研究記事

電気鍼治療が腸内フローラの再構築を促す:高塩分誘発性血管症の緩和における一歩

DOI：

10.3791/69783

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2026年1月13日

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1Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, 2Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine

* These authors contributed equally

この記事について

サマリー

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本研究では、高塩分誘発性血管機能障害に対する電気鍼治療(EA)の影響を調査しました。EAは特定の腸内微生物を調節することで血管損傷や腸内細菌の不安定さを逆転させました。

要約

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本研究は、高塩分食による血管機能障害の緩和における電気鍼治療の治療可能性とメカニズムを調査し、特に腸内細菌叢の調節に焦点を当てています。21頭のラットをランダムに正常対照群、高塩モデル群、EA介入群に分けました(n=7匹ずつ)。ウィスターラットにおける「高塩血停滞症候群」モデルは、12%のNaClを胃内灌流によって誘導されました。処理は北京時間17:00から19:00の間に行われました。ラットは柔らかい布で拘束し、その後BL23およびKI3で20分間のEA刺激を行いました。実験後、ラットの血液、血管、糞便サンプルが採取されました。血管への影響は凝固機能検査、血液経理学的解析、動脈組織病理学的評価を用いて評価した。16S rDNAシーケンシングを用いて腸内細菌叢の組成および存在比の変化を解析しました。その結果、慢性的な高塩分摂取が血液の粘度を乱し、血管内皮の完全性を損ない、腸内微生物の不安定さを引き起こすことが明らかになりました。驚くべきことに、EA治療はこれらの病理学的変化を効果的に逆転させました。相関解析により、血液粘度パラメータの変化と強く相関する特定の腸内細菌叢(例: ラクノスピラ科 や ルミノコッカ科)が特定されました(P < 0.05)。したがって、本研究は高塩分食誘発性血管症がEA治療によって逆転可能であると結論づけており、これは胆汁酸代謝および短鎖脂肪酸合成に関与する腸内細菌叢を調節するEAの能力に起因していると考えられます。

概要

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食事塩は体液バランスと細胞恒常性の維持に重要な役割を果たしますが、過剰摂取は心血管疾患および脳血管疾患のリスク要因としてよく知られています1。世界保健機関(WHO)は、健康な成人の1日あたりのナトリウム摂取を5グラム未満に制限することを推奨しています2.研究により、高塩分食(HSD)は血管機能を損なうこと、そして世界で最も多い疾患である心血管疾患(CVD)はしばしば血管障害を伴うことが示されています。これらの発見は、HSDによる血管内皮損傷の修復が心血管疾患の進行を防ぐ重要な戦略であることを強調しています。「血停止症候群」(血流が停滞し、体内に血液が蓄積することを特徴とする)は、現代医学における定量化可能な凝固機能障害と一致しています。主な検証バイオマーカーには、プロトロンビン時間(PT)および活性化部分トロンボプラスチン時間(APTT)の有意な短縮、さらにフィブリノーゲン(FIB)およびトロンビン時間(TT)の著しい上昇が含まれます。これらの指標は血液静止の病理的特徴に直接対応する過凝固状態を反映しています。

消化管全体に分布する腸内細菌叢は、免疫代謝過程と腸の恒常性の主要な調節因子として機能し、多様な生理学的および病理学的経路に影響を与えます。新たな証拠は、過剰な塩分摂取が腸内細菌叢の乱れや栄養バランスの乱を引き起こし、局所的な炎症として現れる炎症促進免疫活性化を引き起こし、微小循環損傷、血管再構築、全身内皮機能障害を促進することを示しています1,5。慢性HSDはマウスにおける腸のバクテロイデス、アスペルギルス、プレボテラ属の相対的な増加を引き起こし、高血圧および血管炎症の発症に寄与していることが報告されています。

鍼治療は伝統中国医学(TCM)の基盤であり、臨床実践においてエビデンスに基づく補完的かつ代替的な治療として、特定の経穴に正確な針を挿入します。国立衛生研究所(NIH)および世界保健機関(WHO)は、鍼治療を複数の病理的状態に対する臨床的に検証された介入として認めています。新たな証拠は、鍼治療が二重の治療メカニズム7,8を持ち、腸内細菌叢の構成を調整しつつ血管炎症性メディエーターを抑制することで、関連疾患の病理進行を抑制することを示しています。重要なのは、鍼治療が血圧を下げ、損傷した血管の内皮機能を回復させるのに効果的である9。

EAは、標準化され定量化可能な刺激パラメータを持ち、操作者による変動を低減し結果の再現性を高めるため、手鍼治療に代わって選ばれました。したがって、高塩血停止症候群(HSBS)モデルを用いたラットにおける腸内細菌叢へのEA治療の効果を調査し、血液レオロジーおよび血管組織病理学的変化による高塩誘発性血管症に対するEAの有効性を評価しました。EA療法による血管病変の改善における腸内細菌叢の役割をさらに理解するために、異なる腸内細菌叢と全血切除率および血液沈着率の相関解析を行いました。

したがって、EAは腸内細菌群の恒常性を回復させることでHSD誘発性の血管障害を緩和すると仮説を立てました。これを検証するために、(i) EAが血管機能と構造に与える保護効果を定量化し、(ii) これらの改善と相関する特定の腸内微生物分類群を特定しました。さらに、ピアソン相関解析では、特に属の変動と血液流様異常の間に微生物叢と血管の重要な関係が明らかになりました。私たちの知る限り、これは腸内細菌叢の観点から高塩分食誘発性血管症の改善におけるEAの保護機序を探る初めての研究です。この研究の実験デザインは 図1に示されています。

図1
図1:実験的な技術図。この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。

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プロトコル

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この実験全体は成都中医大学基礎医学院実験センターで実施されました。すべての動物福祉および実験手順は成都中医薬大学の実験動物福祉倫理委員会(倫理第2024078号)によって承認されました。実験はNIHの実験動物のケアと利用に関するガイド(1986年改訂版、出版物86-23)に厳密に従って行われました。

動物と食性
生後6〜8週のオスおよびメスのウィスターラットは、体重200〜20g±20gでした。すべてのラットは換気の良い部屋に収容され、12時間の明暗サイクルがあり、餌や水を自由に利用できました。

モデルとグループ
動物モデルは、過去の研究経験を踏まえて誘導されました。10。7日間の順応期間の後、21頭のウィスターラット(オス/メス分布50%)が、Excelの乱数生成器を用いて3つの実験グループ(n=7/グループ)にランダムに割り当てられました。各グループのオスとメスのラット数は、性別の影響を最小限に抑えるためにほぼバランスが取られました。正常コントロール(NC):毎日1mL/100gの精製水を胃ガベージ投与。高塩モデル(HS)およびEA介入(EA):12%NaCl溶液(1 mL/100 g)を毎日ガベージで投与。すべての介入は30日間連続で継続されました。

EA治療
治療はモデル作成に成功した翌日に開始されました。EAは、標準化され定量化可能な刺激パラメータを持ち、操作者による変動を低減し結果の再現性を高めるため、手鍼治療に代わって選ばれました。BL23(沈舒、膀胱経絡)とKI3(太西、腎経絡)の位置は、中国鍼灸学会のラット鍼穴定位基準に基づき決定されました。BL23は背側正中線から6 mm外側に位置し、第2腰椎の下側に位置します。KI3は内側大槌の最高点とアキレス腱の後縁の間の中間凹部に位置していました。穴位の局所毛は除去され、消毒されました。使い捨ての滅菌鍼(0.18mm×13mm)が経位を垂直に刺し、BL23は4〜6mm、KI3は3〜5mmの挿入深さでした。電気鍼治療装置の正極クリップは、片側のBL23の針の柄に接続され、同じ側のKI3の陰極クリップに接続されていました。電気鍼治療装置のパラメータ:波形:濃密なスパース波(10/50 Hz);周波数:スパース波は5秒、濃波は10秒;強度:1〜2 mA、ラットの痙攣や痛みの反応(叫び声、抵抗行動)に応じて調整;脈幅:≤ 1 MS。刺激プロトコル:介入は毎日17:00から19:00(北京時間)まで行われ、1回20分間行われました。サイクル:1つの治療サイクルは7日間で構成され、合計4サイクルと各サイクル間に1日間の休息があります。具体的なプロセスは 図2 (BioGDP.com13で作成)に示されています。

図2
図2:実験タイムライン。 この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。

サンプル採取と調製
ガベージから1か月後、EA介入前にラットから眼窩静脈血を採取しました。血漿サンプルは1,000× g で遠心分離、4°Cで15分間抽出されました。 治療終了時に各ラット群から新鮮な糞便を採取しました。ラットは10%乳化イソフルラン(30 mg/kg)で麻酔され、安楽死処分されました。腹腔を開け、4時間以内に全血せん断速度粘度(WBSRV)を測定するために腹部大動脈から約5mLの血液を採取しました。腹部大動脈組織を組織病理学的解析のために採取しました。すべてのサンプルは後回使用のために-80°Cで保存されました。

WBSRV試験
モデリング完了後、ラットの腹部大動脈から約4〜5mLの全血を採血針で採取し、ヘパリンナトリウム抗凝固チューブに入れました。チューブは優しく揺らされ、血液サンプルと抗凝固剤がしっかり混ざるようにしました。4時間以内に、完全自動血液流媒体分析装置を用いてWBSRVおよび赤血球沈降速度(ESR)を測定しました。

血管組織病理学
血管組織は4%パラホルムアルデヒド溶液に少なくとも24時間固定され、ヘマトキシリン・エオシン(HE)染色のために厚さ3μmで切片されました。画像は100×倍率と400×倍で撮影されました。

16S rDNAシーケンシング
各グループの糞便サンプルからゲノムDNAが抽出されました。V3-V4プライマー配列(341F: 5'-CCTACGGGNGGCWGCAG-3'; 805R: 5'-GACTACHVGGGGGTATCTAATCC-3')は、全DNAのPCR増幅に用いられました。PCR増幅プログラムは以下の通りです:98°Cでの前変性30秒、98°Cでの変性10秒、54°Cでのアニーリング30秒、72°Cでの伸長45秒、合計32サイクル、その後72°Cで10分間の最終延長。PCR産物は精製・定量されました。ペアエンドシーケンシング(2×250 bp)はNovaSeq 6000シーケンシングプラットフォーム上で実施されました。ペアエンドリードは統合・フィルタリングされ、高品質なデータが得られました。QIIME 2のDADA2プラグインを用いて、長さフィルタリングとノイズ除去が行われました。この過程ではアンプリコン配列変異体(ASV)およびASV存在比表が生成され、その後単一ASVの除去が行われました。分類学的注釈および存在比プロファイリングは、ASV配列ファイルに基づきSILVAデータベースを用いて、種の違いやサンプル間の群集組成を調査しました。種の多様性と相対的な個体数の変化は、α多様性および多様性β分析によって評価され、データ可視化はこのウェブサイト(https://www.omicstudio.cn/home)で実施されました。

統計解析
統計解析はSPSS 26.0を用いて実施されました。 P < 0.05の値は統計的に有意とされました。均質な分散のデータでは、グループ間比較には一方向ANOVAを用い、有意な差が見つかった場合は事後最小有意差(LSD)検定を用いました。異種分散のデータには、ランク別非パラメータのクラスカル・ウォリス一方向ANOVAが用いられました。Mann-Whitney Uテスト解析を用いて腸内細菌叢構成および群集構造の変化を評価しました。Pearsonランク相関分析を用いて、異なる存在量を持つ腸内細菌と他の指標との相関関係を評価しました。ピアソン相関解析が用いられたのは、データがシャピロ・ウィルク検定およびダービン・ワトソン検定によって検証された正規性と線形性の仮定に合致していたためです。統計グラフとヒートマップはGraphPad Prism 10を用いて生成されました。

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結果

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動物モデルの検証
4つの凝固パラメータは、血管病変研究において重要な役割を果たし、血管病理学的変化と密接に関連する凝固機能異常を監視します。後視窩静脈叢血のモデリング評価後、HS/EA群とNC対照群間で凝固パラメータ(PT、APTT、FIB、TT)に有意な変化が認められました(図3)。具体的な検査値は 補足表1に記載されています。これはHSDがラットにおいて異常な凝固機能を誘発する可能性を示唆しています。

図3
図3:凝固パネルの結果。

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ディスカッション

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血管病変は、さまざまな心血管疾患や代謝障害の発症および病理的症状において重要な要因です。その悪影響としては、血管機能障害、異常な血液凝固、脂質沈着、プラーク形成があり、これらは血圧上昇、血栓症、動脈プラークの発生を引き起こし、最終的にはさまざまなCVDを引き起こすことがあります。したがって、血管病変の進行を止め、正常な血管機能を回復させるための適時な介入は、心血管疾患やその他の関連疾患の予防と緩和に不可欠です。

過剰な塩分摂取は血管病変の原因の一つです。現在の研究では、塩分が水分やナトリウムの保持および複数の経路を通じて血管の収縮を引き起こすことが示されています17,18。また、高塩分摂取は腸内細菌叢の構造を乱し、...

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開示事項

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著者たちは利益相反を一切認めていない。

謝辞

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この研究は四川省科学技術局(助成金番号2024NSFSC0717)によって資金提供されました。フィギュア準備に協力してくれたFigdrawに感謝します。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
鍼治療針蘇州医療用品工場有限公司2420590.18 & times;13mm
活性化部分トロンボプラスチン時間(APTT)検査キット(凝固法)北京後継技術株式会社R21D24C4
AMPureのXPビーズベックマン・コールター・ゲノミクスA63881
自動凝固分析装置北京後継技術株式会社SF-8050
フィブリノーゲン(FIB)検査キット(凝固法)北京後継技術株式会社R31D24D2
完全自動血液レオロジー検査機北京後継技術株式会社SA-5600
GraphPad プリズム10グラフパッド・ソフトウェア株式会社
H&E染色溶液武漢サイウェイアーバイオテクノロジー株式会社G1005
イルミュルミライブラリの定量化キットカパ・バイオサイエンス7960166001
イソフルランRWDライフサイエンスR510-22-10100 mL
磁気ビーズベースの便ゲノムDNA抽出キットバイオテックAU46111-96
ニコン エクリプス Ci-L 直立白色光学顕微鏡ニコン
QIIME 2https://qiime2.org/
SDZ-II 華陀電子鍼治療装置蘇州医療用品工場有限公司SDZ-II
SILVAデータベースリリース138、https://www.arb-silva.de/
塩化ナトリウム成都金山化学試薬有限公司20231008500 g
SPFウィスターラットSPF(北京)バイオテクノロジー株式会社SCXK(北京)2024-0001
トロンビン時間(TT)アッセイキット(凝固法)北京後継技術株式会社R4D24E1

参考文献

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