基于PI3K/AKT信号通路的电针傍剌促进皮肤创伤修复的作用机制研究

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目的:明确电针傍刺促进小鼠皮肽创伤组织愈合的作用;阐明电针傍刺对皮肤创伤修复促进作用的调控机制。方法:本研究采用小鼠背部皮肤切除伤模型,将C57BL/6小鼠随机分为正常组,模型组、电针傍刺组、电针抑制剂组,抑制剂组五组。每组干预前,先给予碘伏消毒。模型组只给予碘伏常规治疗;电针治疗组,模型处理后即开始给予电针傍刺治疗;电针方法:造模后当日即开始针刺;针刺前稍给异氟烷吸入麻醉,然后将动物固定于针刺操作台上,选取创面中心和正常皮肽距离创面边缘0.5cm处各一点给予毫针(0.20mm×13mm)针刺并连接微电流电刺激仪(MICRO PlUSTM,BioMedical Life Systems,Inc),正极在外,负极在内,采用电流500 1a A,频率0.5Hz,持续30分钟,每日1次。电针抑制剂组和抑制剂组,造模前及每次电针治疗前,给予腹腔注射PI3K特异性阻断剂WOrtmannin 1.4mg.kg-1[1-4].实验一,我们用求积仪透绘法检测了模型组、电针傍刺组、电针抑制剂组皮肤创伤小鼠在1d,3d,7d,10d,14d时的愈合率;并记录、比较了创面愈合时间;实验二,对五组皮肤创伤小鼠创缘组织,用免疫组化的方法,分别检测了PI3K/Akt信号通路的下游信号分子eNOS蛋白及磷酸化的caspase9蛋白在创缘组织中的表达情况,应用Image-pro plus6.0软件分析计算免疫组化图片的IOD值,并进行统计分析;实验三中,对五组皮肤创伤小鼠创缘组织,用Realtime-PCR法检测eNOSmRNA和caspase9mRNA的表达,选择β-actin作为内参基因,确定目的基因与内参基因的扩增效率均接近100%,且相差在5%以内后,用2-ΔΔCT。法计算各组样本目的基因的相对表达变化;实验四中,用western-blot方法,分别检测了t-Akt,p-Akt,eNOS,p-caspase9 (Serl96)的蛋白表达情况,选择β-actin作为内参蛋白,用ImageJ软件分析条带的10D值,计算目的蛋白与内参蛋白10D值的比值,并进行统计分析结果:本研究的第一部分实验结果发现,在愈合时间和愈合率上,电针傍刺组明显优于模型组,而应用PI3K/Akt信号转导通路的特异性抑制剂wortmannin后,愈合时间被延长,愈合率也出现不同程度的下降,这说明电针对小鼠皮肤创伤有着确切的疗效,并且PI3K/Akt信号转导通路也参与并促进了小鼠皮肤创伤的修复。为了观察PI3K/Akt信号转导通路对电针傍刺治疗作用的影响,我们分别从组织层面,基因层面,和蛋白层面进行了以下的研究。第二部分免疫组化实验研究发现:与模型组比较,电针傍刺能提高内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的表达,内皮型一氧化氮合酶(eNOS)是PI3K/Akt信号转导通路下游的重要细胞因子,可以产生NO,而NO是促进血管生成的十分强大的介质,血运的改善意味着为创伤修复提供了重要的物质基础。同时,电针傍刺组p-caspase9(Ser196)蛋白的表达水平明显提高,caspase-9是PI3K/Akt信号转导通路下游的促凋亡因子,活化的Akt可以导致caspase-9蛋白的Ser196位点发生磷酸化而失去促凋亡作用,caspase9磷酸化水平提高,可以起到减弱凋亡,保护受损组织的作用PI3K/Akt信号转导通路的特异性抑制剂wortmannin的应用使得电针的作用被减弱。第三部分Realtime-PCR实验结果显示:与模型组比较,电针傍刺能抑制caspase-9基因表达,有显著差异(P<0.05),并且电针傍刺组eNOS和Akt基因表达水平明显高于模型组(P<0.05),而抑制剂组caspase-9基因表达上升,eNOS和Akt基因表达水平明显下降(P<0.05);与电针傍刺组比较,电针抑制剂组caspase-9基因表达水平上升,eNOS和Akt基因表达水平下降,均有显著差异(P<0.05)。第四部分western-blot实验结果表明:与模型组比较,电针傍刺组小鼠皮肤创缘组织中p-Akt(Ser473)表达增高,差异具有统计学意义(P<0.05),同时内皮型一氧化氮合酶(eNOS)表达量升高显著,经磷酸化失活的促凋亡信号因子p-caspase-9表达量升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。与电针傍刺组比较,电针抑制剂组p-Akt(Ser473),eNOS,p- caspase-9(Ser196)表达量均有所下降,差异具有统计学意义(P<0.05),说明PI3K/Akt信号通路抑制剂wortmannin的应用可以有效阻断小鼠皮肤组织中PI3K/Akt信号通路的活化。结论1.电针傍刺可以有效地促进小鼠皮肤创伤的修复,缩短创伤愈合所需要的时间。2. PI3K/Akt信号转导通路参与并促进小鼠皮肽创伤的修复,应用PI3K/Akt信号转导通路的特异性抑制剂wortmannin,会延长创伤愈合的时间。3.电针傍刺可以活化PI3K/Akt信号转导通路,其通过使Akt蛋白发生磷酸化,促进下游因子内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的表达,进而发挥促进创伤修复作用;Akt的活化还可磷酸化促凋亡因子caspase-9,使其失去促凋亡作用,发挥保护受损组织的作用。4. PI3K/Akt信号转导通路是电针傍刺作用的重要靶点,并且是电针傍刺促进小鼠皮肤创伤修复的作用机制之一。
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