基于代谢组学研究艾灸促进胃黏膜损伤修复的时效响应机制

发布时间：2020-06-25 00:40

【摘要】：目的:观察艾灸梁门(双)、足三里(双)对急性胃黏膜损伤大鼠模型胃黏膜组织形态与病理的动态变化,运用代谢组学技术从不同时间点探讨艾灸胃经穴对大鼠急性胃黏膜损伤发生发展过程中脑胃组织代谢的影响,寻找代谢标志物及代谢通路,为艾灸治疗胃黏膜损伤性疾病的临床应用提供部分实验依据。方法:72只SD雄性大鼠随机分为4组:正常组(A组)、模型组(B组)、模型+艾灸穴位组(C组)、模型+艾灸对照点组(D组),每组18只。根据观察时间:1、4、7天,每组大鼠又随机分成3个亚组,每个亚组6只。除A组外,BCD组大鼠采用乙醇灌胃法造急性胃黏膜损伤模型。造模后,C和D组大鼠用鼠板固定,进行艾灸胃经穴或对照点操作,30min/次,1次/日。A和B组大鼠不进行干预,其他处理同C和D组。ABCD四组的三个亚组分别予1、4、7天的处理,并对大鼠进行一般行为学观察。实验后取胃黏膜组织进行肉眼观察、黏膜损伤指数测量和HE染色病理观察。采用核磁共振氢谱技术(~1H-NMR)检测各组大鼠胃组织、脑皮质和延髓,利用模式识别分析筛选代谢标志物。运用MetaboAnalyst对所获得的代谢标志物进行代谢通路的分析。结果:1.大鼠一般行为学观察:与正常组比较,模型组大鼠精神萎靡,反应灵活性较差,活动减少,在实验后期有一定程度的恢复;与模型组比较,艾灸组大鼠精神状态恢复较快,其中艾灸胃经穴组比对照点组状态恢复较好。2.大鼠胃黏膜组织形态观察:与正常组相比,模型组、艾灸胃经穴组和艾灸对照点组在第1、4天,大鼠胃黏膜表面肉眼观察有不同程度的充血点,胃壁褶皱消失,胃黏膜损伤指数显著上升(均P0.01 or P0.05),光镜下组织形态发生显著病理改变;第7天三组大鼠胃黏膜表面肉眼观察基本无明显充血点,光镜下黏膜病理改变有不同程度的改善。其中艾灸胃经穴、对照点4天组大鼠胃黏膜组织结构比模型4天组恢复较完整,大鼠黏膜损伤指数皆有降低(P0.01,P0.05),此外,艾灸胃经穴4天组亦低于艾灸对照点4天组(P0.05),说明艾灸胃经穴组大鼠胃黏膜组织损伤改善最明显,恢复程度最好。3.大鼠脑胃代谢轮廓比较:(1)胃组织:1、4天中,模型组、两种艾灸组均与正常组有较为明显的分离。而艾灸胃经穴组与艾灸对照点组在1、4、7天中的分离度均比较差。(2)脑皮质:1、4天中,模型组、两种艾灸组均与正常组有明显的区分,第7天有不同程度趋近正常组,其中两种艾灸组更接近正常水平。此外,艾灸胃经穴组和艾灸对照点组在三个时间点均有明显区分。(3)延髓:第1天中,模型组、两个艾灸组均与正常组有较好的分离,第4、7天逐渐靠近正常水平,其中艾灸胃经穴组优先趋于正常水平。此外,艾灸胃经穴组和艾灸对照点组在第4天区分较为明显。提示在急性胃黏膜损伤发生发展早中期大鼠脑、胃组织的代谢物谱均出现较为剧烈的变化,并随自我修复发展而发生的有一定程度恢复。两种艾灸治疗均有不同程度地促进急性胃黏膜损伤大鼠脑胃组织的代谢轮廓趋于正常水平,其中艾灸胃经穴能更早促进延髓代谢水平的恢复。4.艾灸治疗GML大鼠相关代谢标志物:(1)胃组织有15种,包括:β-葡萄糖、α-葡萄糖、乙酸、柠檬酸、丙酮酸、草酰乙酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、天门冬氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸。(2)脑皮质有8种,包括:琥珀酸、α-酮戊二酸、肌酸、甘油磷酸胆碱、富马酸、牛磺酸、谷氨酸和谷氨酰胺。(3)延髓有7种,包括:乳酸、柠檬酸、甲硫氨酸、甘氨酸、丝氨酸、谷胱甘肽和苯丙氨酸。这些代谢标志物在艾灸治疗大鼠急性胃黏膜损伤1、4、7天中存在动态变化,提示大鼠急性胃黏膜损伤发生发展中出现能量代谢、抗氧化免疫能力、细胞活性和神经递质功能的紊乱,并随自我修复发展而发生了动态变化。两种艾灸治疗对代谢标志物皆有不同程度的调节作用,其中艾灸胃经穴比艾灸对照点对部分代谢标志调节作用时间早、持续时间长。5.艾灸对GML模型大鼠各组织代谢通路及脑-胃整体代谢通路的影响:(1)艾灸调节GML大鼠胃组织内代谢标志物共涉及13条代谢通路,以参与能量代谢、氨基酸及酰胺类代谢为主。(2)艾灸调节GML大鼠大脑皮质内代谢标志物共涉及8条通路,以参与氨基酸及酰胺类代谢为主。(3)艾灸调节GML大鼠延髓内代谢标志物共涉及8条通路,以参与氨基酸及酰胺类代谢为主。(4)艾灸调节GML大鼠脑-胃整体代谢共涉及20条代谢通路,以参与能力代谢、氨基酸及酰胺类代谢为主。结论:1.大鼠胃黏膜组织的肉眼观察、病理观察和胃黏膜损伤指数的结果表明:大鼠胃黏膜组织对急性黏膜损伤有一定的自我修复能力,艾灸可促进胃黏膜组织损伤的修复、改善损伤的组织形态。并且艾灸胃经穴比艾灸对照点的治疗起效时间更快,黏膜损伤愈合更好。2.基于~1H-NMR代谢组学技术,揭示了大鼠在急性胃黏膜损伤过程中脑、胃组织的代谢物谱的动态变化。不同时间点中相关代谢标志物的变化,表明急性胃黏膜损伤修复过程中大鼠脑、胃组织可出现能量代谢、抗氧化免疫能力、细胞活性和神经递质功能的紊乱,以及随自我修复而发生部分自我调节的动态变化。3.运用~1H-NMR代谢组学技术结合多元数据分析方法,揭示了艾灸治疗大鼠急性胃黏膜损伤可通过早期并较长期促进病灶局部能量的释放,提高细胞活性,增强脑组织抗氧化、免疫功能和能量代谢,以及调节脑-胃整体神经递质功能相关的代谢物及通路,进而对大鼠急性胃黏膜损伤组织修复产生有益的影响。4.两种艾灸治疗对代谢标志物皆有不同程度的调节作用,艾灸胃经穴对GML大鼠脑-胃标志物代谢调节总体优于艾灸对照点,艾灸胃经穴在调节脑-胃能量代谢、细胞活性方面作用时间更快,疗效时间更持久,具有穴位特异性。
【学位授予单位】：湖南中医药大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R245.81
【图文】：

大鼠胃,指数,单位,黏膜

4. 各组大鼠胃黏膜组织的病理形态学结果如图 3、图 4 所示，光镜下正常组 1、4、7 天亚组大鼠：胃黏膜上皮结构完整，黏膜细胞及腺体排列整齐，黏膜下层和肌层无炎性细胞浸润。与此相反，模型 1 天组、两个艾灸 1 天组大鼠：100 倍光镜下显示皆出现严重受损的胃黏膜上皮结构，大量黏膜细胞坏死和脱落，黏膜下层和肌层有明显炎性细胞浸润，毛细血管增生及出血。400 倍光镜下可见黏膜细胞稀疏甚至出现空洞，腺体排列紊乱，细胞内见水肿，胞核胞质模糊。实验干预 4 天后，模型 4 天组大鼠黏膜层结构仍不太完整，黏膜细胞排列比较紊乱稀疏，黏膜下层仍可见炎性细胞浸润，毛细血管增生及出血；艾灸胃经穴4 天组和对照点 4 天组大鼠在黏膜结构和炎性细胞浸润方面均有不同程度的改善。其中艾灸胃经穴4天组比对照点4天组大鼠胃黏膜上皮结构及黏膜细胞恢复较为

大鼠胃,形态学特征,艾灸,光镜

黏膜细胞排列仍比较稀疏，血管形态恢复正常，偶见炎性细胞。艾灸胃经穴 7天组较模型组 7 天组、对照点 7 天组大鼠胃黏膜组织改善程度显著。提示 GML大鼠有一定的自我修复能力，而艾灸有良好促进 GML 大鼠胃黏膜修复的治疗作用，并且艾灸胃经穴治疗 GML 大鼠效果优于艾灸对照点。

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