Studie zum Mechanismus der Schmerzverbesserung bei Ratten mit zervikaler radikulärer Spondylopathie durch Regulation des NO/cGMP/PKG-Signalwegs über das Piezo1-Protein mittels Elektroakupunktur

HUANG Wen-jing ,  

SU Sheng-yong ,  

WANG Tian ,  

SU Hong ,  

HUANG Xin-yu ,  

LI Xin ,  

ZHENG Guang-mei ,  

YIN Li-li ,  

XU Zhi-yi ,  

HUANG Ying ,  

WEI Gang-liang ,  

LI Xiao-ming ,  

摘要

Das Ziel war die Untersuchung der regulierenden Wirkung der Elektroakupunktur auf das Piezo1-Protein bei Ratten mit zervikaler radikulärer Spondylopathie (CSR) und deren Einfluss auf den NO/cGMP/PKG-Signalweg (Stickstoffmonoxid / zyklisches Guanosinmonophosphat / Proteinkinase G) sowie die Erforschung des Schmerzmechanismus bei der Behandlung von CSR mittels Elektroakupunktur. Methoden: Männliche SD-Ratten wurden zufällig in Sham-, Modell-, Elektroakupunktur- und Elektroakupunktur + Yoda1-Gruppen mit jeweils 10 Tieren eingeteilt. Das CSR-Modell wurde in den Modell-, Elektroakupunktur- und Elektroakupunktur + Yoda1-Gruppen durch Einführen von Fäden in den Wirbelkanal hergestellt. Die Elektroakupunktur-Gruppe erhielt bilaterale Behandlung an den Punkten „Hegu“ und „Taichong“ mit Elektroakupunktur, 20 Minuten pro Sitzung, an 7 aufeinanderfolgenden Tagen; die Elektroakupunktur + Yoda1-Gruppe erhielt vor der Behandlung eine intraperitoneale Injektion des Piezo1-Agonisten Yoda1 (1,5 mg/kg). Vor und nach der Intervention wurden Gangbewertung, mechanischer Rückzugsreiz-Schwellenwert und Wärme-Rückzugslatenz gemessen; pathologische Veränderungen des Rückenmarkgewebes wurden mittels HE-Färbung untersucht; die Expression des Piezo1-Gens wurde per qPCR bestimmt; die Immunfluoreszenz-Doppelmarkierung wurde verwendet, um die Expression von Piezo1 und Calmodulin (CaM) im Rückenmark zu bestimmen; Western Blot diente zur Bestimmung der CaM-, nNOS-, sGC- und PKG1-Proteinexpression; die cGMP-Konzentration wurde mittels ELISA gemessen; der NO-Gehalt wurde durch Nitrit-Färbung bestimmt. Ergebnisse: Im Vergleich zur Sham-Gruppe zeigten die Gangbewertung der Modellgruppe vor der Intervention eine Erhöhung (P<0,01), der mechanische Rückzugsreiz-Schwellenwert sank und die Wärme-Rückzugslatenz verkürzte sich (P<0,01); die Expression von Piezo1-mRNA, die immunfluoreszente Intensität von Piezo1 und CaM, das relative Expressionsniveau von CaM, nNOS, sGC, PKG1 und die Gehalte an cGMP und NO waren signifikant erhöht (P<0,01); die HE-Färbung zeigte bei den Modellratten Rückenmarksgewebe mit neuronaler Schrumpfung, verstärkter Zellfärbung, unscharfem Kern-Zytoplasma-Grenzbereich, Proliferation von Gliazellen, erhöhter Zelldichte sowie Erweiterung und Blutung der Mikrogefäße. Im Vergleich zur Modellgruppe zeigte die Elektroakupunkturgruppe eine reduzierte Gangbewertung (P<0,01), einen erhöhten mechanischen Rückzugsreiz-Schwellenwert und verlängerte Wärme-Rückzugslatenz (P<0,01); die Expression der Piezo1-mRNA, die immunfluoreszente Intensität von Piezo1 und CaM, die relativen Expressionsniveaus von CaM, nNOS, sGC, PKG1 sowie die Gehalte an cGMP und NO waren alle reduziert (P<0,01); die HE-Färbung zeigte bei der Elektroakupunkturgruppe eine leichte neuronale Schrumpfung, verringerte Mikrogefäßerweiterung und verminderte Gliazellproliferation im Vergleich zur Modellgruppe. Im Vergleich zur Elektroakupunkturgruppe zeigte die Elektroakupunktur + Yoda1-Gruppe eine verkürzte Wärme-Rückzugslatenz (P<0,01), erhöhte Expression der Piezo1-mRNA, immunfluoreszente Intensität von Piezo1 und CaM, relative Expressionsniveaus von CaM, nNOS, sGC, PKG1 sowie Gehalte an cGMP und NO (P<0,05, P<0,01); die HE-Färbung zeigte bei der Elektroakupunktur + Yoda1-Gruppe neuronale Schrumpfung, erhöhte Anzahl glialer Zellen sowie teilweise Erweiterung und Blutung von Mikrogefäßen. Schlussfolgerung: Elektroakupunktur kann Schmerzen bei CSR-Ratten effektiv lindern, wahrscheinlich durch die Hemmung der Aktivierung des Piezo1-Proteins im Rückenmark und die Unterdrückung des NO/cGMP/PKG-Signalwegs, wodurch die schmerzlindernde Wirkung erzielt wird.

关键词

Zervikale radikuläre Spondylopathie; Elektroakupunktur; Schmerzlinderung; Piezo1-Protein

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