电针阳明经穴防治痿证肌肉萎缩的肌细胞IGF1/PI3K/AKT信号通路机制研究

Electroacupuncture treatment on the points Zusanli (ST36) and Shangjuxu( ST37) of the Yang Channel（EYP） could postpone the course of the muscular atrophy of TCM Faccidity Syndrome. It has been shown that enlargement of the wave width of the electric pulse would make better curative effect. IGF1/PI3K/AKT pathway is the key pathway of postponing the course of the muscular atrophy and promoting the muscular hypertrophy in the muscular cell,which would play the role mainly by effecting the 3 downstream pathway : mTOR、KOXO、GS3K-β.It is know that LY294002 is PI3K inhibitor on the upstream IGF1/PI3K/AKT pathway and LY294002 has been extensive used in study. The mechanism of EYP cure muscular atrophy and the different wave width of the electric pulse cure muscular atrophy has been undefined. The present study would probe into the regular pattern of EYP cure TCM Faccidity Syndrome on the rat model of the TCM Faccidity Syndrome and then to study what would the IGF1/PI3K/AKT pathway change . The rat model would be made by the denervation on the left lower limbs. The rats would be divided into groups: no-blocking IGF1/PI3K/AKT pathway and blocking,and each group would be divided again into 4 groups, 4 kinds of the electic pulse width(0.5,50,100,200ms)for each group. The improvement of the lower limbs walk function and muscular tissue of the rat model of the TCM Faccidity Syndrome .The key signal molecules(mTOR、KOXO、GS3K-β) of the IGF1/PI3K/AKT pathway in the lower limbs muscular cell's expression would be also the indexes of the EYP cure effect. The present study would clarify the relations between the curative effect and IGF1/PI3K/AKT pathway and then provide fundamental basis for promoting the curative effect of electroacupuncture treatment on the points Zusanli (ST36) and Shangjuxu( ST37) of the Yang Channel（EYP）to TCM Faccidity Syndrome.

电针阳明经的足三里和上巨虚穴（EYP）常用于治疗痿证，可延缓痿证下肢肌肉萎缩进程。有研究提示增大所用电针刺激的电脉冲波宽令治疗效果更佳。IGF-1/PI3K/AKT信号通路是肌肉细胞内阻止肌肉萎缩，促进肌肉肥大的重要通路，该通路可通过其下游的mTOR、KOXO、GS3K三个分子发挥阻止肌肉萎缩的作用。LY294002是该通路中上游PI3K的抑制剂。目前尚不明确EYP防治肌肉萎缩的机制，也不明确电脉冲波宽值在EYP治疗中的作用。本研究以下肢失神经大鼠为痿证模型，以下肢步态和肌肉组织学的改善、下肢肌肉细胞IGF-1/PI3K/AKT通路及其下游的各关键信号分子表达为效应指标，在该通路的阻断和无阻断状态下，观察检测不同电脉冲波宽EYP治疗痿证的疗效，阐明EYP在肢体功能方面的疗效与对IGF-1/PI3K/AKT信号通路的干预效果的关系，本研究将为建立提升EYP治疗痿证疗效的电刺激方案提供理论基础

研究表明，不同波宽电针对痿病肌萎缩的治疗效果不同，较大波宽的电针参数的治疗效果较佳,但其具体波宽范围和作用机制尚不明确。已知IGF-1/PI3K/AKT信号通路是肌细胞内阻止肌肉萎缩，促进肌肉肥大的重要通路，且通过下游的mTOR/Foxo/GSK3三个途径发挥作用。本研究探讨电针不同波宽对痿病肌萎缩的疗效，及其与IGF-1/PI3K/AKT信号通路的关系。.本研究以下肢失神经大鼠为痿病模型，以下肢行走功能、肌肉组织学、肌细胞凋亡和增殖分化为疗效指标，探讨电针治疗痿病的适宜且优化的电针波宽。结果表明：①常规电针（0.5ms波宽）和50ms波宽电针可改善模型大鼠下肢行走功能和下肢肌湿重（表1，图1），还可降低肌细胞凋亡水平（图3）；②而100ms和200ms波宽电针则更显著地改善上述指标（表1，图1，图3）；③100ms和200ms波宽电针还可改善肌细胞横截面积和肌细胞直径指标（图2），并促进肌细胞分化增殖（图4）。综上，本研究筛选获得波宽为100-200ms的电针参数，可作为防治痿病肌萎缩的优化的电针参数方案。.观察电针对萎缩肌肉细胞IGF-1/PI3K/AKT通路及其下游的各关键信号分子的表达的影响，以阐明电针治疗的分子机制。结果表明：①电针主要通过提高肌肉中磷酸化AKT（Ser473）的水平，而激活肌细胞IGF-1/PI3K/AKT信号通路（图5）；②电针在下游mTOR/Foxo/GSK3三个作用途径中，提高了其下游促进肌纤维蛋白合成的mTOR的表达水平，同时抑制与肌蛋白降解呈正相关的Foxo、atrogin-1的表达（图6）。通过观察抑制该信号通路特定环节对电针疗效的影响，从反向证明IGF-1/PI3K/AKT信号通路是电针治疗痿病肌萎缩的疗效机制。结果表明：①抑制该信号通路明显抑制电针对痿病大鼠下肢功能改善、肌细胞组织形态和细胞凋亡水平的疗效（表2，图8）；②PI3K/AKT信号通路及其下游途径的激活水平与电针疗效明显相关（图9）。综上，本研究基本明确了电针治疗痿病肌萎缩中IGF-1/PI3K/AKT通路所发挥的核心作用和具体效应环节。.本研究为临床电针治疗痿病肌萎缩提供了较目前更为优化的电针参数方案；并初步阐明了电针防治痿病肌萎缩的IGF-1/PI3K/AKT信号通路机制，对电针治疗痿病具有理论探索和实践指导意义。