关键词:
电针
节律
视交叉上核
生物钟基因
摘要:
目的:通过对昼夜节律紊乱小鼠进行电针治疗,研究电针对节律的调整作用,以及节律紊乱小鼠视交叉上核(suprachiasmatic nucleus,SCN)内多种节律相关基因及节律相关转录因子参与电针重置昼夜节律的作用。方法:采用成都中医药大学时间生物学实验室动物自发活动记录及分析系统,以及Clocklab节律数据采集分析系统对实验动物进行监测和记录。将经过筛选的44只C57BL/6J近交系小鼠雄鼠分为:空白组(n=10)、模型组(n=12)、电针组(n=10)、自然恢复组(n=12)四组。小鼠驯化时维持光暗交替(Light and Dark,LD)光照条件,即开灯时间设置为06-00~18:00,关灯时间为18:00-次日06-00,使实验室光照条件与外界环境同步。空白组小鼠维持驯化同步时光照条件,不予其他处理,20天后于ZT18 (ZT:Zeitgeber time,为授时因子时间;本实验ZT0为06:00,ZT16即为22:00)时相点处死取材。模型组小鼠LD驯化10天后开始造模,即进行10天的超前性光暗周期转移(advances of light/dark cycle),10天后节律紊乱模型建立,造模成功后于ZT18时相点处死取材。自然恢复组及电针组小鼠LD驯化10天,节律同步后开始造模,造模10天后恢同步期光照条件。自然恢复组在造模结束后第1天至第3天于ZT16时相点进行捆绑以平衡电针组因捆绑造成的刺激,电针组于造模结束后第1天至第3天于ZT16时相点进行电针干预,选取“肝俞”和“至阳”穴,电针设置:2/15Hz,0.2mA,电针15min,每天1次,连续电针3天。第三次电针结束后2h处死动物并取材保存至-80℃冰箱。采用PCR Array高通量检测方法检测各组动物SCN内节律相关基因及部分节律相关转录因子相对表达量。结果:(1)电针重置昼夜节律结果:造模前各组动物峰相位、起始活动时间以及周期比较均无统计学差异(P>0.05)。造模后模型组、自然恢复组及电针组与造模前比较峰相位、起始活动时间、周期均显著超前(P<0.05)。再同步时期,电针组电针干预后峰相位、起始活动时间后移,与造模时及空白组比较具有统计学差异(P<0.05);电针组再同步第一天及第二天周期与空白组和造模前比较有统计学差异(P<0.05),再同步第三天与空白组和造模前比较无统计学差异(P>0.05)。(2)电针影响视交叉上核节律相关基因结果:造模后模型组动物SCN节律相关基因与空白组比较,模型组小鼠节律相关基因表达上调8个(Aanat、 Crx、Epo、Nkx2-5、Pax4、Prfl、Rora、Stat5a),下调4个(Egr1、Per1、Per3、 Prokr2);自然恢复组与模型组比较上调3个基因(Esrra、Mat2a、Per3),下调11个(Cartpt、Crx、Epo、Kcnma1、Mtnr1b、Nkx2-5、Nms、Pax4、Prfl、Prkacb、 Prkca);电针组与模型组比较,节律相关基因上调6个(Egrl、Esrra、Mat2a、Per1、 Per3、Prokr2),下调21个(Aanat、Arntl、Cartpt、Crx、Csnkle、Epo、Kcnmal、 Mtnr1b、Myod1、Nkx2-5、Nms、Opn3、Pax4、Prfl、Prkacb、Prkca、Prkcb、 Prokr2、Rora、Rorb、Slc9a3、Tgfb1)。其中电针显著影响基因4个,分别是:生物钟基因:Perl;节律转录因子:Egrl;以及CREB信号:AANAT, Prokr2。 Perl, Egrl, Prokr2造模后均表现为明显下调,自然恢复组无显著改变,电针组表达明显上调;AANAT造模后表达显著升高,自然恢复未见显著改变,电针治疗后显著下调。结论:(1)小鼠节律紊乱模型建立后,昼夜节律时相特征表现为峰相位、起始活动时间及周期超前。(2)电针可缩短昼夜节律重置时间,加速紊乱的昼夜节律恢复。(3)电针对昼夜节律紊乱小鼠SCN内Per1、Egr1、AANAT、Prokr2等节律相关基因的调控作用,可能是电针重置昼夜节律在SCN内的分子机制。