目的:从肥大细胞(MC)活化角度探讨隔药饼灸改善腹泻型肠易激综合征(IBS-D)大鼠内脏高敏感性的作用机制。方法:将20只SD大鼠随机分成空白组、模型组、隔药饼灸组和西药组,每组各5只。除空白组外,其余各组大鼠采用乙酸灌肠联合束缚夹尾应激的方法建立IBS-D大鼠模型。大鼠造模成功后,隔药饼灸组在肝俞(BL 19)、脾俞(BL 20)、足三里(ST 36)、章门(LR 13)、期门(LR 14)予隔药饼灸操作,西药组予酮替芬悬浊液(0.18 mg/kg)灌胃,均每天1次,连续干预2周。分别于造模前、造模结束后、干预结束后记录各组大鼠体重、Bristol粪便性状评分和腹壁回缩反射评分(AWR);干预结束后,甲苯胺蓝染色检测肥大细胞聚集数量及状态,Western blot法检测大鼠结肠组织和脊神经节中类胰蛋白酶(TPSP)、蛋白酶激活受体2(PAR2)、蛋白激酶C(PKC)、瞬时受体电位香草酸亚型1(TRPV1)蛋白水平的表达,免疫荧光检测结肠组织PAR2和TRPV1荧光表达量。结果:干预后,与正常组相比,模型组体重、AWR评分达3分时最小容量阈值降低(P<0.05),Bristol粪便性状评分、肥大细胞数量、结肠组织和脊神经节中TPSP、PAR2、PKC和TRPV1蛋白表达升高(P<0.05)。与模型组相比,隔药饼灸组和西药组体重、AWR评分达3分时最小容量阈值明显升高(P<0.05),Bristol粪便性状评分降低,肥大细胞数量、结肠组织和脊神经节中TPSP、PAR2、PKC和TRPV1蛋白表达降低(P<0.05)。结论:隔药饼灸干预可降低IBS-D模型大鼠内脏高敏感性,改善腹痛、腹泻等症状,其作用机制可能与调节MC活化、降低TPSP、PAR2、PKC、TRPV1蛋白表达有关。
肠易激综合征(IBS)是一种常见的功能性胃肠病,以反复发作的腹痛、腹泻及粪便性状改变为特征,在中国人群中的患病率为1.4%至11.5%。其中,腹泻型肠易激综合征(IBS-D)是最常见的亚型,占全部IBS患者的31.5%。近年来,随着工作和生活压力的增加,发病人群呈年轻化趋势,且男性患病率高于女性,给患者带来了沉重的经济和精神负担。研究表明,内脏高敏感性是IBS-D的核心发病机制之一,表现为肠道组织对各种刺激(如热、冷、炎症和食物)的感觉阈值和疼痛感知阈值降低,这与肠道菌群失调、低度肠道炎症及肠道免疫失衡密切相关。肥大细胞(MC)是广泛分布于消化道黏膜的重要炎性细胞,通过脱颗粒释放下游因子调节内脏敏感性。在IBS-D中,肠屏障损伤、菌群失调及应激诱导的下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴激活均可诱导MC脱颗粒。研究发现,IBS-D大鼠结肠组织中MC数量及类胰蛋白酶(TPSP)水平升高;MC活化后脱颗粒分泌TPSP、5-羟色胺(5-HT)、白细胞介素-5和神经生长因子等物质,刺激蛋白酶激活受体2(PAR2)高表达,进而激活蛋白激酶C(PKC)并导致瞬时受体电位香草酸亚型1(TRPV1)磷酸化,最终引起内脏高敏感性。实验证实,IBS-D模型大鼠MC数量增多,而使用MC阻断剂可降低内脏高敏感性,表明MC在IBS-D内脏高敏感性中发挥决定性作用。因此,调控MC活化可能成为治疗IBS-D的有效途径。隔药饼灸是中医特色灸法,将药物置于皮肤与艾炷之间,兼具药力与灸温的双重作用,体现药、灸、穴的协同效应,具有温阳通络、扶正祛邪的功效。相关研究表明,中药透皮吸收可避免肝肾损伤、减轻胃肠道负担;经皮给药如白术、枳实挥发油可显著缓解大鼠便秘;穴位给药可增强皮肤吸收、直接作用于病所。2022年实验证实,神阙穴贴敷总生物碱可快速进入大鼠血液并维持有效血药浓度。此外,隔药饼灸可抑制炎症反应、改善胃肠动力、调节肠道菌群、增强免疫力、降低内脏高敏感性,从而有效治疗胃肠疾病。研究人员的前期研究表明,隔药饼灸可通过调节肠道菌群代谢、修复肠黏膜屏障、抑制异常5-HT信号传导,显著缓解IBS-D的腹泻和内脏高敏感性,但其改善内脏高敏感性是否与MC活化有关尚不清楚。因此,该研究进一步观察隔药饼灸对IBS-D模型大鼠MC活化及TPSP、PAR2、PKC、TRPV1表达的影响,以探讨其可能的作用机制。该论文发表于《World Journal of Acupuncture - Moxibustion》。
研究人员为开展该研究所采用的主要关键技术方法包括:选用3-4周龄SPF级SD雄性大鼠(样本队列来源:湖南斯莱克景达实验动物有限公司,动物使用许可证号:SCXK(湘)2019-0009;动物生产许可证号:SCXK(湘)2019-0004),采用乙酸灌肠联合束缚夹尾应激法建立IBS-D模型;以腹壁回缩反射评分(AWR)结合结直肠扩张(CRD)评估内脏敏感性;采用甲苯胺蓝染色观察结肠MC形态及数量;运用蛋白质免疫印迹法(Western blot)检测结肠组织及背根神经节(DRG)中TPSP、PAR2、PKC、TRPV1蛋白表达;采用免疫荧光技术检测结肠组织PAR2和TRPV1的荧光表达强度。
研究结果显示:一般状态、体重及Bristol粪便性状评分方面,造模后模型组、隔药饼灸组和西药组均出现精神萎靡、毛色晦暗、反应迟钝、便溏、体重增长缓慢(P<0.05)及粪便性状评分升高(P<0.05);干预后,隔药饼灸组和西药组一般状态改善,体重增长加快(P<0.05),粪便性状评分降低(P<0.05)。内脏敏感性评价方面,与空白组相比,模型组AWR评分达3分时所需注水容量显著降低(P<0.05),表明内脏敏感性升高;隔药饼灸组和西药组干预后该容量显著升高(P<0.05),提示内脏敏感性降低。结肠黏膜组织病理学变化(HE染色)方面,空白组黏膜上皮细胞排列规则,无坏死脱落,模型组、隔药饼灸组和西药组均见轻度炎症,黏膜上皮细胞排列尚规则,有少量炎性细胞浸润,黏膜损伤评分均为1分。结肠组织MC形态及数量比较方面,空白组MC多呈圆形、细胞膜完整;模型组MC形态不规则、数量显著增加(P<0.05);隔药饼灸组MC形态较规则、数量减少(P<0.05)。结肠组织TPSP、PAR2、PKC、TRPV1蛋白水平方面,模型组较空白组显著升高(P<0.05);隔药饼灸组和西药组较模型组显著降低(P<0.05),且西药组高于隔药饼灸组(P<0.05)。脊神经节中TPSP、PAR2、PKC、TRPV1蛋白水平方面,模型组较空白组显著升高(P<0.05);隔药饼灸组和西药组较模型组降低(P<0.05),西药组高于隔药饼灸组(P<0.05)。结肠组织PAR2和TRPV1荧光表达方面,模型组较空白组显著升高(P<0.05);隔药饼灸组和西药组较模型组降低,平均荧光强度显著减少(P<0.05)。
讨论部分指出,IBS-D属中医"泄泻""腹痛"范畴,多因饮食不节、情志失调等损伤脾胃,致腑气运化失司。隔药饼灸作为间接灸法,兼具灸温与药力,温通气血。所选穴位的配伍可疏肝健脾、调肠止泻。研究所用药物饼剂中,陈皮理气醒脾,白术健脾燥湿,防风疏肝调脾,白芍养血柔肝,四药合用培土抑木、理气止泻。研究人员前期临床及基础研究已证实该法可改善IBS-D腹泻、腹痛症状并降低内脏高敏感性,故选用此方作为药饼基质。研究结果表明,隔药饼灸可提高IBS-D模型大鼠体重及AWR评分达3分时的最小容量阈值,降低Bristol粪便性状评分,说明其可有效缓解内脏高敏感性,改善腹痛、腹泻症状。内脏高敏感性是IBS-D常见病理生理特征,与早期生活应激密切相关。HPA轴在幼龄大鼠中尚不成熟,使其对乙酸刺激和束缚应激更为敏感,建模成功率更高、内脏高敏感性表型更稳定,符合IBS-D"早期应激致病"的临床特点,故选用3-4周龄SD大鼠。AWR测试通过肠道扩张评价行为反应,操作简便、对动物伤害小,是观察IBS内脏高敏感性的常用方法。MC是肠道中丰富的炎性免疫细胞,在IBS内脏高敏感性中发挥重要作用。MC稳定剂可显著缓解IBS腹泻和腹痛症状,可能与改善内脏敏感性有关。TPSP是MC活化的标志性产物,其水平与腹痛、腹泻、腹胀等临床症状呈正相关。本研究中隔药饼灸组AWR评分降低、MC计数减少,抑制了MC活化及脱颗粒,下调了结肠组织和脊神经节中TPSP表达,表明隔药饼灸可降低IBS-D模型大鼠内脏高敏感性。
PAR2是广泛表达于胃肠神经中的G蛋白偶联受体,参与肠黏膜通透性、胃肠运动、肠内分泌功能及内脏敏感性等病理生理反应。PKC是PAR2-PKC通路的下游分子,对疼痛的产生和维持具有重要作用,可能与IBS-D内脏高敏感性相关。PAR2受体拮抗剂可阻断伤害性信息传导,改善急慢性结肠炎,减少MC活化及TPSP表达,缓解内脏高敏感性。电针可通过PAR2/PKC通路缓解功能性消化不良大鼠的内脏高敏感性。TRPV1广泛表达于胃肠道黏膜、黏膜下层和肌层的感觉神经纤维,以及相应的胸、腰、骶段脊神经节,作为伤害性分子可被高温(>43℃)、H
+、辣椒素、乙醇等多种刺激激活,参与痛觉信号传导。TRPV1表达和功能变化促进IBS内脏高敏感性的发生,其机制涉及TRPV1与胆汁酸及MC表面和释放的各种分子间的相互作用。研究发现,IBS模型大鼠丁酸盐水平升高,加剧MC脱颗粒并诱导共培养的脊神经节神经元产生更高的TRPV1电流。针灸可通过多种机制和通路调节脑-肠轴失衡、肠道低度炎症和肠道菌群失调,从而抑制内脏TRPV1表达、降低IBS-D内脏高敏感性。该实验显示,隔药饼灸可降低IBS-D大鼠结肠组织中TPSP、PAR2、PKC、TRPV1蛋白表达,提示其可通过调节MC活化和脱颗粒抑制内脏高敏感性、维持肠道免疫平衡。
腰骶段脊神经节(L6-S1)是结肠感觉信息向中枢神经系统传递的关键枢纽,传导肠道疼痛信号。PAR2和TRPV1在脊神经节神经元中共定位。TRPV1激活时感觉神经元细胞膜去极化,触发传入神经末梢释放P物质(SP)和降钙素基因相关肽(CGRP)等感觉神经肽,诱导中枢敏化,导致持续性痛觉过敏和内脏高敏感性。IBS-D肠黏膜发生炎症时,活化MC释放的TPSP激活PAR2,进而调节邻近肠道伤害感受神经元,介导TRPV1磷酸化,降低其激活阈值,增强异常内脏痛觉感知,使背根神经节神经元敏化;促炎细胞因子与抗炎介质随后的相互作用导致肠黏膜炎症,这是内脏高敏感性的重要原因。研究表明,针灸可降低功能性消化不良大鼠脊神经节中PAR2、PKC、TRPV1表达,抑制神经元兴奋性,提高痛阈,缓解内脏高敏感性和腹痛症状。另有研究发现,电针"合募配穴"不仅可缓解结肠组织MC活化,还可下调PAR2和TRPV1表达。因此,该研究同时检测了脊神经节中的相关蛋白,结果显示隔药饼灸可降低IBS-D大鼠脊神经节中TPSP、PAR2、PKC、TRPV1蛋白表达,提示其可通过抑制MC活化及脱颗粒降低内脏高敏感性。
西药酮替芬可抑制肠黏膜MC活性,减少炎性介质释放,改善肠黏膜通透性,降低内脏高敏感性,有效缓解IBS-D症状,但可引起嗜睡、乏力等不良反应。艾灸作为绿色疗法,操作简便、经济负担小、不良反应少,在治疗IBS-D方面具有独特优势。该研究结果表明,隔药饼灸和酮替芬均可改善IBS-D模型大鼠一般状况,降低内脏高敏感性,缓解腹痛和腹泻。
研究结论:隔药饼灸可降低IBS-D模型大鼠内脏高敏感性,缓解腹痛和腹泻症状,其潜在机制可能涉及调节MC活化及下调内脏高敏感性相关指标TPSP、PAR2、PKC和TRPV1。该研究存在一定局限性,隔药饼灸对上述指标的影响可能涉及多个靶点、环节和层次,未来研究将采用特异性激动剂或抑制剂验证所涉及的传导机制,以期为IBS-D的临床治疗提供更多研究数据和治疗方案。