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为探究电针(EA)对 2 型糖尿病(T2DM)的治疗机制,研究人员以 T2DM 大鼠为模型,开展 EA 通过 PI3K/Akt 通路调节肠 - 脑轴的研究。结果发现 EA 可改善大鼠进食行为、体重、糖脂代谢并降低胰岛素抵抗,该研究为 T2DM 治疗提供新方向。
糖尿病已成为全球重大健康危机,2021 年全球约 5.29 亿人确诊糖尿病,其中近 96% 为 2 型糖尿病(T2DM) 。T2DM 主要由胰腺 β 细胞功能障碍导致胰岛素分泌逐渐减少引起,胰岛素抵抗(IR)是其关键发病机制之一。肥胖、不良饮食习惯等会加重 IR,增加患病风险。目前,T2DM 的治疗面临诸多挑战,虽有多种干预措施,但效果仍不理想。
针灸作为传统中医的重要疗法,在 T2DM 治疗中展现出一定潜力,电针(EA)能有效降低 IR、改善糖脂代谢且胃肠道副作用少。然而,其作用机制尚不明确,限制了在 T2DM 治疗中的广泛应用。同时,肠 - 脑轴在 T2DM 研究中备受关注,它是连接胃肠道系统和中枢神经系统的复杂网络,肠道微生物群、肠黏膜屏障以及脑肠肽等在其中发挥着重要作用。PI3K/Akt 通路参与多种细胞过程,对维持肠黏膜屏障完整性、调节免疫功能等至关重要。
为深入探究 EA 治疗 T2DM 的机制,北京中医药大学针灸推拿学院的研究人员开展了相关研究。研究成果发表在《Diabetology & Metabolic Syndrome》。
研究人员采用高脂肪饮食联合腹腔注射链脲佐菌素(STZ)的方法构建 T2DM 大鼠模型,将大鼠随机分为四组:T2DM 组、EA 组、EA 加 PI3K 抑制剂组(EA + LY294002)和对照组(Con)。EA 组大鼠接受电针治疗,选取胃俞下俞(EX-B3)、中脘(RN12)、足三里(ST36)、丰隆(ST40)等穴位,每日一次,每周六次,持续五周。EA + LY294002 组在接受电针治疗的同时,腹腔注射 PI3K 抑制剂 LY294002。对照组给予标准饮食和柠檬酸 - 柠檬酸钠溶液。
研究中运用了多种关键技术方法:实验结束后,收集大鼠粪便、血液、下丘脑和结肠组织样本。采用蛋白质免疫印迹(Western blotting)、实时荧光定量聚合酶链反应(qPCR)检测相关蛋白和 mRNA 表达水平;通过苏木精 - 伊红(HE)染色观察结肠组织形态学变化;运用免疫组化(IHC)染色检测紧密连接蛋白表达;利用 16S rDNA 扩增子测序分析肠道微生物群结构和多样性。
研究结果如下:
- 对体重和进食量的影响:建模后,T2DM、EA 和 EA + LY294002 组大鼠体重显著高于对照组,干预后,EA 组体重明显下降,EA + LY294002 组体重增加。建模后,这三组大鼠进食量高于对照组,干预后,EA 组进食量减少,EA + LY294002 组进食量增加。
- 对糖脂代谢和胰岛素抵抗的影响:建模后,T2DM、EA 和 EA + LY294002 组空腹血糖(FBG)、血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)水平升高,高密度脂蛋白(HDL)水平降低,胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)升高,胰岛素敏感指数(HOMA-ISI)降低。干预后,EA 组 FBG、TC、TG、LDL 和胰岛素水平下降,HDL 水平和 HOMA-ISI 升高;EA + LY294002 组上述指标变化则相反。
- 对 PI3K/Akt 信号通路的影响:与对照组相比,T2DM 组结肠组织中 PI3K、Akt、Bcl-2 和 IL-10 表达降低,Bax 和 IL-6 表达升高。EA 治疗后,这些指标变化趋势逆转;而在 EA + LY294002 组,PI3K、Akt、Bcl-2 和 IL-10 表达下调,Bax 和 IL-6 表达上调。
- 对肠道黏膜屏障的影响:T2DM 组结肠组织中紧密连接蛋白 ZO-1、Occludin 和 Claudin-1 表达低于对照组,EA 组这些蛋白表达升高,EA + LY294002 组表达降低。
- 对脑肠肽的影响:在结肠和下丘脑组织中,T2DM 组 Ghrelin 表达升高,PYY 表达降低。EA 组 Ghrelin 表达降低,PYY 表达升高;EA + LY294002 组则相反。
- 对肠道菌群的影响:T2DM 组肠道菌群数量、多样性和丰富度低于对照组,菌群结构改变。EA 干预增加了肠道菌群数量、多样性和丰富度,改善了菌群结构,而 PI3K 抑制剂部分逆转了这些作用。
研究结论表明,EA 可调节 T2DM 大鼠的进食行为、体重、糖脂代谢并减轻 IR。其作用机制可能是通过 PI3K/Akt 通路发挥抗炎、抗凋亡作用,维持肠道黏膜屏障完整性,调节脑肠肽,改善肠道菌群结构。该研究为 T2DM 的治疗提供了新的潜在策略,但仍存在局限性,如肠 - 脑轴各成分间相互作用机制尚未完全明确,需进一步开展大规模临床试验验证 EA 在人体中的疗效和安全性,未来还可探索 EA 与药物联合治疗的协同效应。