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电针通过调控Epac1-Piezo2轴缓解炎症后肠易激综合征（PI-IBS）内脏和躯体高敏感性的机制研究

一、研究团队与发表信息

本研究由南京中医药大学附属医院针灸康复科的Jing Guo、Lu Chen等12位作者合作完成，通讯作者为Yong-Jun Peng、Li-Xia Pei和Jian-Hua Sun。研究于2022年7月5日发表在Frontiers in Endocrinology期刊（影响因子：5.555），题为《Electroacupuncture Attenuates Post-inflammatory IBS-Associated Visceral and Somatic Hypersensitivity and Correlates with the Regulatory Mechanism of Epac1–Piezo2 Axis》。

二、学术背景

科学领域：本研究属于胃肠神经内分泌学与疼痛医学的交叉领域，聚焦于针灸治疗功能性胃肠疾病的机制。
研究动机：肠易激综合征（IBS）是一种以腹痛和排便习惯改变为特征的慢性疾病，其中炎症后IBS（PI-IBS）与肠道感染后的持续炎症反应相关。内脏高敏感性和外周机械性痛觉过敏是PI-IBS的核心病理特征，但现有治疗手段（如5-羟色胺受体拮抗剂）疗效有限。电针（Electroacupuncture, EA）在临床中显示对IBS症状有缓解作用，但其上游分子机制（尤其是机械敏感通道Piezo2和环磷酸腺苷效应蛋白Epac1的作用）尚未明确。
研究目标：探究电针通过ST36（足三里）和ST37（上巨虚）穴位是否通过调控Epac1-Piezo2轴改善PI-IBS模型小鼠的内脏和躯体高敏感性。

三、研究流程与方法

研究分为三个实验模块，采用2,4,6-三硝基苯磺酸（TNBS）诱导的PI-IBS小鼠模型，通过多学科技术验证假设：

1. 实验I：模型验证与病理评估

   • 对象与分组：C57BL/6J雄性小鼠（n=20），分为TNBS处理组（3、7、28天）和盐水对照组。
     
   • 方法：通过结肠组织HE染色评估炎症损伤，采用半定量评分系统（0-11分）分析病理变化。
     
   • 关键发现：TNBS处理后第3天出现黏膜结构破坏和炎性浸润，第28天炎症消退但高敏感性持续，证实PI-IBS模型成功建立。

2. 实验II：电针疗效与分子机制

   • 分组：对照组、模型组、电针组（EA）、假电针组（Sham EA），每组10只小鼠。
     
   • 干预：电针刺激ST36/ST37穴位（2/15 Hz，1 mA，15分钟/天，连续7天），假电针组使用无电流木签模拟。
     
   • 行为学检测：
     
     • 内脏敏感性：通过腹部撤回反射（AWR）评分，在15-60 mmHg结肠压力下记录反应。
       
     • 躯体敏感性：采用Von Frey纤维丝测定后爪撤回阈值（PWT）。
       
   • 分子检测：
     
     • qPCR、Western blot、免疫荧光染色检测结肠和腰骶段背根神经节（L5-S2 DRG）中Epac1、Piezo2、5-HT及5-HT3R的表达。
       
     • ELISA定量结肠5-HT浓度。
       
   • 结果：电针显著降低AWR评分和PWT阈值，且效果优于假电针；同时下调结肠和DRG中Epac1、Piezo2的mRNA及蛋白水平，减少5-HT释放和5-HT3R表达。

3. 实验III：基因敲降验证关键靶点

   • AAV9介导的基因沉默：通过腹腔注射携带Epac1-shRNA（shEpac1）或Piezo2-shRNA（shPiezo2）的腺相关病毒，沉默结肠中目标基因。
     
   • 分组：包括模型组、shEpac1组、shPiezo2组、联合沉默组（shEpac1+shPiezo2）及电针联合组。
     
   • 发现：
     
     • 单独沉默Piezo2可消除电针对躯体高敏感性的改善作用。
       
     • 联合沉默Epac1和Piezo2与电针协同缓解内脏高敏感性，但完全阻断电针对躯体高敏感性的调控。
       

四、主要研究结果

1. 电针的镇痛效应：电针显著降低PI-IBS小鼠的内脏和躯体高敏感性，AWR评分在30-60 mmHg压力下降低30%-50%，PWT阈值提高2倍（p<0.01）。
   
2. 分子机制：
   
   • Epac1-Piezo2轴：电针下调结肠和DRG中Epac1/Piezo2的表达，抑制机械信号转导，减少5-HT释放（结肠5-HT浓度降低40%，p<0.001）。
     
   • 上下游关系：基因沉默实验证实Piezo2是电针调节躯体敏感性的必需靶点，而Epac1协同增强这一效应。
     
3. 组织特异性：DRG中Epac1/Piezo2的同步下调提示电针可能通过外周-中枢联动机制发挥作用。
   

五、结论与价值

1. 科学意义：首次揭示电针通过Epac1-Piezo2轴调控5-HT通路缓解PI-IBS高敏感性的机制，为针灸的神经-内分泌调控提供了分子证据。
   
2. 应用价值：为开发靶向Epac1/Piezo2的IBS治疗策略（如药物或联合针灸）奠定基础，尤其对难治性内脏痛患者具有临床转化潜力。
   

六、研究亮点

1. 创新性：
   
   • 首次将机械敏感通道Piezo2与针灸镇痛机制关联，拓展了针灸研究的分子维度。
     
   • 采用AAV9结肠特异性基因敲降，精准验证靶点必要性。
     
2. 方法学严谨性：结合行为学、分子生物学和多组学技术，构建了从动物模型到临床机制的完整证据链。
   

七、其他价值

研究还发现DRG中Epac1/Piezo2的表达与结肠变化同步，提示“肠-DRG-脑轴”可能是电针作用的潜在通路，为后续中枢机制研究提供了方向。