电针通过TNF-ɑ介导的ERK1/2/P2X3R信号通路减轻SD大鼠干眼眼痛

Electroacupuncture Alleviates Dry Eye Ocular Pain Through TNF-ɑ Mediated ERK1/2/P2X3R Signaling Pathway in SD Rats.

作者信息Mi-Mi Wan, Tuo Jin, Zhang-Yitian Fu, Si-Hua Lai, Wei-Ping Gao
PMID38107367
发布时间2023-12-12
DOI10.2147/JPR.S436258

实验完整度

包含体外行为学检测、免疫荧光、免疫组化、Western blot等多种实验层级,并设置依那西普对照验证机制,实验设计较完整。

主要模型

眶外泪腺摘除诱导的干眼SD大鼠模型

重点核对

动物品系:雄性Sprague-Dawley大鼠,体重300–330g 模型建立:摘除眶外泪腺,假手术组仅暴露泪腺不摘除 电针干预:穴位BL1、BL2、SJ23、GB1、EX-HN5,频率4/20Hz,强度1mA,每次15分钟,每日1次,持续14天 对照组设置:假电针(钝头针)、普拉洛芬滴眼液、依那西普腹腔注射

摘要

目的:本研究旨在探讨电针对于干眼诱导大鼠模型中眼痛的影响及其对TNF-ɑ介导的ERK1/2/P2X3R信号通路的潜在调节作用。方法:通过摘除眶外泪腺诱导雄性Sprague-Dawley大鼠干眼模型,并给予电针治疗。采用角膜机械感知阈值、睑裂高度、眨眼频率、揉眼持续时间、旷场实验和强迫游泳实验中的行为变化等综合指标评估。此外,观察了小胶质细胞和神经元的形态学变化。研究了三叉神经节(TG)和脊髓三叉神经尾侧亚核(SpVc)区域关键标志物TNF-ɑ、TNFR1、p-ERK1/2和P2X3R的表达模式,并以依那西普作为对照,以阐明电针治疗效果的生化机制。结果:电针治疗显著降低角膜机械感知阈值,改善睑裂高度,并显著减少眨眼频率和揉眼持续时间。此外,它在缓解焦虑方面表现出积极作用。值得注意的是,该技术通过抑制TG和SpVc区域小胶质细胞和神经元的激活,有效减轻了眼痛。此外,它有效下调了这些区域内TNF-ɑ、TNFR1、p-ERK1/2和P2X3R的表达。结论:电针减轻了干眼大鼠感觉神经通路的损伤,减轻了疼痛,并缓解了焦虑。研究结果表明,电针通过抑制TNF-ɑ介导的ERK1/2/P2X3R信号通路在这些益处中发挥关键作用。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
电针对干眼大鼠模型眼痛的影响及其潜在机制是否涉及TNF-ɑ介导的ERK1/2/P2X3R信号通路。
核心机制
电针通过抑制TNF-ɑ与TNFR1结合,下调p-ERK1/2和P2X3R的表达,从而减轻眼痛。
主要证据
实验采用干眼大鼠模型,通过角膜机械感知阈值、睑裂高度、眨眼频率、揉眼时间等行为学指标,以及免疫荧光、免疫组化和Western blot检测TG和SpVc区域TNF-ɑ、TNFR1、p-ERK1/2、P2X3R表达,发现电针可下调这些蛋白并抑制小胶质细胞和神经元激活。
研究意义
研究为电针治疗干眼眼痛提供了新的理论依据,可能为临床针灸治疗干眼提供参考。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立干眼眼痛大鼠模型

通过摘除眶外泪腺建立干眼眼痛模型,以模拟干眼相关眼痛。

雄性SD大鼠经异氟烷麻醉后,摘除眶外泪腺,假手术组仅暴露泪腺。术后缝合,应用利多卡因凝胶止痛。

2

电针干预

评估电针对干眼眼痛模型大鼠的治疗效果。

电针组大鼠于术后第15天开始接受电针治疗,穴位为双侧睛明、攒竹、丝竹空、瞳子髎和太阳,连续波,频率4/20 Hz,脉冲宽度0.2 ms,输出强度1 mA,每次15分钟,每日1次,持续14天。假电针组采用钝头针处理。

3

行为学检测

评估眼表症状和疼痛相关行为,以及焦虑和抑郁样行为。

在多个时间点(第0、7、14、21、28天)测量角膜机械感知阈值、睑裂高度、眨眼频率;在第14和28天测量揉眼时间(使用1M和2.5M NaCl刺激);在第0、14、28天进行旷场实验和强迫游泳实验。

4

免疫荧光和免疫组化检测

观察小胶质细胞和神经元激活情况,并定位TNF-ɑ和P2X3R在细胞上的表达。

取TG和SpVc组织,进行免疫荧光双标(NeuN/P2X3R,Iba1/TNF-α)和c-fos免疫荧光染色,以及免疫组化检测TNF-α、TNFR1、p-ERK1/2和P2X3R。

5

Western blot 检测蛋白表达

定量分析TG和SpVc中TNF-ɑ、TNFR1、p-ERK1/2、P2X3R蛋白水平。

提取TG和SpVc蛋白,BCA定量,SDS-PAGE电泳,转膜,抗体孵育,化学发光检测,用GAPDH作为内参。

6

机制验证(使用依那西普)

验证TNF-ɑ在电针镇痛机制中的作用。

在实验2中,使用依那西普(TNF-ɑ拮抗剂)作为对照,比较电针组、依那西普组、电针+依那西普组的疼痛行为和蛋白表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
异氟烷----
动物麻醉机Shanghai Yuyan Scientific Instrument Co., Ltd.ABS; Y655650326
一次性无菌针灸针Huatuo0.18 mm * 13 mm
电针仪HuatuoSDZ-II B型
普拉洛芬滴眼液----
依那西普PfizerFR7452
Cochet-Bonnet角膜知觉仪----
旷场实验箱Shanghai Xinruan Information Technology Co., Ltd.XR-XZ301
强迫游泳实验装置Shanghai Xinruan Information Technology Co., Ltd.XR-XQ202
SuperMaze软件Shanghai Xinruan Information Technology Co., Ltd.--
荧光显微镜NikonEclipse C1
显微镜NikonEclipse E200
NeuN抗体ServicebioGB11138
HRP标记的山羊抗兔IgGServicebioGB23303
FITC酪胺ServicebioG1222
P2X3R抗体Biossbs-4249R
CY3标记的山羊抗兔IgGServicebioGB21303
TNF-α抗体Proteintech60291-1-Ig
Iba1抗体ServicebioGB11105
CY3标记的山羊抗小鼠IgGServicebio--
Alexa Fluor 488标记的山羊抗兔IgGServicebioGB25303
c-fos抗体ServicebioGB1069
TNFR1抗体Proteintech60192-1-Ig
p-ERK1/2抗体Proteintech28733-1-AP
免疫组化二抗ServicebioG1213-100UL; G1214-100UL
PVDF膜----
Western blot二抗Affinity#S0001; #S0002
GAPDH抗体Proteintech10494-1-AP
ImageJ软件----
SPSS软件--version 26.0

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型建立
大鼠品系、性别、体重、麻醉方式、手术步骤(摘除眶外泪腺)、术后止痛
阅读提示:见Materials and Methods中“Animals”和“Establishment of DE Ocular Pain Rat Models”小节
电针干预
穴位、电针仪参数(频率、强度、时间)、治疗频率和疗程
阅读提示:见Materials and Methods中“Electroacupuncture”小节
行为学检测
角膜机械感知阈值测量方法、睑裂高度测量、眨眼频率计数、揉眼时间测试(渗透压、体积)、旷场实验和强迫游泳实验参数
阅读提示:见Materials and Methods中“Detection Indicators and Methods”和对应图注
免疫荧光和免疫组化
组织取材(TG和SpVc)、抗体稀释比例、抗原修复、染色步骤
阅读提示:见Materials and Methods中“Immunofluorescence Staining”和“Immunohistochemistry Staining”小节
Western blot
蛋白提取(TG和SpVc)、上样量、抗体浓度、内参(GAPDH)
阅读提示:见Materials and Methods中“Western Blot”小节
药物对照实验
依那西普剂量、给药时间、给药途径,NS对照
阅读提示:见Materials and Methods中“Experimental Design”和“结果”部分的相关内容