈，计算实验前后的痛阈改变率。24 h后在相应时间点处死动物，用免疫组化方法测定不同时间点各组大鼠脊髓腰段c-fos基因表达的情况，放射免疫法测定血浆IL-10、IL-6的浓度，ELISA法测定血浆褪黑激素水平，PR-PCR法半定量海马μ-阿片肽受体基因1（MOR1）的转录水平及视交叉上核内Per2基因的转录水平，并探讨以上指标的相关性。实验时同一时间点的4个组的手术、电针及动物处死、取样均同时进行。 结果：正常大鼠痛阈具有明显的昼夜节律，其峰值在16点左右，谷值在24点左右，即明期痛阈较高，暗期痛阈较低；创伤痛大鼠痛阈明显降低，尤其以早晨8点左右痛阈下降明显；不同时辰电针能提高相对应时间点创伤痛大鼠痛阈，且以早晨8点的镇痛效果最佳；电针对正常动物及创伤痛动物痛阈的昼夜节律均有影响。 空白对照组脊髓中c-fos基因表达量极低，且具有明显的昼夜节律；截肢后表达量明显上升，且呈现无节律的变化趋势；与截肢模型组比较，截肢后施加电针，以中午12点和晚上20点c-fos表达量减少最为明显。 正常大鼠血浆抗炎/促炎细胞因子之比(IL-10/IL-6) 具有明显的昼夜节律，针刺对正常动物的免疫系统功能有较小的影响，但对创伤痛所致的免疫抑制，则具有较强的调整作用，且具有昼夜差异，在不同的时间点，作用不同。与截肢模型组比较，截肢电针组在早晨8点对IL-10的提高较大，夜间20点IL-6水平降低较明显，电针对IL-10/IL-6比值的影响则以早晨8点和夜间20点最为显著。另外，电针可提高创伤痛大鼠的胸腺指数，但不同的时间点具有不同的效应，以中午12点和晚上20点提高率最大。 正常大鼠血MT浓度具有明显的昼夜节律；截肢后血浆MT浓度明显降低，节律出现双峰的变化趋势；截肢同时施加电针对血浆MT浓度较截肢模型组有所升高，昼夜节律与空白电针组相近。 正常大鼠MOR1受体表达量呈现双峰变化趋势；截肢组大鼠MOR1的mRNA的表达量明显降低，截肢同时施以电针，可增加MOR1的mRNA的表达量。 正常大鼠SCN内per2基因的转录水平具有明显的昼夜节律，电针对正常动物的per2基因转录水平的昼夜节律影响不大；截肢后，创伤痛大鼠的昼夜节律发生改变，SCN内per2基因整体转录水平有所升高，峰值转移；电针对创伤痛大鼠的SCN中Per2基因的转录水平，不同的时间点作用不同，能够使Per2基因的转录水平的昼夜节律逐渐接近正常动物的节律。在不同时间点不同的分组情况下，SCN内per2基因的转录水平及血浆MT水平与大鼠痛阈、IL-6等具有明显的偏相关性。 结论：痛阈具有明显的昼夜节律，电针可对抗创伤痛，并对创伤痛所致的免疫抑制具有调节作用，电针抗创伤痛的效应具有一定的昼夜节律变化，不同的时间点的针刺镇痛效果不同。电针抗创伤痛效应的昼夜节律，可能与针刺能够影响机体“SCN（Per基因）-松果体（MT）-阿片受体”轴的功能有关，提示生物钟基因表达的改变，通过调节松果体分泌MT的水平，从而引起其一系列下游基因（如MOR1）表达的节律改变，是针刺抗创伤痛效应出现明显的时辰差异的中枢机制之一。这一结论可为临床减少手术创伤所致的疼痛而选择合理的时机进行手术（择期手术）和进行针药复合麻醉，以及对种种原因导致的疼痛择时进行针刺镇痛（择时针刺）的治疗提供较好的实验依据。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略词表

声明

前 言

第一部分 电针抗创伤痛效应的昼夜节律研究

第二部分 电针抗创伤痛术后免疫抑制作用的昼夜节律研究

第三部分 不同时辰电针抗创伤痛效应差异与松果体和视交叉上核功能的相关性研究

全文总结

致 谢

综述一：生物钟基因的一些非生物钟效应研究进展

综述二：不同时辰针灸治疗的效应差异性研究概况

在读期间公开发表的学术论文、专著及科研成果