糖尿病性筋萎縮症ラットにおける骨格筋と血糖値に対する電気鍼治療の効果

[Effects of electroacupuncture on skeletal muscle and blood glucose in rats with diabetic amyotrophy].

• Ye-Fei Chen
• Xi-Juan Jiang
• Rui Wang
• Zheng-Fei Yang
• Dan-Bin Wu
• Mao-Juan Guo

抄録

目的:

糖尿病性筋萎縮症のラットにおける骨格筋と血糖値に対する電気鍼治療（EA）の効果を探る。

OBJECTIVE: To explore the effects of electroacupuncture (EA) on skeletal muscle and blood glucose in rats with diabetic amyotrophy.

方法:

ＳＤラット４０匹のうち、１０匹を無作為にコントロール群に選択し、無処置とした。残りの30匹のラットをストレプトゾトシン(STZ, 60 mg/kg)の腹腔内注射で糖尿病(DM)モデルを確立した後、右後肢の血管結紮を行い、筋萎縮モデルを確立した。糖尿病性筋萎縮症のラットをモデル群とEA群に無作為に分け、各群10匹（モデル確立に失敗し死亡したため10匹を除外）とした。EA群のラットには、右側の「イーシュウ（EX-B 3）」「シェンシュウ（BL 23）」「ズサンリ（ST 36）」「サンインジャオ（SP 6）」で、分散密波、2Hz/15Hz、20分ずつ、1日1回、3週間にわたってEAを投与した。ＥＡ治療の前後に内カンから採血し、空腹時血糖値の検出には「グルコースオキシダーゼペルオキシダーゼ」法を用い、インスリン含量の検出にはＥＬＩＳＡ法を用いた。治療終了後、HE染色法を用いて右後肢の虚血性骨格筋の形態を観察し、リアルタイムPCR法を用いて右後肢の虚血性骨格筋組織における筋萎縮F-box（MAFbx）、筋リングフィンガー-1（MuRF1）およびフォークヘッドボックスO3a（FOXO3a）のmRNA発現を検出した。

METHODS: Among 40 SD rats, 10 rats were randomly selected into the control group and received no treatment. The remaining 30 rats were treated with intraperitoneal injection of streptozotocin (STZ, 60 mg/kg) to establish diabetes mellitus (DM) model, and then the rats were treated with vascular ligation at right posterior limb to establish amyotrophy model. The rats with diabetic amyotrophy were randomly divided into a model group and an EA group, 10 rats in each group (10 rats were excluded due to unsuccessful model establishment and death). The rats in the EA group was treated with EA at right-side "Yishu (EX-B 3)" "Shenshu (BL 23)" "Zusanli (ST 36)" and "Sanyinjiao (SP 6)", disperse-dense wave, 2 Hz/ 15 Hz, 20 minutes each time, once a day for 3 weeks. Before and after EA treatment, the blood sample was collected from inner canthus and the "glucose oxidase-peroxidase" method was used to detect fasting blood glucose level; ELISA method was used to detect insulin content. At the end of the treatment, HE staining method was used to observe the morphology of ischemic skeletal muscle in the right hindlimb; the real-time PCR method was used to detect the mRNA expression of muscle atrophy F-box (MAFbx), muscle ring finger-1 (MuRF1) and forkhead box O3a (FOXO3a) in the ischemic skeletal muscle tissue of right hindlimb.

結果:

治療前は、モデル群及びEA群の体重が対照群に比べて低かった(<0.01)；治療後は、対照群では体重が増加したが、モデル群及びEA群では体重が減少した(<0.01)。対照群と比較して、モデル群では空腹時血糖値が有意に上昇し、インスリン含量が有意に減少した(<0.01)のに対し、治療後のEA群では空腹時血糖値が有意に低下し、インスリン含量が有意に増加した(<0.01)のに対し、モデル群では空腹時血糖値が有意に低下し、インスリン含量が有意に増加した(<0.01)のに対し、EA群では空腹時血糖値が有意に低下し、インスリン含量が有意に増加した(<0.01)。モデル群の筋線維は明らかに破断し、核の数が減少し、核が収縮したり、溶解したりしていた；介入後のEA群の筋組織の形態はモデル群に比べて改善されていた。モデル群では対照群に比べて右後肢の虚血性骨格筋細胞の断面積が減少した（<0.01）；モデル群に比べてEA群では右後肢の虚血性骨格筋細胞の断面積が増加した（<0.05）。コントロール群と比較して、モデル群の右後肢虚血性骨格筋におけるMAFbx、MuRF1、FOXO3a mRNAのレベルは有意に増加した（<0.01、<0.05）；モデル群と比較して、EA群のMAFbx、MuRF1、FOXO3a mRNAのレベルは有意に減少した（<0.05、<0.01）。

RESULTS: Before the treatment, the body mass in the model group and EA group was lower than that in the control group (<0.01); after the treatment, the body mass in the control group was increased, while the body mass in the model group and EA group was decreased (<0.01). Compared with the control group, the fasting blood glucose was significantly increased and insulin content was significantly decreased in the model group (<0.01); compared with the model group, the fasting blood glucose was significantly decreased and the insulin content was significantly increased in the EA group after treatment (<0.01). The muscle fibers of the model group were obviously broken, the number of the nuclei decreased, and the nuclei shrinked or even dissolved; the morphology of the muscle tissue of the EA group after intervention was improved compared with the model group. Compared with the control group, the cross-sectional area of ischemic skeletal muscle cells in the right hindlimb in the model group was decreased (<0.01); compared with the model group, the cross-sectional area of ischemic skeletal muscle cells in the right hindlimb was increased in EA group (<0.05). Compared with the control group, the levels of MAFbx, MuRF1 and FOXO3a mRNA in the right hindlimb ischemic skeletal muscle in the model group were increased significantly (<0.01, <0.05); compared with the model group, the levels of MAFbx, MuRF1 and FOXO3a mRNA in the EA group were decreased significantly (<0.05, <0.01).

結論:

EAは、FOXO3aを誘導してMAFbxとMuRF1の転写を低下させることで、糖尿病性筋萎縮症の治療に一役買っている可能性がある。

CONCLUSION: EA may play a role in the treatment of diabetic amyotrophy by inducing FOXO3a to reduce the transcription of MAFbx and MuRF1.