《Frontiers in Rehabilitation Sciences》：Effects of transcutaneous electrical nerve stimulation based on wrist-ankle acupuncture theory on the skeletal muscle repair and gut microbiota modulation in rats with gastrocnemius muscle injury
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摘要
背景：近年来，肠道菌群作为炎症和代谢的关键调节因子受到广泛关注，尤其是通过“肠-肌轴”参与肌肉修复。本研究旨在评估基于腕踝针理论的经皮神经电刺激（WAA-TENS）在大鼠腓肠肌损伤模型中的治疗疗效，并进一步探讨其效应是否与肠道菌群的改变相关。
方法：将2
摘要
背景：近年来，肠道菌群作为炎症和代谢的关键调节因子受到广泛关注，尤其是通过“肠-肌轴”参与肌肉修复。本研究旨在评估基于腕踝针理论的经皮神经电刺激（WAA-TENS）在大鼠腓肠肌损伤模型中的治疗疗效，并进一步探讨其效应是否与肠道菌群的改变相关。
方法：将24只8周龄大鼠随机分为三组（每组8只）：对照组（CON）、模型组（MOD）和WAA-TENS组。CON组接受肌肉注射生理盐水，而MOD组和WAA-TENS组通过完全弗氏佐剂（CFA）建立腓肠肌损伤；后者接受WAA-TENS。评估机械痛阈、局部细胞因子和组织学结果，并通过16S rRNA基因测序分析粪便样本。
结果：行为学研究表明，WAA-TENS显著提高了模型大鼠的痛阈（p<0.001）。组织学分析显示，WAA-TENS组炎症细胞浸润程度低于MOD组，纤维化程度显著低于MOD组。细菌多样性分析表明，MOD组的微生物结构与CON组无显著差异，提示在本实验条件下，CFA诱导的局部肌肉损伤本身可能不足以引起全身性肠道菌群失调。值得注意的是，WAA-TENS显著改变了微生物结构（以均匀度显著降低和乳杆菌属丰度增加为特征），提示WAA-TENS可能独立于损伤诱导的反应而对肠道微环境产生独特的调节作用。
结论：WAA-TENS有效缓解机械性触诱发痛、减轻局部炎症并促进CFA诱导的腓肠肌损伤大鼠的肌肉修复。同时，WAA-TENS与肠道菌群组成的显著改变相关，包括罗伊氏乳杆菌（Lactobacillus reuteri）的富集。这些平行的发现提示WAA-TENS诱导的微生物群调节与其对骨骼肌的治疗作用之间存在潜在关联，为未来有关肠-肌轴的机制研究提供了假说生成基础。然而，特定微生物类群对肌肉修复的因果作用仍有待确定。
论文解读：基于腕踝针理论的经皮神经电刺激对大鼠腓肠肌损伤修复及肠道菌群调节的研究
一、研究背景与问题
肌肉损伤是日常和职业环境中常见的骨骼肌肉系统疾病，可导致疼痛、劳动能力下降，并造成显著社会经济负担。目前急性肌肉损伤的临床金标准是“RICE”原则，但长期预后证据不足；2020年提出的“PEACE”原则强调急性期避免使用非甾体抗炎药（NSAIDs），因其虽可镇痛，但存在皮肤和胃肠道不良事件，并可能抑制肌肉修复。然而，完全不用NSAIDs可能降低患者满意度，且严重疼痛限制功能活动，妨碍早期运动康复。因此，临床迫切需要一种既能有效缓解疼痛又能促进肌肉修复的非药物策略。
腕踝针（WAA）是浅刺疗法，在镇痛方面有独特优势，但属侵入性操作，有感染风险，且疗效高度依赖操作者经验，难以标准化。经皮神经电刺激（TENS）通过表面电极传递低频电脉冲以镇痛和改善功能，具有无创、可量化的特点。研究人员将WAA与TENS结合，开发出基于腕踝针理论的经皮神经电刺激装置（WAA-TENS）。前期研究已证实其在肌筋膜疼痛综合征、肩袖损伤、非镇静结肠镜检查中具有显著镇痛效果，且可对穴位进行量化刺激，利于标准化。然而，WAA-TENS能否促进肌肉修复及其机制尚未明确。
近年提出的“肠-肌轴”概念指肠道（尤其是肠道菌群及其代谢活动）与骨骼肌之间存在双向通讯网络，通过多种途径影响生理功能、代谢状态和疾病发生。证据显示WAA与TENS可正向调节肠道菌群。因此，研究人员假设WAA-TENS可能通过涉及肠道菌群的机制发挥镇痛和促肌肉修复作用，并从肠道菌群角度探索其内在机制，为临床应用转化提供科学依据。
二、研究设计与技术方法
该研究采用24只SPF级雄性SD大鼠（8周龄，体重270–320 g，购自浙江Charles River实验动物技术有限公司，饲养于海军军医大学长海医院实验动物中心），随机分为对照组（CON）、模型组（MOD）和WAA-TENS组，每组8只。通过向腓肠肌注射完全弗氏佐剂（CFA）建立肌肉炎性损伤模型，WAA-TENS组于“下1区”（大鼠内踝近端1 cm、跟腱内侧）放置电极，给予2/100 Hz疏密波、1 mA刺激，每日20 min，连续3 d。主要技术方法包括：von Frey纤维丝“up-down”法测定机械痛阈；ELISA检测肌肉组织IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10和TGF-β；HE染色和Masson染色定量评估炎症浸润和纤维化面积；收集粪便进行16S rRNA V3-V4区扩增子测序（Illumina MiSeq/NovaSeq平台），利用mothur和Majorbio云平台进行微生物多样性与LEfSe差异分析。实验经长海医院伦理委员会批准。
三、研究结果
3.1 WAA-TENS可以升高大鼠足底机械痛阈
通过von Frey实验，MOD组机械痛阈较CON组显著降低（2.86 g vs 15 g，p<0.0001），表明CFA诱导炎性痛模型建立成功；经WAA-TENS干预后痛阈恢复至7.61 g，虽未达正常水平，但较MOD组显著改善（p<0.001），说明WAA-TENS可有效缓解CFA诱导的机械性触诱发痛。
3.2 WAA-TENS可以改善大鼠炎症因子指标
ELISA结果显示，MOD组促炎细胞因子IL-6和组织修复相关因子TGF-β显著高于CON组；WAA-TENS组IL-6显著低于MOD组，而TGF-β和抗炎细胞因子IL-10显著高于MOD组；IL-1β和TNF-α在三组间无统计学差异。整体提示WAA-TENS将局部细胞因子谱转向抗炎、促修复方向。
3.3 WAA-TENS可以促进肌肉修复
HE和Masson染色定量显示，CON组肌纤维排列规则、炎症浸润仅0.1%、纤维化面积5.9%；MOD组肌纤维紊乱，炎症浸润增至29.2%、纤维化面积达34.0%；WAA-TENS组炎症浸润显著降至2.0%（p<0.0001），纤维化面积显著降至14.5%（p<0.0001），但仍高于CON组。肌纤维最小费雷特直径（MFD）呈数值性改善，但无统计学意义。组织学结果表明WAA-TENS减轻炎症和过度纤维化，促进损伤肌肉的修复。
3.4 WAA-TENS可以调节肠道菌群
3.4.1 α多样性：与MOD组相比，WAA-TENS组Sobs、Ace和Chao指数显著降低，Shannon和Simpson无显著差异，Coverage显著升高，提示WAA-TENS降低菌群丰富度但未改变多样性。
3.4.2 β多样性：PCA、PCoA和NMDS分析显示WAA-TENS组微生物群落结构与CON、MOD组显著分离（PERMANOVA p<0.05），而MOD与CON组无显著差异，提示WAA-TENS特异性改变菌群结构。
3.4.3 门水平：Venn图、群落柱状图、热图及LEfSe分析显示特定菌门相对丰度变化，如Pseudomonadaceae等。
3.4.4 属水平：共10个菌属相对丰度存在显著差异，LEfSe识别出潜在生物标志物。
3.4.5 种水平：Lactobacillus reuteri在WAA-TENS组显著富集（LDA=4.5），并与痛阈和组织学改善同时出现，提示该菌种可能是治疗反应的关键候选分类群。
四、讨论与结论
讨论指出，WAA-TENS的快速镇痛可能涉及传统“门控理论”及中枢内源性阿片系统激活。WAA-TENS下调IL-6、上调IL-10和TGF-β，表明其可重塑局部炎症微环境，为组织修复创造条件。纤维化面积显著下降但组织TGF-β升高，说明TGF-β浓度与胶原沉积是不同终点，不能简单等同。肠道菌群结果中，MOD组与CON组无显著差异，提示CFA局部损伤不足以引起可检测的全身菌群失调，而WAA-TENS引起的菌群改变可能是治疗特异性反应。尽管Lactobacillus reuteri具有免疫调节潜力，但本研究未进行代谢组学或因果干预（如粪菌移植、无菌动物），故不能判定其直接介导肌肉修复，仅作为生成假说的观察。
结论翻译：本研究首次平行观察到，在CFA诱导的肌肉损伤大鼠模型中，WAA-TENS同时发挥镇痛和促肌肉修复作用，并伴随肠道菌群组成的显著改变。这些发现为“肠-肌轴”在基于电针样神经调控背景下的相关性提供了初步实验支持，同时承认菌群-肌肉关系的因果方向尚待解决。WAA-TENS对肌肉修复的治疗作用可能是多因素的，包括已确立的外周和中枢镇痛机制，以及肠道菌群调制的潜在贡献，后者需专门机制研究。从转化角度看，这些结果支持将WAA-TENS作为一种非药物、非侵入性肌肉损伤干预手段继续开发，并产生一个可检验假说：肠道微生物生态可能是其系统效应的可干预靶点之一。
