推拿通过调节PI3K/Akt信号通路减轻大鼠坐骨神经损伤诱导的肌肉萎缩

Tuina alleviates the muscle atrophy induced by sciatic nerve injury in rats through regulation of PI3K/Akt signaling.

作者信息Yingqi Zhang, Hanyu Zhang, Jiayue Liu, Jiawei Sun, Yue Xu, Narentuya Shi, Hongzheng Zhang, Jiawang Yan, Jinping Chen, Hourong Wang, Tianyuan Yu
PMID39736730
发布时间2024-12-31
DOI10.1186/s13018-024-05270-1

实验完整度

文献包含行为学、神经功能指数、肌肉萎缩指数、透射电镜、免疫荧光、ELISA和Western blot等多项实验,但缺乏通路激动剂或抑制剂验证,未达到高完整度。

主要模型

坐骨神经损伤(SNI)大鼠模型 SD大鼠胫骨前肌和比目鱼肌

重点核对

动物模型:雄性SD大鼠,6周龄,190-210 g,购自北京SPF生物技术有限公司 分组:空白对照(CON)、假手术(SHA)、SNI模型、推拿(TUI),每组9只 SNI建模:专用止血钳全力量(6 N)夹持坐骨神经远端5 mm处5秒,损伤点约2 mm 推拿干预:使用推拿手法模拟仪,刺激力度4 N,频率60次/分钟,每次治疗9分钟,共20次 行为学检测:斜板实验于第0、10、20次干预时进行,记录临界角度

摘要

背景:推拿是治疗周围神经损伤后骨骼肌萎缩减少的有效方法。然而,其作用机制仍不清楚。本研究旨在探讨推拿对坐骨神经损伤(SNI)大鼠的作用机制。方法:我们建立了SNI大鼠模型。推拿干预后,通过行为学评估、神经功能指数和肌肉萎缩指数(MAI)评估疗效。通过透射电子显微镜和免疫荧光观察病理变化。使用酶联免疫吸附测定法检测胰岛素样生长因子1(IGF-1)、叉头盒蛋白O(FoxO)和p-FoxO水平。使用Western blotting检测PI3K/AKT信号通路相关蛋白的表达。结果:行为学评估、神经功能指数和MAI显示,与SNI模型组相比,推拿显著改善了SNI后的肌肉萎缩。透射电子显微镜显示推拿改善了肌肉超微结构。CD31免疫荧光显示推拿改善了微循环。此外,我们观察到推拿差异调节了IGF-1、FoxO和p-FoxO的水平,以及胫骨前肌和比目鱼肌中p-磷脂酰肌醇3-激酶(p-PI3K)、p-AKT和血管内皮生长因子的蛋白表达。结论:推拿可通过调节IGF-1和FoxO的表达,经微循环途径有效抑制SNI大鼠模型的骨骼肌萎缩。其潜在作用机制可能涉及PI3K/Akt信号通路。

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
推拿是否通过微循环途径抑制SNI大鼠骨骼肌萎缩,以及该过程是否由PI3K/AKT信号通路调控。
核心机制
推拿通过调节IGF-1和FoxO的表达,增强PI3K/Akt信号通路,上调VEGF表达,改善微循环,从而抑制肌肉萎缩。
主要证据
行为学评估、神经功能指数、肌肉萎缩指数显示推拿改善肌肉萎缩;透射电镜显示肌肉超微结构改善;CD31免疫荧光显示微循环改善;Western blot显示p-PI3K、p-AKT和VEGF表达上调,ELISA显示IGF-1和p-FoxO/FoxO变化。
研究意义
推拿可有效抑制SNI大鼠的骨骼肌萎缩,PI3K/Akt信号通路可能是探索PNI发病机制和治疗机制的潜在靶点。

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SNI大鼠模型

模拟临床周围神经损伤,评估推拿对肌肉萎缩的影响。

使用专用止血钳以6 N力夹持大鼠坐骨神经远端5秒,造成约2 mm的损伤点,建立SNI模型。

2

推拿干预

评估“三法三穴”推拿对SNI大鼠的治疗效果。

使用推拿手法模拟仪以4 N力量、60次/分钟频率,在患侧殷门、承山、阳陵泉穴分别进行按、拨、揉法,每个穴位每种手法1分钟,共9分钟,隔天休息一次,共20次。

3

行为学评估

评估大鼠后肢肌力和运动功能变化。

使用电斜板测试仪检测斜板临界角度,比较各组大鼠在不同干预时间点的表现。

4

神经功能指数评估

评估损伤神经的恢复情况。

使用DigiGait™成像系统采集步态,分析坐骨神经功能指数(SFI)、胫神经功能指数(TFI)和腓神经功能指数(PFI)。

5

肌肉萎缩指数测定

评估肌肉萎缩程度。

处死大鼠后,称量胫骨前肌和比目鱼肌湿重,计算肌肉重量与体重之比。

6

透射电镜观察

观察肌肉超微结构变化。

取胫骨前肌、比目鱼肌和坐骨神经,固定、脱水、包埋、切片,染色后透射电镜观察。

7

免疫荧光检测

评估微循环变化。

使用CD31抗体进行免疫荧光染色,观察微血管内皮细胞,分析荧光强度。

8

ELISA检测

检测IGF-1、FoxO和p-FoxO的水平。

取腓肠肌和胫骨前肌,匀浆后使用ELISA试剂盒检测蛋白浓度。

9

Western blot检测

检测PI3K/AKT信号通路相关蛋白表达。

提取蛋白,SDS-PAGE电泳,转膜,孵育抗体,ECL显色。

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
推拿手法模拟仪Self-developedZL202320511277.5
电动斜板测试仪----
DigiGait™成像系统Mouse Specifics, Inc.--
锇酸----
Epon 812环氧树脂----
醋酸铀酰----
OCT包埋剂----
DAPI----
CD31抗体abcam--
山羊抗兔IgG H&Labcam--
ELISA试剂盒----
RIPA裂解液----
BCA蛋白定量试剂盒----
PVDF膜----
小鼠抗GAPDH抗体ImmunowayYm3029
兔抗p-PI3K抗体AffbiotechAF3241
兔抗p-Akt抗体Biossbs-0867R
兔抗VEGF抗体Biossbs-1665R
山羊抗兔IgG H&LBiossbs-0295G
山羊抗小鼠IgG H&LBiossbs-0296G
增强化学发光试剂盒----
SPSS统计软件IBM26.0

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
大鼠品系、性别、年龄、体重、来源、饲养环境
阅读提示:Methods: Animals
SNI模型建立
麻醉方法、切口位置、夹持位置和力度、损伤时间
阅读提示:Methods: SNI model, Figure 1B
分组与干预
分组设置、每组动物数量、推拿穴位、力度、频率、时间、次数
阅读提示:Methods: SNI model, Tuina intervention
行为学评估
测试时间点、斜板角度测定方法、神经功能指数采集系统及分析软件
阅读提示:Methods: Behavioral assessment, Nerve function index, Figure legends
肌肉萎缩指数
肌肉湿重测量方法、体重测量时间
阅读提示:Methods: Muscle atrophy index
透射电镜
固定液浓度、固定时间、脱水梯度、包埋剂、切片厚度、染色方法
阅读提示:Methods: Transmission electron microscopy
免疫荧光
固定液、脱水、包埋、切片厚度、抗原修复、封闭、一抗和二抗稀释度、孵育时间、观察和分析方法
阅读提示:Methods: Immunofluorescence, Figure 3 legends
ELISA
样本取材部位、重量、匀浆比例、检测指标
阅读提示:Methods: Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)
Western blotting
蛋白提取方法、蛋白上样量、电泳条件、转膜条件、封闭时间、一抗和二抗稀释度及孵育时间、显色方法
阅读提示:Methods: Western blotting