电针通过抑制眼表炎症和调节HMGB1相关信号通路,改善了由氢溴酸东莨菪碱引起的小鼠干眼症状

《Frontiers in Medicine》:Electroacupuncture improves scopolamine hydrobromide induced dry eye in mice via inhibiting ocular surface inflammation and regulating the HMGB1-related signaling pathways

【字体: 时间:2025年10月24日 来源:Frontiers in Medicine 3.0

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  干眼症小鼠模型经电针治疗后,泪液分泌增加,角膜荧光染色评分和基质炎症显著降低,同时HMGB1、RAGE、TLR2、TLR4及IL-6水平下降,IL-10水平升高,表明电针通过抑制HMGB1相关信号通路减轻炎症。

  干眼症(Dry Eye Disease, DED)是一种常见的慢性眼表疾病,影响全球大量人群,其主要特征包括泪液分泌减少、泪膜稳定性下降以及眼表炎症反应等。随着对疾病机制研究的深入,人们逐渐认识到,眼表炎症在干眼症的发病过程中起着关键作用。目前,临床治疗主要依赖于缓解症状,例如使用糖皮质激素类药物如氟美松(Fluorometholone, Flu)来减轻炎症反应,但这类药物长期使用可能带来副作用,如眼压升高、感染风险增加等。因此,寻找更安全、有效的治疗手段成为研究重点。

近年来,针灸作为一种传统的中医疗法,因其在调节机体功能、缓解炎症反应等方面的潜力,被广泛应用于多种疾病的治疗中。电针(Electroacupuncture, EA)是将针灸与电刺激相结合的疗法,被认为能够通过多靶点作用改善眼表结构和功能异常、调节细胞凋亡和自噬、刺激神经递质分泌,并抑制免疫性炎症反应。尽管已有研究表明电针对干眼症具有一定的治疗效果,但其具体的机制仍不明确,尤其是在眼表炎症调控方面的作用尚需深入探讨。

本研究旨在通过观察电针对干眼症小鼠眼表炎症及与高迁移率族蛋白1(High-mobility group box 1, HMGB1)相关的信号通路的影响,揭示其在干眼症治疗中的作用机制。通过建立由毒扁豆碱(Scopolamine Hydrobromide)诱导的干眼症动物模型,研究人员评估了电针、氟美松以及假电针(Sham EA)对眼表炎症、泪液分泌以及相关分子信号通路的调控效果。研究结果显示,电针能够显著提高泪液分泌量,减少角膜染色和角膜基质炎症,改善角膜和泪腺的形态结构。同时,电针还能够降低HMGB1、RAGE、TLR2和TLR4的表达水平,并提高IL-10的水平,从而抑制炎症反应。这些结果表明,电针可能通过抑制HMGB1相关的信号通路来改善干眼症的眼表炎症,为干眼症的治疗提供了新的思路和潜在的靶点。

### 干眼症的病理机制

干眼症的发病机制复杂,涉及泪液分泌异常、泪膜不稳定、眼表炎症反应、神经感觉异常等多个方面。研究表明,眼表炎症是干眼症的核心机制之一,其发生与免疫系统的异常激活密切相关。HMGB1作为一种重要的损伤相关分子模式(Damage-associated molecular pattern, DAMP),在炎症反应中发挥着关键作用。HMGB1通常由激活的巨噬细胞或坏死细胞释放,能够与多种受体如RAGE、TLR2和TLR4结合,激活下游的炎症信号通路,如NF-κB通路,从而引发炎症反应和组织损伤。此外,HMGB1还参与调节细胞分化、迁移以及免疫应答,其表达水平的升高往往与慢性炎症状态相关。

RAGE作为HMGB1的主要受体之一,能够通过与HMGB1结合激活PI3K/AKT和MAPK等信号通路,进一步促进炎症反应。TLR2和TLR4则作为另一类重要的受体,能够识别DAMP并参与免疫信号的传递。研究表明,HMGB1与这些受体的结合能够诱导炎症因子的释放,从而加剧眼表的炎症过程。因此,调控HMGB1及其相关信号通路成为治疗干眼症的重要方向。

### 电针的作用机制

本研究通过建立毒扁豆碱诱导的干眼症小鼠模型,进一步探讨了电针对眼表炎症的影响机制。结果显示,电针能够显著降低HMGB1、RAGE、TLR2和TLR4的表达水平,同时促进IL-10的分泌,抑制IL-6的水平,从而减少炎症反应。此外,电针还能够改善泪液分泌量,减少角膜染色和角膜基质炎症,促进角膜和泪腺的形态结构恢复。这些结果表明,电针可能通过抑制HMGB1相关的信号通路,发挥其抗炎作用,为干眼症的治疗提供了新的依据。

在分子水平上,电针的治疗效果与HMGB1及其受体的表达水平密切相关。通过免疫组化、RT-qPCR和Western blot等方法,研究人员发现,电针能够显著降低HMGB1及其受体的表达水平,与氟美松的作用相似。同时,电针还能促进IL-10的分泌,抑制IL-6的水平,这表明其具有调节炎症因子分泌的能力。这些结果进一步支持了电针在干眼症治疗中的潜力。

### 电针的临床意义

本研究的结果不仅揭示了电针在干眼症治疗中的作用机制,还为临床应用提供了新的思路。随着对HMGB1相关信号通路的研究深入,人们发现,通过调控这些通路可以有效抑制炎症反应,改善眼表功能。因此,电针作为一种非药物治疗手段,可能在未来的干眼症治疗中发挥重要作用。

此外,本研究还发现,电针的治疗效果在某些方面与氟美松相似,但其副作用更少,这为患者提供了更安全的治疗选择。目前,许多国家和地区的临床研究已经表明,电针能够有效改善干眼症的症状,如干涩、异物感、光敏感等,同时促进泪液分泌和泪膜稳定性。因此,电针不仅具有良好的临床应用前景,还可能成为一种替代传统药物治疗的新方法。

### 研究方法与实验设计

本研究采用随机分组实验设计,将40只健康雄性C57BL/6J小鼠分为对照组(Con)、模型组(Mod)、假电针组(Sham)、氟美松组(Flu)和电针组(EA),每组8只。实验周期为35天,前21天用于建立干眼症模型,后14天用于治疗。通过毒扁豆碱诱导建立干眼症模型后,研究人员对各组小鼠进行了不同的治疗干预,包括氟美松滴眼液、假电针和电针。在治疗过程中,所有组别均继续接受毒扁豆碱的注射,以维持干眼症模型。

为了评估电针对干眼症的影响,研究人员采用了多种实验方法,包括角膜荧光染色、酚红丝测试、体视共聚焦显微镜(In vivo Confocal Microscopy, IVCM)和角膜组织病理学分析。这些方法能够全面评估眼表炎症、泪液分泌以及角膜和泪腺的形态结构变化。此外,通过ELISA检测血清中的IL-6和IL-10水平,研究人员进一步探讨了电针对炎症因子分泌的影响。通过免疫组化、RT-qPCR和Western blot等方法,研究人员检测了HMGB1及其相关受体的表达水平,为电针的作用机制提供了分子层面的证据。

### 实验结果与分析

实验结果显示,电针能够显著提高泪液分泌量,减少角膜染色和角膜基质炎症,改善角膜和泪腺的形态结构。这些结果表明,电针在干眼症的治疗中具有良好的效果。同时,电针还能显著降低HMGB1、RAGE、TLR2和TLR4的表达水平,并提高IL-10的水平,从而抑制炎症反应。这些结果表明,电针可能通过抑制HMGB1相关的信号通路,发挥其抗炎作用。

在具体实验数据中,电针组和氟美松组在治疗后表现出相似的治疗效果,如泪液分泌量的增加、角膜损伤的减少以及炎症因子水平的调控。然而,两者之间在某些指标上并未表现出显著差异,这可能意味着电针和氟美松在治疗机制上存在一定的相似性。此外,研究还发现,电针的治疗效果在某些方面优于氟美松,这可能与其更少的副作用和更全面的治疗作用有关。

### 讨论与未来研究方向

本研究的结果表明,电针在干眼症的治疗中具有显著的抗炎作用,其机制可能与抑制HMGB1相关的信号通路有关。随着对HMGB1相关信号通路的研究深入,人们发现,通过调控这些通路可以有效减少炎症反应,改善眼表功能。因此,电针作为一种非药物治疗手段,可能成为一种替代传统药物治疗的新方法。

尽管本研究提供了电针治疗干眼症的初步证据,但其作用机制仍需进一步验证。未来的研究可以采用更精确的实验方法,如使用特定的信号通路激动剂或抑制剂,以进一步探讨电针对HMGB1相关信号通路的影响。此外,研究还可以结合临床观察,评估电针在人类干眼症患者中的治疗效果,为临床应用提供更有力的支持。

总的来说,本研究为电针在干眼症治疗中的作用机制提供了新的见解,同时也为未来的研究指明了方向。通过深入探讨电针对HMGB1相关信号通路的影响,研究人员希望能够进一步揭示其抗炎作用的机制,为干眼症的治疗提供新的思路和方法。
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