本研究探讨Tuina是否通过行为分析、免疫组织化学和实时定量PCR调控下丘脑食欲蛋白A表达,缓解大鼠模型中的失眠。
方法文章
* These authors contributed equally
本研究探讨Tuina是否通过行为分析、免疫组织化学和实时定量PCR调控下丘脑食欲蛋白A表达,缓解大鼠模型中的失眠。
失眠是一种常见的睡眠障碍,会导致白天功能受损和合并症风险增加,显著影响患者的生活质量。目前的治疗方法,主要是认知行为疗法和药物治疗,受限于药物依赖、耐受性和戒断反弹等问题。研究表明,Tuina疗法能够调节神经系统、内分泌系统和免疫系统,而食欲素系统则是调节睡眠-觉醒周期的关键因素。这促使人们探讨Tuina是否通过调节下丘脑食欲素系统来缓解失眠。本方案描述了Tuina干预方法,适用于由改良多平台水环境法诱发的原发性失眠大鼠模型。我们将64只Wistar大鼠随机分为四组:对照组、模型组、Tuina组和食欲蛋白拮抗组。进行了行为评估(开放田野测试、戊巴比妥诱导睡眠测试), 并通过 实时定量PCR和免疫组化检测下丘脑中Orexin-A的表达。该方案旨在评估Tuina的疗效,并探讨其与食欲素系统相关的潜在机制,为Tuina在睡眠障碍中的应用和机制研究提供参考。
失眠以对睡眠时长或质量不满导致白天功能受损为特征,是一个普遍的全球健康问题,对个人和医疗系统造成重大负担 1,2。在中国,失眠的患病率显著高,进一步加剧了其公共卫生影响3.该疾病与认知功能受损、心血管疾病风险增加以及与抑郁症和焦虑等精神疾病高共病率相关 4,5。目前的临床治疗主要依赖认知行为疗法和药物治疗,尤其是苯二氮卓类药物和非苯二氮卓类镇静催眠药。然而,其长期应用受药物依赖、耐药性、白天残留反应和戒断症状的限制,凸显了有效的非药物替代方法的必要性。在临床实践中,Tuina特别适合慢性原发性失眠患者寻求非药物干预,尤其是高药物依赖风险的老年人,以及孕妇或哺乳期妇女7。
作为中医外疗的基石,Tuina 在治疗失眠方面展现出独特的优势。荟萃分析证据表明,Tuina在总有效率(OR = 4.12)、睡眠质量和焦虑抑郁状态方面显著优于单用药物或针灸,安全性较高。特定的Tuina方案具有明显优势:传统Tuina对痰热型失眠的有效率为89.5%,腹部按摩可将复发率降至14.7%(而传统Tuina为38.2%)10。三部分Tuina方法将草药治疗效果从80.49%提升至92.68%,同时改善睡眠结构和神经递质谱11。临床研究和系统综述已证实,Tuina能显著改善睡眠质量,降低焦虑和抑郁评分,并调节如5-羟色胺(5-HT)等神经递质的血清水平12。其治疗效果被认为是通过神经-内分泌-免疫网络的整体调控来实现的。近期研究越来越多地聚焦于食欲酶系统,这是源自外侧下丘脑的关键神经肽系统,对促进和维持清醒至关重要13。食欲素神经元异常过度活跃被认为与失眠的病理生理有关,而对该通路的抑制已被显示出治疗潜力14。初步证据表明,腹部按摩等操作可以影响睡眠剥夺大鼠大脑中Orexin-A水平12,但目前尚缺乏系统性研究,明确Tuina是否通过调节食欲素系统来发挥抗失眠效果。
因此,基于原发性失眠大鼠模型,本研究旨在:(1)通过行为测试评估标准化Tuina干预后睡眠行为的改善;以及(2)通过考察Tuina的作用是否与下丘脑中Orexin-A表达的下调有关,并比较其与食欲酶受体拮抗剂的疗效。本研究旨在为Tuina在治疗失眠中的核心机制提供实验证据。
所有实验程序和动物福利评估均由新疆医科大学动物伦理委员会批准(伦理审批号:IACUC-20020158)。该方案遵循机构关于动物护理和使用的指导方针。试剂和所用设备列于 材料表中。
1. 动物制备
2. 建立原发性失眠模型
注意:除A组外,B组、C组和D组的大鼠需接受以下建模程序。
3. 使用戊巴比妥钠协同睡眠测试进行模型评估
4. 图伊纳干预
注意:干预从模型评估成功后的第二天开始,连续14天每天进行一次。A组和B组每天在固定框架中接受10分钟的约束。操作员在实验前接受严格培训,以确保力量、频率和节奏的一致性。
5. 对抗政府
6. 开放场地测试
7. 免疫组织化学灌注
注意:每组使用4只大鼠进行免疫组化。
8. 脑解剖
9. 免疫组化染色
10. Orexin-A mRNA的实时定量PCR
11. 统计分析
表1显示,与A组相比,B组、C组和D组的睡眠潜伏期显著延长,且模型后睡眠持续时间显著缩短,表明原发性失眠大鼠模型已成功建立。表2和表3的发现为Tuina在治疗失眠中的治疗效果提供了初步支持。开放场测试(OFT)是行为神经科学中最经典且常用的范式之一,用于评估啮齿动物的焦虑样行为15。研究表明,四角区域的偏好是衡量焦虑样行为的敏感指标,在中度到低度焦虑中,它可能比中央区域指标更具辨别力。失眠模型大鼠表现出显著的焦虑样行为和探索行为变化16,17,而Tuina干预有效缓解了这些大鼠的焦虑样行为。表4和表5以及图1中展示的分子生物学结果进一步表明,Tuina有效地下调了失眠模型大鼠下丘脑中Orexin-A的过度表达。

图1:各组大鼠下丘脑中Orexin-A的免疫组化染色结果(40×, 100×, 200×, 400×)。(A)在大鼠下丘脑组织中观察到食欲素-A阳性神经元,表现为深棕色颗粒信号。染色强度得分为3分,阳性细胞比例为40%(在26%–50%区间,得分2分),总分为6分,属于高表达区间。(B)大鼠下丘脑组织中Orexin-A阳性神经元数量显著增加,阳性细胞分布更密集。染色强度得分为3分(深棕色),阳性细胞比例达到80%(落在76%–100%区间,得分4分),总分为12分,属于高表达区间。(C)大鼠下丘脑组织中食欲素-A阳性神经元数量相较模型组减少。染色强度得分为3分(深棕色),阳性细胞比例为75%(在51%–75%区间,得分3分),总分为9分,属于高表达区间。(D)大鼠下丘脑组织中Orexin-A阳性神经元数量也相较模型组减少。染色强度得分为3分(深棕色),阳性细胞比例为60%(在51%–75%区间,得分3分),总得分为9分,属于高表达区间。 请点击此处查看该图的放大版本。
| 集团 | 睡眠潜伏期 / 分钟 | 睡眠时长 / 分钟 |
| A | 4.13 ± 1.80 | 49.75 ± 38.46 |
| B | 6.31 ± 2.80* | 22.13 ± 11:41* |
| C | 6.33 ± 2.60* | 24.93 ± 14.43* |
| D | 6.53 ± 1.90* | 24.73 ± 17.59* |
表1:模型组间戊巴比妥钠诱导睡眠测试比较。* 表示 与 对照组相比P<0.05。
| 集团 | 抬升频率 | 静止时间(s) | 运动时间(s) | 运动距离(m) | 中区时间 | 中心区距离(米) | 角落区时间 | 角区距离(米) | 角落区时间 | 侧向区距离(米) |
| A | 1.875 ± 0.835 | 76,700 ± 34,324 | 103.350 ± 34.307 | 18.318 ± 16.314 | 8.750 ± 7.718 | 2.937 ± 5.112 | 103,000 ± 28,582 | 6.315 ± 3.893 | 56.600 ± 27.772 | 6.705 ± 3.666 |
| B | 7.125 ± 5.668 | 31.513 ± 10.964 | 148.488 ± 10.964 | 22.399 ± 9.159 | 16.275 ± 10.703 | 3.244 ± 2.991 | 75.088 ± 21.561 | 6.578 ± 1.972 | 85.463 ± 23.374 | 11.724 ± 4.959 |
| T值 | -2.592 | 3.547 | -3.545 | -0.617 | -1.613 | -0.146 | 2.205 | -0.171 | -2.249 | -2.302 |
| P值 | 0.035 | 0.007* | 0.007* | 0.547 | 0.129 | 0.886 | 0.045* | 0.867 | 0.041* | 0.037* |
表2:各指标水平在对照组(A)与模型组(B)之间的影响分析。*显示P<0.05,相较于对照组。
| 集团 | 抬升频率 | 静止时间(s) | 运动时间(s) | 运动距离(m) | 中区时间 | 中心区距离(米) | 角落区时间 | 角区距离(米) | 角落区时间 | 侧向区距离(米) |
| B | 5.875 ± 2.295 | 29.819 ± 12.871 | 150.219 ± 12.867 | 19.165 ± 8.054 | 24.838 ± 13.068 | 3.178 ± 2.438 | 69.075 ± 13,992 | 5.823 ± 1.422 | 83.019 ± 15.464 | 9.878 ± 4.393 |
| C | 6.357 ± 0.627 | 35.993 ± 32.237 | 144.021 ± 32.246 | 23.291 ± 4.873 | 14.321 ± 3.774 | 3.106 ± 2.214 | 87.057 ± 12.658 △ | 8.087 ± 1.496 △ | 68.943 ± 9.240 | 10.420 ± 1.225 |
| D | 6.667 ± 1.633 | 30.808 ± 15.389 | 149.200 ± 15.380 | 18.584 ± 4.969 | 27.792 ± 12.460 | 3.085 ± 1.114 | 74,600 ± 22,248 | 5.744 ± 1.291▲ | 74.192 ± 17.011 | 9.465 ± 3.380 |
表3:各指标水平在模型组(B组)、图伊纳组(C)和拮抗剂组(D)之间的影响分析。 △P < 0.05 与模型组(B)相比; ▲P < 0.05,相比图伊纳组(C)。
| 集团 | 食欲素-A |
| A | 1.011 ± 0.173 |
| B | 10.436 ± 2.512△ |
| C | 2.392 ± 0.998▲ |
| D | 3.227 ± 1.703▲ |
表4:下丘脑组织中Orexin-A mRNA表达水平。 △P <对照组(A)为0.05; ▲P < 0.05,与模型组(B)相比。
| 集团 | 食欲素-A | |||
| 染色强度 | 阳性细胞百分比 | 百分比得分 | 配乐 | |
| A | 3 | 40% | 2 | 6 |
| B | 3 | 80% | 4 | 12 |
| C | 3 | 75% | 3 | 9 |
| D | 3 | 60% | 3 | 9 |
表5:各组大鼠下丘脑中Orexin-A的免疫组化染色评分。染色强度评分标准:0 = 负染色(无色),1 = 浅黄色,2 = 浅棕色,3 = 深棕色。阳性细胞得分标准百分比:0 = 0%,1 = 1%–25%,2 = 26%–50%,3 = 51%–75%,4 = 76%–100%。总分=染色强度得分×百分比得分。总得分1至5者表示表达较低,得分6至12分者表示表达较高。
本研究旨在评估Tuina在原发性失眠大鼠模型中的疗效,并探讨其与下丘脑食欲素系统相关的潜在机制。目前的研究结果表明,标准化的Tuina方案显著改善了睡眠潜伏期和睡眠时长,缓解了焦虑类行为,并有效下调了下丘脑中Orexin-A在mRNA和蛋白质水平的过度表达。值得注意的是,Tuina的效果与食欲蛋白受体拮抗剂MK-4305相当,表明食欲蛋白系统的调节可能是Tuina缓解失眠的关键机制。
与药物干预相比,Tuina作为非侵入性外部治疗,在安全性、副作用极小和患者依从性方面具有优势12,18。其对失眠的治疗益处得到了临床证据的支持,显示其改善睡眠质量和心理状态(18,19)。其机制多方面,涉及下丘脑-垂体-肾上腺轴的调节、自主神经系统的稳态,以及关键神经递质如5-HT18,20。结果通过将食欲素系统定位为特定靶点,进一步扩展了这一理解。食欲素神经元是清醒的核心驱动力,其过度兴奋性与睡眠不稳定有关 21,22,23。Tuina后观察到的食欲素A下调似乎与新型失眠药物“双食食点受体拮抗剂”的作用一致,凸显了药理与非药物干预之间可能的趋同路径 24,25。
虽然本研究建立在我们此前关于腹部Tuina和食尿素A调节25的研究基础上,但本稿在原始报告基础上进行了重大扩展和方法学的改进。具体来说,本研究将样本量扩大到64只大鼠以增强统计能力,并引入了包括开放田野测试和戊巴比妥诱导睡眠测试在内的一系列行为评估,系统性评估睡眠结构和类似焦虑的行为,这些在之前的研究中未涉及。与之前重点关注氧化应激和经典神经递质的研究不同,本文优先通过整合行为结果和分子检测对食肉素系统的功能验证,作为独立的机制性研究,补充而非重复前述发现。
实验设计遵循中医理论,聚焦腹部及特定穴位如观源(CV 4),该穴被认为能调节原气和内脏功能,采用闭环操作路径26,27。参数(频率、持续时间、过程)基于初步工作标准化,以确保一致性和可重复性,这对机制性动物研究至关重要12。
然而,该协议存在局限性。首先,干预在建模后单一时间点进行。未来研究应探讨不同的干预时长和频率,以建立Tuina的最佳“剂量-反应”关系。其次,本研究为观察性设计。虽然发现Tuina与Orexin-A表达减少及行为改善之间存在相关性,但目前尚不清楚这种关联是Tuina或其他因素的直接还是间接影响。未来的研究可以利用基因敲除、化成抑制或拮抗剂阻断等实验策略,进一步验证Tuina是否通过调节Orexin-A表达来改善失眠行为,从而阐明其因果机制。最后,本研究未建立假手术或安慰剂干预对照组。然而,本研究在设计时已考虑了这一点,所有动物组都接受了相同水平的抓握和固定操作,在一定程度上控制了非特异性应激因素的影响。此外,本研究中Tuina项目的频率、强度和行动路径基于初步实验进行了标准化,以确保干预的一致性和可重复性。未来的研究应聚焦于开发更严谨的控制方法,如使用非接触模拟或极少触觉刺激,以明确图伊纳手术的具体效果。
该方案成功的关键步骤包括:首先,在修改后的多平台水环境方法中严格控制水温和平台尺寸;第二,实验前对亚阈值戊巴比妥钠剂量进行滴定;第三,标准化Tuina操作参数(频率为每分钟5–7个周期,顺时针再顺时针各5分钟)及操作员培训;第四,将下丘脑组织快速冷冻于液氮中,随后无RNase处理,以确保Orexin-A mRNA的稳定性。
可能的改进包括:首先,开发自动化机械Tuina装置以减少操作者间的变异性;第二,利用脑电图/肌电图遥测替代戊巴比妥钠睡眠测试,实现连续睡眠阶段监测;第三,结合化学遗传或光遗传方法验证食欲蛋白神经元在介导图伊纳效应中的必要性。
该方案的可重复性基于:详细的操作轨迹和参数、采用阳性对照药物、蛋白质和mRNA水平的双维检测,以及严格的统计报告。其实用性体现在以下方面:行为测试设备需求低,无需昂贵的遥测系统;整个实验周期仅8天用于建模,14天用于Tuina干预,完成时间为4周,这与大多数常规研究项目的资助周期和实验室时间表高度契合,便于快速收集数据和方法学验证。此外,Tuina 操作协议通过操作轨迹(CV15 → CV4 →双侧 GB26 →返回 CV15)、频率(5–7 周期/分钟)、方向序列(逆时针后顺时针)和持续时间(每次 10 分钟)等指标进行明确量化。这些规范允许不同操作员在短暂培训后掌握该技术,从而降低因个体差异导致重复性差的风险,这在手动操作研究中很常见。
在实施该协议过程中,可能会出现一些常见问题,建议采取适当的故障排除措施。首先,在修改后的多平台水环境程序中,老鼠可能会从平台上掉落。这通常是由于平台表面过于滑溜所致。解决方法是用细砂纸轻微粗糙平台表面以增加摩擦力。此外,每个容器应只容纳一只老鼠,以避免相互干扰。其次,戊巴比妥钠睡眠测试可能无法在组间显示显著差异。解决方案是在试点实验中,使用另一组动物(每组3–4只)以5 mg/kg为单位重新调整最低亚阈值剂量。注射应每天同一时间进行(最好在上午9:00至11:00之间),以减少昼夜节律的差异。第三,老鼠在Tuina操作过程中可能会挣扎或发出声音,这通常表明过度用力或约束不当。操作者应逐渐减少施加的力量,直到老鼠保持冷静不再挣扎。建议事先使用压力感应假人进行训练,以规范力的施加。大鼠应仰卧,四肢轻柔但稳固地固定,确保腹部完全暴露。第四,同一实验组中食欲素A阳性细胞比例的较大变异性通常源于下丘脑切面不一致、主观计数偏差或染色批次间差异。推荐的解决方案是通过参考大鼠脑图谱(如Paxinos & Watson)来标准化解剖层面,采集从bregma –1.8毫米到–3.3毫米的冠状切片进行下丘脑分析。两个对群体分配盲的独立观察者应进行细胞计数,并使用平均值。所有针对特定结果指标的样本应在同一批次染色,并鼓励使用ImageJ进行半自动化阈值分析,以减少观察者主观性。
总之,本研究建立了标准化的Tuina干预方案和多层次评估系统,采用原发性失眠模型。它提供了有力证据,表明Tuina能够改善失眠行为,可能通过抑制下丘脑食欲素A过度表达的机制。该方法框架不仅为研究图伊纳的核心机制提供了可重复的范式,也为其他非药物干预的睡眠障碍机制研究提供了参考。
作者声明不存在利益冲突。
本研究得到了新疆维吾尔自治区自然科学基金会(编号2025D01C219)和中国国家自然科学基金会(编号81860885,82474666)的支持。资助方在研究的设计、执行或撰写中没有参与。
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