客户单位：北京中医医院针灸科刘存志课题组 

中康博提供：

1.基因芯片检测（Affymetrix）  

2.高通量生物信息分析（差异分析、聚类分析、功能通路富集分析）

推荐语：交感神经控制中心所在的延髓头端腹外侧（RVLM）氧化应激是高血压的神经机制之一。有报道称针灸有利于高血压，然而，关于针灸对高血压氧化应激调节机制的影响知之甚少。首都医科大学附属北京中医医院针灸科刘存志课题组在学术期刊《Hypertension》上在线发表了一项名为<InhibitionofNADPHOxidase–DependentOxidativeStressintheRostralVentrolateralMedullaMediatestheAntihypertensiveEffectsofAcupunctureinSpontaneouslyHypertensiveRats>的研究论文，发现针灸可以降低自发性高血压大鼠RVLM的高血压和NADPH氧化酶活性，机制上主要通过MAPK蛋白激酶和坐骨神经来改善高血压。


研究背景
   针灸是一种古老的中医治疗技术，可以在各种疾病状态下通过氧化还原敏感性机制发挥抗氧化作用。以前的临床试验也表明，针灸可以有效降低收缩血（SBP）和舒张压（DBP）。然而，针刺的抗高血压作用是否涉及氧化相关机制尚不清楚。本研究旨在评价“针灸自发性高血压大鼠（SHRs）可通过中枢抗氧化和抗细胞内信号通路来降低BP和交感神经兴奋性毒性”的假说。同时，研究还证实针灸可以通过“坐骨神经传入—迷走神经传出”神经回路来调节系统性炎症中神经递质多巴胺的产生。根据神经解剖学和穴位的位置，也可以提出“感觉传入坐骨神经参与了针灸的“外周—中枢”的作用机制”的假说。

研究结果
1.针灸降低SHR的交感神经血管舒缩活性和血压
  研究比较了针灸在不同穴位（包括LR3，ST36和GV20）对SHR（自发性高血压大鼠）的收缩血（SBP）和舒张压（DBP）的作用，以选择最佳治疗方案，结果发现针灸LR3，ST36或GV20可以降低SBP和DBP。LR3组显示出“SBP降低35mmHg和DBP降低22mmHg”的最佳效果。以下实验全部在LR3上进行。用无线电遥测系统对WKY（正常），SHR（自发性高血压大鼠），SHR+acu（穴位针灸治疗）和SHR+non-acu（非穴位针灸）四组的SBP（收缩血）和MAP（平均动脉压）进行检测，并在针灸开始及治疗过程中进行分析。从第5天开始，SHR+acu组SBP的心率和低频（LF）同时降低。
 

2.针灸可降低SHR内RVLM中ROS的产生但不影响SOD或NOS的活性
   接下来，进一步评估针灸是否可以通过抑制RVLM中氧化应激来发挥中枢抗高血压作用。RVLM中O2-的组织水平在SHR中增加，通过针灸治疗可显着减弱，但对NOS、SOD及它们的异构体SOD1/SOD2/SOD3，内皮NOS和诱导型NOS无甚影响。 

3.针灸降低SHR中RVLM的NADPH氧化酶活性及亚基表达水平
  与WKY大鼠相比，SHR和SHR+non-acu大鼠中RVLM的NADPH氧化酶活性显著增加，针灸治疗后可以显著减弱其活性。这种活性减弱伴随着NADPH氧化酶亚基gp91phox（Nox2），p22phox和p47phox的mRNA和蛋白质表达降低。这些实验表明NADPH氧化酶可能参与了针灸的抗高血压作用。SHRs的RVLM中NADPH氧化酶同系物、Nox1和Nox4的mRNA表达进一步被检测，发现只有Nox2的mRNA水平显著差异。
 

4.针灸有选择性地降低SHRsRVLM中MAPKs的激活
  为了建立针灸在信号通路调节上的作用，对WKYs，SHRs和SHRs+acu大鼠组织进行表达谱芯片检测，经差异分析（P-value和FDR<0.05）和通路富集分析，结果发现排名前五的显著性通路分别是代谢，MAPK信号传导，三羧酸循环（TCA），胰岛素信号传导及粘附。为了验证针灸能调节MAPKs的作用，进行了蛋白质印迹实验。与WKY相比，SHR导致p38MAPK，ERK1/2和JNK的磷酸化。针灸治疗显著拮抗p38MAPK和ERK1/2的磷酸化，但不影响JNK。这些改变对RVLM中总p38MAPK，ERK1/2或JNK水平没有引起可察觉的影响。这些结果与表达谱分析比较一致。

5.针灸通过调节NADPH氧化酶来降低交感神经血管舒缩活性和血压
  为了进一步确定针灸的NADPH氧化酶依赖性机制，研究通过双侧向RVLM显微注射SOD模拟物（tempol）来消除氧化应激;用NADPH氧化酶抑制剂（apocynin）和DPI来拮抗NADPH氧化酶;用NADPH氧化酶激动剂（TBCA）激活NADPH氧化酶，然后分别检测各组针灸或非针灸后的MAP和LF变化。tempol，apocynin和DPI显微注射可降低显著SHR中的MAP和LF。在tempol，DPI和apocynin处理SHR后，分别在第5、6、7天检测到MAP的降低，低频则开始于第7天。TBCA的显微注射显著提高了SHR中的MAP和LF。针灸和apocynin均可防止SHR中由TBCA引起的BP和LF增加。TBCA引起ROS产生和NADPH氧化酶活性升高，而apocynin和针灸则防止TBCA的有害作用。

6.针灸通过MAPK信号通路发挥NADPH氧化酶依赖性抗高血压作用
  为了更好地将MAPK和NADPH氧化酶活性与针灸的抗高血压作用联系起来，将tempol，apocynin，DPI和TBCA分别经双侧显微注射进入针灸和非针灸SHR的RVLM中。与WKY相比，SHRs中p38MAPK，ERK1/2和JNK的磷酸化增加。Tempol，apocynin和DPI显微注射可显着抑制MAPK的磷酸化水平。同时，TBCA显著消除了针灸对p38MAPK和ERK1/2的促磷酸化作用。这些条件都没有引起对RVLM中总p38MAPK，ERK1/2或JNK水平的明显影响。

7.针灸通过交感神经调节SHR中坐骨神经血管舒缩活性和血压
  为了评估“针灸LR3能通过坐骨神经—中枢神经的神经回路来影响脑内动态平衡”的假设，通过手术切断坐骨神经或局部肌肉注射辣椒素，从而阻断疼痛和电压依赖性神经元通路。坐骨神经信号的手术或化学阻断并不影响SHR中的MAP、LF、ROS产生和NADPH氧化酶活性，但是却抵消了针灸的降压作用。

研究结论
  在本研究中首次发现了一种针对调节NADPH氧化酶产生的ROS和MAPKs的降压机制，同时它与“传入坐骨神经——传出中枢神经”的神经回路有关。这些结果表明针灸可能成为非药物治疗高血压的新策略。

PS: 文章中涉及的高通量检测和数据分析由本公司完成！
参考文献：InhibitionofNADPHOxidase–DependentOxidativeStressintheRostralVentrolateralMedullaMediatestheAntihypertensiveEffectsofAcupunctureinSpontaneouslyHypertensiveRats.Hypertension.2016.



 

北京中康博生物科技有限公司（beijingCnkingbioBiotechnologyCo.LTD）是北方乃至全国最大的Affymetrix检测中心之一，公司以数据分析为特色，整合Affymetrix基因芯片、Illumina二代测序、个性化生物信息分析三项核心服务。立足生命科学，为临床与基础研究领域的科学工作者提供分子生物学高端技术服务。