Mechanismus der Aktivierung des dorsalen Nucleus des Vagus durch Elektrostimulation in Kombination mit Antibiotika zur Stimulation der Vagus-Nebenieren-Achse, zur Abschwächung der Entzündungsreaktion und zur Senkung der Mortalität bei septischen Mäusen

Liu Jiabao ,  

Ren Hongxia ,  

Lin Qishun ,  

Zhao Shuai ,  

Li Tong ,  

Jian Hongwei ,  

Sun Hong ,  

Yu Lingling ,  

Jing Xianghong ,  

Li Man ,  

Zhang Hongxing ,  

摘要

Ziel ist es, den Mechanismus zu untersuchen, durch den Elektrostimulation in Kombination mit Antibiotika über den dorsalen Nucleus des Vagusnervs (DMV) die Vagus-Nebenieren-Achse reguliert, die Catecholaminsekretion fördert, den Entzündungssturm reduziert und die Überlebensrate von septischen Mäusen erhöht. Methoden: Experiment 1: 50 C57BL/6-Mäuse wurden in fünf Gruppen zu je 10 Tieren eingeteilt (Scheinchirurgie, Modell, Antibiotika, Elektrostimulation, Antibiotika + Elektrostimulation). Das Sepsis-Modell wurde durch Blinddarmligatur und Perforation (CLP) erstellt. Die Elektrostimulationsgruppe erhielt eine bilaterale Stimulation an den Punkten "Zusanli" (10 Hz, 0,5 mA) für 15 Minuten täglich über 3 Tage; die Antibiotikagruppe erhielt intraperitoneale Injektionen von Imipenem-Cilastatin-Natrium (30 mg/kg) alle 12 Stunden über 3 Tage; die Antibiotika + Elektrostimulation Gruppe erhielt die gleichen Interventionen. Überwacht wurden die Überlebensrate und Änderungen des Körpergewichts über 3 Tage; Serumspiegel von IL-6 und TNF-α wurden mittels ELISA gemessen; histologische Untersuchung des Blinddarms mit HE-Färbung zur Beobachtung von Entzündungszellen; Ganzhirn-Transparenz-Technik zur Detektion des c-Fos-Proteins im DMV-Bereich. Experiment 2: 50 Chat-Cre-Mäuse wurden zufällig in fünf Gruppen aufgeteilt (Scheinchirurgie + leeres Virus, Modell + leeres Virus, Nadel-Medikament Kombination + leeres Virus, Nadel-Medikament Kombination + inhibitorisches Virus, Antibiotika + aktivierendes Virus) mit jeweils 10 Tieren. Vor 3 Wochen wurden entsprechende Viren in den DMV injiziert, nach 3 Wochen erfolgte CLP, danach tägliche Injektionen von Clozapin-N-Oxid (CNO, 3 mg/kg) sowie Antibiotika oder Elektrostimulation nach den Parametern von Experiment 1. Serum-IL-6- und TNF-α-Werte wurden mittels ELISA bestimmt; Entzündungsreaktion des Blinddarms mittels HE-Färbung untersucht; Serumspiegel von Dopamin (DA), Adrenalin (E), Noradrenalin (NE) und deren Metaboliten 3-Methoxytyramin (3-MT), 3-Methoxynoradrenalin (NMN), 3-Methoxyadrenalin (MN) mittels UPLC-MS/MS gemessen; Immunfluoreszenz zur Bestimmung der Anzahl FOXP3+/CD4+ Zellen im Blinddarmgewebe. Ergebnisse Experiment 1: Im Vergleich zur Scheinchirurgie-Gruppe waren Überlebensrate und Körpergewicht in der Modellgruppe nach 3 Tagen deutlich reduziert (P<0,0001), Serum-IL-6 und TNF-α erhöht (P<0,0001) sowie die Infiltration von Entzündungszellen im Blinddarm gestiegen (P<0,0001). Im Vergleich zur Modellgruppe zeigte die Antibiotika + Elektrostimulation Gruppe eine erhöhte Überlebensrate (P<0,05), verlangsamten Gewichtsverlust (P<0,0001), verringerte IL-6- und TNF-α-Spiegel (P<0,0001), reduzierte Entzündungszellinfiltration (P<0,0001), erhöhte c-Fos-positive Zellendichte im DMV-Bereich (P<0,0001) und bessere Ergebnisse als Einzelinterventionsgruppen. Experiment 2: Im Vergleich zur Scheinchirurgie + leerem Virus-Gruppe zeigten das Modell + leeres Virus eine erhöhte Serum-Entzündungsfaktor-Spiegel und mehr entzündliche Zellen im Blinddarm (P<0,0001), reduzierte Catecholamin- und Metabolitspiegel sowie verringerte FOXP3+/CD4+ Zellzahlen (P<0,0001); im Vergleich zur Modell + leerem Virus-Gruppe zeigten die Gruppen Nadel-Medikament Kombination + leeres Virus, Nadel-Medikament Kombination + inhibitorisches Virus und Antibiotika + aktivierendes Virus verringerte Entzündungsfaktoren und Zellzahlen (P<0,0001, P<0,01, P<0,05), erhöhte Catecholamin- und Zellzahlen (P<0,01, P<0,05, P<0,001, P<0,0001); im Vergleich zur Nadel-Medikament Kombination + leerem Virus-Gruppe wurden diese Werte in der inhibitorischen Virus-Gruppe umgekehrt (P<0,01, P<0,001, P<0,05, außer 3-MT). Schlussfolgerung: Die Elektrostimulation am Punkt "Zusanli" kombiniert mit Antibiotika zeigte die beste Wirksamkeit bei CLP-Mäusen, wahrscheinlich durch Aktivierung cholinerger Neuronen im DMV, Regulation der Vagus-Nebenieren-Achse zur Förderung der Catecholaminsekretion und Hemmung der Entzündungsreaktion, was die Überlebensrate verbessert.

关键词

Sepsis; Elektrostimulation; Zusanli; Vagus-Nebenieren-Achse; Entzündungsreaktion; Immunregulation

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