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编号:10281399
电针对致热大鼠脑和血清中前列腺素E2水平的影响
http://www.100md.com 《中国中医基础医学杂志》 1999年第8期
     作者:方剑乔,陈海英,刘金洪,赵天征

    单位:浙江中医学院针灸研究室,浙江 杭州 310009

    关键词:电针;发热;前列腺素E2;脂多糖;白介素-1β

    中国中医基础医学杂志990822 摘 要 目的 以往工作表明,电针能抑制脂多糖(LPS)和白介素-1β(IL-1β)所致的大鼠发热。本实验试图通过观察电针对LPS和IL-1β致热大鼠脑组织和血清中前列腺素E2(PGE2)水平以及对PGE2诱导发热的影响,探讨电针降热的机理。方法 在SD大鼠下丘脑视前区微量注射3μg PGE2致热,100μg/kg LPS腹腔注射和0.5μg/kg IL-1β静脉注射致热并用EIA法检测脑组织和血清中PGE2含量,记录电针“曲池”穴后大鼠发热情况和PGE2水平。结果 PGE2所致发热,能被电针“曲池”穴所明显抑制;LPS注射显著增加不同时段大鼠脑组织和外周血清PGE2的浓度,电针后中枢和外周PGE2水平均有明显下降;电针刺激同样抑制IL-1β引起的脑和血清中PGE2的水平,尤其是对外周PGE2含量的降低。说明 电针的降热效应与影响PGE2的作用和产生有关。
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    脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)被认为是一种强力的外源性致热物质。许多研究报道,注射LPS能引起哺乳动物的体温升高[1、2],我们先前的工作也证实LPS静脉给药导致家兔肛温上升[3]。现有研究报道,LPS可能促使内源性致热物质(如白介素1-β,IL-1β)的释放,这些致热源作用于脑,诱导前列腺E类的分泌,最后作用于体温中枢而导致发热[4、5]。目前普遍认为,前列腺素E2(prostaglandin E2 PGE2)是LPS诱导发热的主要中枢介质。有报道PGE2中枢直接注射可导致多种动物的体温上升[6、7],PGE2外周注射可通过血脑屏障进而引起发热[8]。目前发现IL-1或LPS注射可导致第三脑室和下丘脑视前区PGE2水平的增加[9、10],表明PGE2可能是诱发体温上升的主要的和最终的致热源。
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    针刺在临床已被用来治疗发热和一些炎症性疾病。实验研究显示,针刺曲池和合谷穴能明显抑制致热家兔的肛温[11、12]。我们最近的工作表明,电针能抑制LPS和IL-1β致热大鼠的体温升高[13]。迄今为止,针刺降热效应机理尚未阐明,相关研究鲜有报道。本实验首先观察了大鼠“曲池”穴电针对中枢PGE2注射诱导发热的影响,进而主要检测在LPS或IL-1β致热过程中,脑组织和血清中PGE2浓度的变化及其电针对此的影响。

    材料与方法

    1 动物

    采用雄性SD大鼠,体重280g~320g,在室温23℃±2℃环境下分笼饲养,日光照12h。

    2 药品

    (1)PGE2 由Sigma公司提供(Lot 60H0949),先用乙醇溶解,保存于-30℃备用,使用前用灭菌生理盐水稀释。(2)LPS 纯化LPS(Escherichca coli endotoxin 0111:B4,L2630,Sigma)稀释于0.9%无菌生理盐水。(3)IL-1β重组人IL-1β由美国R&D System公司提供,溶解于含0.1%小牛血清的无菌PBS缓冲液,保存-30℃度备用。注射前再以生理盐水稀释。
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    3 测体温

    实验当日,动物囚于26℃±1℃的控温箱内。体温检测从上午9时开始。测温探针插入大鼠直肠50cm,置留1min观察肛温变化。

    4 电针

    大鼠固定于特制盒内,用G6805-2A电疗仪(上海医用电子仪器厂)电刺激大鼠双侧前腿相当于“曲池”穴处,刺激参数:连续波,频率2Hz,强度以局部肌肉收缩为度(约2V~4V),时间30min。电针刺激开始与各种注射同步。

    5 视前区微注射

    大鼠在戊巴比妥钠腹腔麻醉和脑立体定位仪固定下,植入直径为0.5mm的不锈钢导管,根据Pellegrino & Cushman大鼠脑图谱,下丘脑视前区(preoptic area of hypothalamus,POA)在前囟前1.8mm,顶中线旁0.5mm和脑表面下8.5mm。核团微注射在手术1周后进行,用微射泵将3μg(2μl)PGE2缓慢注入POA。实验结束后,大鼠均在乙醚麻醉下处死取头,10%福尔马林固定,作冰冻切片确定注射位置。
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    6 PGE2测定

    根据实验安排,大鼠分别在注射LPS或0.9%生理盐水1h、3h和5h后,麻醉,心腔取血;离心后取血清,-70℃保存备用。注射IL-1β的大鼠在注射后2h取血,分离血清。为检测脑组织内PGE2水平,制备脑匀浆悬液。大鼠死后迅速取全脑并称重,置于2ml PBS液中,在冰水环境下,用玻璃均匀器分碎脑组织,脑匀浆在4℃下经15000rpm离心30min后,提取上清,保存备用。用PGE2 EIA药盒(美国Cayman化学公司生产,日本昭和大学久光教授提供),根据药盒使用说明,检测血清和脑组织中PGE2的水平,结果以每克脑组织pg和每毫升血清ng单位表示。

    7 统计处理

    数据以均值±标准误差±s表示,体温变化和PGE2浓度均用方差分析(analysis of variance)检验。
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    结果

    1 电针对PGE2诱导发热的影响

    本实验首先观察了下丘脑视前区注射PGE2时大鼠肛温的变化及电针对其的影响。如表1所示,POA注射3μg PGE2导致大鼠体温的迅速上升,注射后180min内的平均体温升高为1.14℃±0.08℃,发热高峰出现在注射后60min时(升高1.88℃±0.15℃)。电针后,PGE2 POA注射大鼠的肛温升高幅度明显下降,峰值比PGE2对照大鼠下降33.7%。此外,未观察到同等容量的15%乙醇POA注射时,大鼠体温的任何变化。

    表1 电针对PGE2致热大鼠体温的影响(℃)

    30min

, http://www.100md.com     60min

    90min

    120min

    150min

    180min

    PGE2对照组

    1.15±0.11

    1.88±0.15

    1.50±0.16

    1.25±0.14

    0.83±0.20

    0.61±0.10
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    PGE2+电针组

    0.82±0.08*

    1.28±0.07**

    1.16±0.12*

    0.86±0.10*

    0.64±0.12

    0.47±0.09

    注:与PGE2对照组比较:*P<0.05,**P<0.01。

    2 LPS注射和电针后内源性PGE2水平的变化
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    与生理盐水对照组比较,100μg/kg LPS腹腔注射导致脑组织PGE2含量的明显增加,如表3。在LPS注射3h和5h时,PGE2水平基本相同。同等剂量LPS注射同时接受电针刺激的大鼠,脑内PGE2含量也出现明显增加,但与LPS对照大鼠相比,电针大鼠的PGE2水平在3h(P<0.05)和5h(P<0.01)均有显著下降。

    血清PGE2水平在注射LPS后也出现明显升高,其高峰值出现在注射后5h时,接受电针刺激的大鼠,LPS注射后所观察的每一时段的血清PGE2含量,比单纯LPS注射大鼠有非常显著的下降,甚至低于生理盐水处理组大鼠。

    表2 LPS注射和电针后体内PGE2水平的变化

    脑组织(pg/mg)
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    血清(ng/ml)

    1h

    3h

    5h

    1h

    3h

    5h

    生理盐水组

    9.98±2.11

    12.04±2.90

    13.10±1.21

    8.01±1.83

    8.12±1.98
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    9.40±0.31

    LPS对照组

    24.07±3.77**

    32.50±2.80**

    32.60±2.61**

    12.79±1.03*

    14.41±2.63**

    21.94±0.40**

    LPS+电针组

    24.86±2.34**
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    27.30±1.99**#

    21.40±2.86*##

    4.35±0.84##

    4.19±1.12##

    3.89±0.43##

    注:与生理盐水对照组比较:*P<0.05,**P<0.01;与LPS对照组比较:#P<0.05,##P<0.01。

    3 IL-1β注射和电针后内源性PGE2水平的变化
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    为观察外源性白介素1-β对体内PGE2水平的影响,以及电针刺激后PGE2含量的变化,我们给予大鼠尾部静脉注射0.5μg/kg hrIL-1β,注射2h后检测脑和血清中PGE2的浓度。如表3示,与生理盐水对照组比较,IL-1β导致大鼠脑组织内PGE2浓度的急剧升高;IL-1β静脉注射同时接受电针治疗大鼠,其脑组织内的PGE2水平也明显上升,但其含量显著低于IL-1β对照大鼠。

    表3 IL-1β注射和电针后PGE2水平的变化

    脑组织(pg/mg)

    血清(ng/ml)

    生理盐水组

    8.45±0.61
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    8.30±0.31

    IL-1β对照组

    17.50±0.52**

    18.76±2.31**

    IL-1β+电针组

    14.44±0.67**#

    5.05±1.14##

    注:与生理盐水组比较:**P<0.01;IL-1β;与对照组比较:#P<0.05,##P<0.01。

, 百拇医药     IL-1β又能引起血清PGE2浓度的升高,当同时给予电针刺激时,血清PGE2水平明显下降,而且低于生理盐水对照组。此外,我们同时观察到电针刺激对生理盐水注射大鼠PGE2水平产生明显影响,即接受生理盐水注射大鼠,在同时接受电针治疗后,其血清PGE2水平出现更显著的降低(4.16±0.97ng/ml)。

    讨论

    本实验结果显示,在体温调节中枢-下丘脑视前区直接注射PGE2,能引起大鼠体温的升高。电针双侧“曲池”穴,能显著抑制PGE2诱导的发热。说明PGE2确实能引起大鼠的中枢产热,而且电针疗法能对PGE2致热进行抑制。

    我们以往的研究表明,电针能抑制LPS引起的大鼠发热。现有研究报道,外源性LPS诱导发热可能通过体内致炎性细胞因子的释放,进而刺激PGE2的产生;PGE2作为最后的内源性致热原,兴奋CNS而诱导发热[4、5]。为探讨电针对动物实验性发热的抑制是否通过对内源性PGE2水平的影响,本实验重点观察了LPS和IL-1β注射后,脑和外周血PGE2浓度的变化及电针对其的影响。
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    实验发现,100μg/kg LPS腹腔注射能引起中枢和外周血PGE2水平的提高,证实外源性LPS确能影响内源性PGE2的水平。而且PGE2浓度在LPS注射后5h最高,这与LPS诱导的发热曲线基本一致[13]。电针刺激后,脑组织和血清PGE2含量均有明显的下降,说明电针的降热效应可能与对PGE2的产生进行抑制有关。

    有许多证据表明,白介素-1β可诱发动物高热[14、15]。我们在先前的实验中也发现电针能明显抑制IL-1β引起的大鼠发热。IL-1β是否会导致体内PGE2浓度的变化,电针对IL-1β致热的影响是否与对PGE2浓度的影响有关?因此,我们接着观察了IL-1β对大鼠体内PGE2对大鼠体内PGE2水平的影响以及电针后PGE2含量的变化。结果发现静脉注射IL-1β 2h时,脑组织和血清PGE2的浓度均明显增加;经电针治疗的大鼠,其中枢和外周的PGE2水平则明显低于IL-1β对照大鼠。这说明直接注射IL-1β或注射LPS后体内可能产生IL-1β,导致内源性PGE2的分泌,进而引起发热;电针对IL-1β致热的抑制也有可能,至少是部分,通过降低PGE2的水平而达到的。
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    以上说明电针的降热效应,可能与对体内PGE2的作用和分泌的影响有关。需要考虑的问题,主要通过影响哪个因素:脑组织中的PGE2水平,还是外周血中的PGE2水平?目前普遍认为,下丘脑内的PGE2是发热的主要中枢介质,Morimoto等报道在家兔实验中外周血液中的PGE2与发热无关[16],Nagano等发现前列腺素E系列很难通过血脑屏障[17]。但是也有研究发现,小剂量PGE2外周给药可通过血脑屏障而最后引起发热[8]。我们的结果是电针不但降低脑内PGE2的水平,而且还显著降低外周血PGE2的水平。电针的降热效应究竟是通过直接对脑组织中PGE2产生的抑制,抑或抑制外周PGE2的产生进而减少脑内PGE2的含量?或两者兼而有之?有待进一步研究。
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    此外,目前尚不清楚电针除了对PGE2的抑制,是否直接影响致炎性细胞因子的产生和作用。因为针刺往往具有多重作用,电针是否直接影响下丘脑体温中枢神经元活动,是否与其它内源性抗热物质(如ACTH,血管紧张素等)的分泌有关[18、19],尚待观察。

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    (收稿日期 1998—12—22 修回日期 1999—02—07), 百拇医药