针刺通过减少氧化应激及改善血管内皮功能障碍降低血压: 基于自发性高血压大鼠的实验研究

作者:林志秀[1] 
单位:香港中文大学中医学院[1]

1. 背景和研究目的


  针灸疗法作为多种疾病的有效治疗手段之一,已经获得了世界卫生组织的认可,其中就包括对高血压病的治疗[1]。多项研究表明,针灸治疗能调节肾素-血管紧张素-醛固酮的活性,提高NO的水平[2-3],并且在治疗脑缺血和帕金森氏病中表现出了较强的抗氧化活性[4-5]。然而,针灸对高血压的治疗是否与氧化应激有关,目前尚不明确。正常的血管内皮会分泌多重血管活性物质如血管紧张素和内源性一氧化氮(NO)稳定维持正常的血管系统,然而,持续的氧化应激会使NO的生物利用度降低,导致血管内皮功能障碍,这在高血压病中十分常见[6]。此外,临床上已证实高血压病会伴随体内活性氧(ROS)水平的升高[7]。因此,本研究拟采用自发性高血压大鼠,探讨针刺疗法与高血压血管内皮功能障碍的关系,以及其对NO生物利用度和氧化应激的作用,希望通过本实验来阐述针刺治疗高血压病的分子生物学基础。

 

2. 材料与方法


2.1 给药与血管环张力实验


  32只18周大的Wistar大鼠(WKYs)和自发性高血压大鼠(SHRs)均由香港中文大学实验动物中心提供。将大鼠随机分为空白组、模型组、假针刺组和针刺组,每组各8只。针刺组大鼠每天接受1次ST36穴位和LR3穴位的电针治疗,每次20分钟,一周五次,共持续6周;假针刺组大鼠采用钝端的非穴位针灸治疗,无电刺激,治疗时间与针刺组一致,空白组和模型组被固定于相同的限制器内20分钟,不接受针刺治疗。治疗前,治疗后2周、4周以及最后一次治疗后分别测量各组大鼠的血压;最后一周治疗结束后,处死各组大鼠,收集各组大鼠血液,取下主动脉和颈动脉,除去周围结缔组织,制备大鼠离体主动脉和颈动脉血管环,进行血管环张力实验,检测主动脉对不同舒张剂的反应性[8]。

 

  2.2 指标检测

 

  利用tail-cuff方法测量大鼠收缩压;抗氧化试剂盒检测血液抗氧化能力;ELISA试剂盒检测血液血管紧张素Ⅱ水平;光泽精法(Lucigenin)检测动脉NADPH氧化酶活性;硝酸盐/亚硝酸盐分析试剂盒(比色法)检测硝酸/亚硝酸水平;DHE成像法检测ROS水平;Western blot法检测动脉组织eNOS和nitrotyrosine蛋白表达水平;免疫组化检测组织中nitrotyrosine水平;Weigert-Van Gieson胶原染色法制备病理学切片,评价结缔组织。

 

  2.3 统计学处理

 

  数据用均数±标准差(x±SD)表示,用GraphPad Prism统计软件对各组结果进行方差分析比较,组间差异用ANOVA检验,P < 0.05为有统计学意义。

 

3. 结果


  3.1 针灸对大鼠血压的影响

 

  经过6周的针刺治疗,针刺组大鼠的血压(185.0 ± 5.6 mmHg)显着低于模型组(197.4 ± 5.9 mmHg)和假针刺组大鼠血压(201.0 ± 5.4 mmHg)(P < 0.001,见Fig.1, Table 1)。

 

  

  3.2 针灸对大鼠血管内皮舒张反应的影响

 

   经过6周的治疗,假针刺组对血管内皮舒张反应无明显作用,而针灸组能显着增强主动脉(见Fig. 2,Table 2)和颈动脉(见Fig. 3,Table 3)的舒血管效应(均为P < 0.001)。

 

 

 

 


  3.3 针灸对大鼠主动脉peNOS,eNOS和nitrotyrosine蛋白水平的影响


  经过6周的治疗,假针刺组对peNOS,eNOS和nitrotyrosine蛋白水平无明显影响,而针刺组能显着提高peNOS和eNOS蛋白的表达,降低nitrotyrosine蛋白表达(见Fig. 4,Fig. 5,均为P < 0.001)。

 

  

  3.4 针灸对大鼠抗氧化能力的影响


  经过6周的治疗,假针刺组对大鼠抗氧化能力无明显影响,而针刺组显着提高大鼠的抗氧化能力(见Fig. 6, P < 0.001)。

  

  3.5 针灸对大鼠血管紧张素Ⅱ,NADPH氧化酶活性,硝酸/亚硝酸水平及ROS的影响


  经过6周的治疗,与模型组和假针刺组大鼠相比,针刺组显着降低了大鼠的血管紧张素Ⅱ水平(Fig. 7)及硝酸/亚硝酸水平(Fig. 9),抑制了大鼠NADPH氧化酶(Fig. 8)的活性,降低主动脉及颈动脉ROS的水平(均为P < 0.001)。

 

 

  3.6 针灸对大鼠内皮细胞nitrotyrosine水平的影响

 

  经过6周的治疗,与空白组相比,假针刺组大鼠能观察到明显的nitrotyrosine斑点,针灸组显着降低了nitrotyrosine斑点数量(Fig. 11)。

 

 

  3.7 针灸对大鼠血管结构,结缔组织和血管炎症的影响

  
  与空白组相比,针灸组和假针刺组对大鼠血管厚度(Fig.12),主动脉胶原蛋白总量(Fig.13)及弹性蛋白总量(Fig.14)均无明显影响;Western blot法结果表明针灸组和假针刺组对大鼠细胞间粘附分子和血管粘附分子(Fig. 15)均无明显作用。

 

4. 讨论

  降低高血压可有效地减少中风和心肌梗塞的风险率分别达40%和15% [9]。目前,高血压的治疗除了改变生活方式,如减肥,身体锻炼、戒烟和健康饮食,抗高血压药物仍是治疗高血压的主要方式。2003年世界卫生组织的一份文件发表声明说针灸适用治疗自发性高血压和早期原发性高血压,但证据仍然不够充分 [1]。多项研究发现,针刺能显着的降低动物的血压,但其作用机理仍然不清楚。本研究结合血管反应性评估,免疫组化和蛋白印迹等多种生物手段的研究发现,针刺治疗可显着降低自发性高血压大鼠血压、血清中血管紧张素Ⅱ的含量、主动脉中硝酸/亚硝酸和活性氧(ROS)的水平,提高主动脉中eNOS和p-eNOS的水平。


  综上所述,本研究成功运用动物实验研究论证了针刺治疗可能是通过降低氧化应激和提高NO生物利用度从而改善血管内皮功能障碍从而发挥降低血压的作用,虽然针灸对其他与活性氧产生相关的途径的影响仍然需要进一步研究。我们的实验结果不但阐述了针刺降低高血压的分子生物学机理 ,也为针刺在临床上用于治疗高血压病提供了坚实的科学证据。

 

注:本文中的实验结果已经发表在BMC Chinese Medicine (Leung SB, Zhang HW, Lau CW, Lin ZX. Attenuation of blood pressure in spontaneously hypertensive rats by acupuncture was associated with reduction oxidative stress and improvement from endothelial dysfunction. BMC Chin Med. 2016;11(1):38.),特此说明。


    2018/7/20 16:20:18     访问数:879
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