基于脊髓脂氧合酶机制探讨电针治疗糖尿病周围神经病变的作用机制

Recent studies have been indicated that the lipoxygenases(LOs) , as the key synthetic enzymes in the formation of the bioactive lipids termed lipoxins and leukotrienes, were involved in the progress of DPN . The inhibition of lipoxygenase activity or the addition of llipoxins could reduce inflammation and improve DPN symptoms.Previous studies have shown that electroacupuncture can relieve neuropathic pain by inhibiting LO activity; Electroacupuncture can effectively treat DPN, while its mechanism needs to be further clarified.The scientific hypothesis of our study is that LO regulation of spinal cord might be involved in the therapeutic effect of Electroacupuncture on DPN.The research contents are as follows: (1) duplicate the rat models of DPN, and observe the effects of Electroacupuncture on pain behavior and the conduction velocity of sciatic nerve, nerve fiber density change of foot skin;Molecular biology techniques would be used to detect the changes of LO and related derivatives (LXA4,LTB4); (2)Intrathecal injection of LO inhibitor,to analyze the effect of LO on electroacupuncture treatment of DPN;(3)Analysis of the effect of the treatment of Electroacupuncture on DPN by intrathecal injection of the LXA4 analog and receptor antagonist.The results of our study will clarify the role of spinal LO in the treatment of DPN.

研究证实，脂氧合酶（LOs）作为脂氧素（抗炎介质）及白细胞三烯（致炎介质）的关键酶，调控抗炎与致炎平衡，参与糖尿病周围神经病变（DPN）过程；抑制脂氧合酶活性或补充脂氧素，可减少炎症反应，改善DPN症状。前期研究证实，电针可通过抑制LO活性减轻神经痛反应；电针可有效治疗DPN，其机制有待进一步明确，脊髓LO调节可能参与DPN的电针治疗作用，为本项目的科学假说。拟开展如下研究内容:(1) 建立DPN大鼠模型，观察电针对痛行为学、坐骨神经传导速度、足部皮内神经纤维密度变化的影响；分子生物学等技术检测脊髓LO及相关衍生物（脂氧素A4、白细胞三烯B4）变化；(2) 鞘内注射LO抑制剂，观察LO在电针治疗DPN中的作用；(3) 鞘内注射脂氧素类似物及受体拮抗剂，分析LO衍生物脂氧素在电针治疗DPN中的作用。研究结果将明确脊髓LO在电针治疗DPN中的作用机制。

脂氧合酶（LOXs）作为脂氧素（抗炎介质）及白细胞三烯（致炎介质）合成的关键酶，调控抗炎与致炎平衡，参与糖尿病周围神经病变（DPN）过程；抑制脂氧合酶活性或补充脂氧素，可减少炎症反应，改善DPN症状。前期研究证实，电针可通过抑制脊髓背角LOX活性减轻神经痛反应；电针可有效治疗DPN，其机制有待进一步明确，脊髓背角LOX如何调节脂氧素合成，并与脂氧素受体结合，参与DPN的电针治疗作用，为本项目拟解决的科学问题。基于以上科学问题，主要研究内容包括:(1)建立DPN大鼠模型，观察电针对痛行为学、坐骨神经传导速度、足部皮内神经纤维密度变化的影响；分子生物学等技术检测脊髓LO及相关衍生物、炎症物质（脂氧素A4、磷酸化p38蛋白、IL-1β）变化；(2)鞘内注射LO抑制剂，观察LO在电针治疗DPN中的作用；(3)鞘内注射脂氧素类似物及受体拮抗剂，分析电针治疗DPN中的作用。研究结果表明：（1）电针可抑制DPN大鼠机械痛、热痛敏反应，降低空腹血糖含量。（2）脊髓背角蛋白质组学分析5393个蛋白质，与模型组相比，电针可下调240个高表达的蛋白，上调64个低表达的蛋白。电针可降低脊髓背角氧化磷酸化相关蛋白（ Cox7c、 Cox5b 、 Cox7b 、 Ndufb5 、 Cox4i1、 Mtnd5、Cox6c2 、 Ndufb7 、Ndufs5 ）。（3）与正常组比较，模型组大鼠机械痛阈值及坐骨神经 MBP 含量显著降低，大鼠脊髓背角 5-LOX、12-LOX、15-LOX mRNA 水平显著升高；与模型组比较，电针组、脂氧素组和黄芩素（12/15LOX抑制剂）组大鼠机械痛阈值和坐骨神经 MBP 含量显著升高，脂氧素组大鼠脊髓 背角5-LOX mRNA 表达显著降低，电针组和黄芩素组大鼠脊髓 5-LOX、12-LOX、15-LOX mRNA 表达显著降低。提示电针可减轻DPN 大鼠痛敏反应，修复坐骨神经损伤，与抑制脊髓背角 LOX 活性有关。 （4）免疫荧光共标结果提示，脊髓背角脂氧素受体ALXR/FPLR主要表达于神经元和星形胶质细胞，电针可上调脊髓背角内源性脂氧素的含量。应用脂氧素受体拮抗剂BOC-2可阻断电针改善DPN的作用，鞘内注射脂氧素类似物ATL可促进坐骨神经的损伤修复，提高DPN痛阈值。研究结将明确脊髓背角LOX、脂氧素及其受体参与电针治疗DPN中的重要作用。