中国全科医学 ›› 2025, Vol. 28 ›› Issue (27): 3399-3409.DOI: 10.12114/j.issn.1007-9572.2024.0424
张红石1, 曲子涵1, 孙雪峰1, 王宇峰1, 丛德毓2, 张野1,*()
收稿日期:
2024-11-10
修回日期:
2025-03-20
出版日期:
2025-09-20
发布日期:
2025-07-22
通讯作者:
张野
作者贡献:
张红石进行研究的构思与设计及可行性分析、设计研究方案,后期数据收集整理、统计分析并撰写论文;曲子涵、孙雪峰参与设计研究方案,进行动物造模、实验干预、数据收集整理及统计分析;王宇峰进行论文及英文的修订;丛德毓、张野负责文章的质量控制及审校,对文章整理负责,监督管理。
基金资助:
ZHANG Hongshi1, QU Zihan1, SUN Xuefeng1, WANG Yufeng1, CONG Deyu2, ZHANG Ye1,*()
Received:
2024-11-10
Revised:
2025-03-20
Published:
2025-09-20
Online:
2025-07-22
Contact:
ZHANG Ye
摘要: 背景 失眠是一种常见的睡眠障碍,严重影响患者的生活质量和身心健康。腹部推拿作为一种非药物疗法,因其在治疗失眠方面疗效确切且安全、无明显不良反应,逐渐受到关注,但其治疗失眠的具体机制尚不明确。 目的 通过蛋白质组学分析,阐述腹部推拿治疗后对对氯苯丙氨酸(PCPA)失眠模型大鼠下丘脑蛋白的差异表达,结合行为学分析,探讨腹部推拿治疗失眠的作用机制。 方法 2022年3—5月,取健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠18只,体质量(225±5)g。将SD大鼠随机分为空白组、模型组和治疗组,每组6只。通过腹腔注射PCPA法建立大鼠失眠模型,空白组、模型组不做治疗,治疗组行腹部推拿,1次/d,12 min/次,连续7 d。观察记录各组大鼠行为状态,采用蛋白组学技术鉴定各组大鼠下丘脑差异蛋白表达情况,运用生物学信息进行差异蛋白基因本体论(GO)功能注释和KEGG富集分析,通过Western blotting法验证相关差异蛋白。 结果 造模后24 h对大鼠进行戊巴比妥钠翻正反射实验,结果显示,模型组、治疗组与空白组相比,潜睡眠时间延长、睡眠持续时间缩短(P<0.05),提示造模成功。治疗7 d后,行为学结果显示,与空白组相比,模型组体质量下降、自发举爪次数增加、大鼠寻找平台的时间增加(P<0.05);与模型组比较,治疗组体质量增加、自发举爪次数减少、大鼠寻找平台的时间缩短(P<0.05)。蛋白组学分析结果显示,与失眠关系密切的早老素-1(Psen1)和肌酸激酶(Ckm)造模后升高,治疗后降低(P<0.05);γ-氨基丁酸受体亚基α-5(Gabra5)和组蛋白去乙酰化酶4(Hdac4)在造模后降低(P<0.05),治疗后升高(P<0.05)。GO和KEGG通路富集分析发现差异表达蛋白主要参与蛋白激活级联、能量代谢、炎症反应、横纹肌组织发育等生物过程,神经活性配体-受体相互作用、造血细胞谱系是腹部推拿治疗作用的主要信号通路。对这以上4种蛋白进行Western blotting法验证,其中3种物质(Psen1、Ckm和Gabra5)显示出与质谱显示的趋势一致。 结论 经行为学结果及蛋白组学结果分析表明,腹部推拿可有效改善SD大鼠失眠症状,通过神经活性配体-受体相互作用、造血细胞谱系通路发挥作用,Psen1、Ckm、Gabra5为可能的关键蛋白,为腹部推拿治疗失眠提供了基础性依据。
组别 | 只数 | 潜睡眠时间 | 睡眠持续时间 |
---|---|---|---|
空白组 | 6 | 5.70±1.64 | 36.30±7.26 |
模型组 | 6 | 10.60±3.53a | 24.50±7.01a |
治疗组 | 6 | 11.00±3.59a | 26.00±6.27a |
F值 | 12.21 | 10.01 | |
P值 | <0.001 | <0.001 |
表1 造模后戊巴比妥钠翻正反射实验测试结果(±s,min)
Table 1 Test results of sodium pentobarbital after molding
组别 | 只数 | 潜睡眠时间 | 睡眠持续时间 |
---|---|---|---|
空白组 | 6 | 5.70±1.64 | 36.30±7.26 |
模型组 | 6 | 10.60±3.53a | 24.50±7.01a |
治疗组 | 6 | 11.00±3.59a | 26.00±6.27a |
F值 | 12.21 | 10.01 | |
P值 | <0.001 | <0.001 |
分组 | 只数 | 自发举爪次数(次) | 寻找平台时间(min) | 体质量(g) |
---|---|---|---|---|
空白组 | 6 | 3.90±2.88 | 50.26±16.79 | 219.10±5.32 |
模型组 | 6 | 7.30±3.53a | 88.15±23.33a | 198.60±7.04a |
治疗组 | 6 | 3.80±2.20b | 54.66±24.63b | 209.40±11.50b |
F值 | 8.08 | 5.36 | 21.18 | |
P值 | 0.002 | 0.005 | <0.001 |
表2 治疗后各组大鼠行为学测试及体质量变化结果(±s)
Table 2 Results of behavioral test and weight change of rats in each group after treatment
分组 | 只数 | 自发举爪次数(次) | 寻找平台时间(min) | 体质量(g) |
---|---|---|---|---|
空白组 | 6 | 3.90±2.88 | 50.26±16.79 | 219.10±5.32 |
模型组 | 6 | 7.30±3.53a | 88.15±23.33a | 198.60±7.04a |
治疗组 | 6 | 3.80±2.20b | 54.66±24.63b | 209.40±11.50b |
F值 | 8.08 | 5.36 | 21.18 | |
P值 | 0.002 | 0.005 | <0.001 |
图2 3组大鼠差异蛋白venn图、火山图注:A为模型组与空白组、治疗组与模型组上调差异表达蛋白venn图,B为模型组与空白组、治疗组与模型组下调差异表达蛋白venn图,C为模型组与空白组差异蛋白火山图,D为治疗组与模型组差异蛋白火山图。
Figure 2 Venn diagram and volcano plot of differential proteins in 3 groups of rats
蛋白ID | 蛋白描述 | 基因名 | 模型组/空白组比值 | 模型组/空白组P值 | 变化趋势 |
---|---|---|---|---|---|
P01237 | Prolactin | Prl | 302.515 2 | 6.265 | 上调 |
P01244 | Somatotropin | Gh1 | 51.151 8 | 2.612 | 上调 |
A0A0H2UHJ1 | Calgranulin-B | S100a9 | 14.092 7 | 0.006 | 上调 |
P97887 | Presenilin-1 | Psen1 | 14.987 1 | 2.687 | 上调 |
A0A0G2JSP8 | Creatine kinase | Ckm | 4.700 2 | 4.123 | 上调 |
F1M0N1 | Tyrosine-protein kinase | Abl2 | 6.059 9 | 3.627 | 上调 |
A0A0G2K2Z0 | EMAP-like 4 | Eml4 | 3.797 8 | 4.866 | 上调 |
Q9Z1J7 | Amino acid transporter | Slc1a5 | 5.513 9 | 0.026 | 上调 |
P06866 | Haptoglobin | Hp | 3.908 9 | 9.049 | 上调 |
Q5PPI1 | Serine/arginine-rich splicing factor 9 | Srsf9 | 2.804 1 | 0.014 | 上调 |
G3V8M1 | DNA polymerase | Pold1 | 4.500 1 | 0.005 | 上调 |
P19969 | Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-5 | Gabra5 | 0.369 3 | 3.140 | 下调 |
Q331S7 | Dysbindin domain-containing 2 | Dbndd2 | 0.460 5 | 0.001 | 下调 |
A0A0G2K2P3 | TNF alpha-induced protein 8 | Tnfaip8 | 0.532 6 | 0.003 | 下调 |
Q99P99 | Histone deacetylase 4 | Hdac4 | 0.265 2 | 4.219 | 下调 |
F1M702 | Cadherin 18 | Cdh18 | 0.341 0 | 0.001 | 下调 |
O70196 | Prolyl endopeptidase | Prep | 0.535 7 | 9.921 | 下调 |
表3 模型组和空白组失眠大鼠下丘脑差异蛋白表达差异
Table 3 Differences in expression of differential proteins in hypothalamus of insomnia rats before and after modeling in model group and blank group
蛋白ID | 蛋白描述 | 基因名 | 模型组/空白组比值 | 模型组/空白组P值 | 变化趋势 |
---|---|---|---|---|---|
P01237 | Prolactin | Prl | 302.515 2 | 6.265 | 上调 |
P01244 | Somatotropin | Gh1 | 51.151 8 | 2.612 | 上调 |
A0A0H2UHJ1 | Calgranulin-B | S100a9 | 14.092 7 | 0.006 | 上调 |
P97887 | Presenilin-1 | Psen1 | 14.987 1 | 2.687 | 上调 |
A0A0G2JSP8 | Creatine kinase | Ckm | 4.700 2 | 4.123 | 上调 |
F1M0N1 | Tyrosine-protein kinase | Abl2 | 6.059 9 | 3.627 | 上调 |
A0A0G2K2Z0 | EMAP-like 4 | Eml4 | 3.797 8 | 4.866 | 上调 |
Q9Z1J7 | Amino acid transporter | Slc1a5 | 5.513 9 | 0.026 | 上调 |
P06866 | Haptoglobin | Hp | 3.908 9 | 9.049 | 上调 |
Q5PPI1 | Serine/arginine-rich splicing factor 9 | Srsf9 | 2.804 1 | 0.014 | 上调 |
G3V8M1 | DNA polymerase | Pold1 | 4.500 1 | 0.005 | 上调 |
P19969 | Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-5 | Gabra5 | 0.369 3 | 3.140 | 下调 |
Q331S7 | Dysbindin domain-containing 2 | Dbndd2 | 0.460 5 | 0.001 | 下调 |
A0A0G2K2P3 | TNF alpha-induced protein 8 | Tnfaip8 | 0.532 6 | 0.003 | 下调 |
Q99P99 | Histone deacetylase 4 | Hdac4 | 0.265 2 | 4.219 | 下调 |
F1M702 | Cadherin 18 | Cdh18 | 0.341 0 | 0.001 | 下调 |
O70196 | Prolyl endopeptidase | Prep | 0.535 7 | 9.921 | 下调 |
蛋白ID | 蛋白描述 | 基因名 | 治疗组/模型组比值 | 治疗组/模型组P值 | 变化趋势 |
---|---|---|---|---|---|
P19969 | Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-5 | Gabra5 | 4.058 0 | 3.899 | 上调 |
B2GV05 | RNA-binding protein 5 | Rbm5 | 1.948 7 | 0.038 | 上调 |
Q63754 | Beta-synuclein | Sncb | 3.237 1 | 0.018 | 上调 |
Q497A2 | D-serine modulator-1 | Slc35b2 | 2.211 8 | 0.026 | 上调 |
F1M702 | Cadherin 18 | Cdh18 | 2.277 9 | 0.002 | 上调 |
Q03344 | ATPase inhibitor,mitochondrial | Atp5if1 | 2.525 2 | 0.008 | 上调 |
Q99P99 | Histone deacetylase 4 | Hdac4 | 2.761 0 | 1.328 | 上调 |
A0A0G2JSP8 | Creatine kinase | Ckm | 0.258 3 | 1.725 | 下调 |
P97887 | Presenilin-1 | Psen1 | 0.317 8 | 0.014 | 下调 |
Q9WVH8 | Fibulin-5 | Fbln5 | 0.224 0 | 0.001 | 下调 |
表4 治疗组和模型组失眠大鼠下丘脑差异蛋白表达差异
Table 4 Differences in hypothalamic differential protein expression of insomnia rats before and after treatment in treatment group and model group
蛋白ID | 蛋白描述 | 基因名 | 治疗组/模型组比值 | 治疗组/模型组P值 | 变化趋势 |
---|---|---|---|---|---|
P19969 | Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-5 | Gabra5 | 4.058 0 | 3.899 | 上调 |
B2GV05 | RNA-binding protein 5 | Rbm5 | 1.948 7 | 0.038 | 上调 |
Q63754 | Beta-synuclein | Sncb | 3.237 1 | 0.018 | 上调 |
Q497A2 | D-serine modulator-1 | Slc35b2 | 2.211 8 | 0.026 | 上调 |
F1M702 | Cadherin 18 | Cdh18 | 2.277 9 | 0.002 | 上调 |
Q03344 | ATPase inhibitor,mitochondrial | Atp5if1 | 2.525 2 | 0.008 | 上调 |
Q99P99 | Histone deacetylase 4 | Hdac4 | 2.761 0 | 1.328 | 上调 |
A0A0G2JSP8 | Creatine kinase | Ckm | 0.258 3 | 1.725 | 下调 |
P97887 | Presenilin-1 | Psen1 | 0.317 8 | 0.014 | 下调 |
Q9WVH8 | Fibulin-5 | Fbln5 | 0.224 0 | 0.001 | 下调 |
组别 | 只数 | Psen1 | Ckm | Gabra5 | Hdac4 |
---|---|---|---|---|---|
空白组 | 6 | 0.14±0.01 | 0.51±0.14 | 1.31±0.16 | 1.75±0.12 |
模型组 | 6 | 2.10±0.10a | 2.38±0.11a | 0.48±0.07a | 0.47±0.10a |
治疗组 | 6 | 0.11±0.02b | 0.61±0.24b | 1.96±0.16b | 1.28±0.11b |
F值 | 985.40 | 222.70 | 175.70 | 260.80 | |
P值 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
表5 3组大鼠Psen1、Ckm、Gabra5和Hdac4蛋白质表达水平测定(±s)
Table 5 Determination of protein expression levels of Psen1,Ckm,Gabra5 and Hdac4
组别 | 只数 | Psen1 | Ckm | Gabra5 | Hdac4 |
---|---|---|---|---|---|
空白组 | 6 | 0.14±0.01 | 0.51±0.14 | 1.31±0.16 | 1.75±0.12 |
模型组 | 6 | 2.10±0.10a | 2.38±0.11a | 0.48±0.07a | 0.47±0.10a |
治疗组 | 6 | 0.11±0.02b | 0.61±0.24b | 1.96±0.16b | 1.28±0.11b |
F值 | 985.40 | 222.70 | 175.70 | 260.80 | |
P值 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
图3 3组大鼠差异蛋白表达GO注释注:A为模型组/空白组上调差异蛋白表达的富集分析,B为模型组/空白组下调差异蛋白表达的富集分析,C为治疗组/模型组上调差异蛋白表达的富集分析,D为治疗组/模型组下调差异蛋白表达的富集分析。
Figure 3 GO annotation of differential protein expression in 3 groups of rats
图4 差异蛋白表达KEGG通路富集分析气泡图注:A为模型组/空白组上调差异蛋白信号通路富集分析,B为模型组/空白组下调差异蛋白信号通路富集分析,C为治疗组/模型组上调差异蛋白信号通路富集分析,D为治疗组/模型组下调差异蛋白信号通路富集分析。
Figure 4 Bubble chart of KEGG pathway enrichment analysis for differential proteins
图6 3组大鼠脑组织内Psen1、Ckm、Gabra5和Hdac4蛋白表达水平电泳图注:Psen1=早老素-1,Ckm=肌酸激酶,Gabra5=γ-氨基丁酸受体亚基α-5,Hdac4=组蛋白去乙酰化酶4
Figure 6 Electrophoretogram of Psen1,Ckm,Gabra5,and Hdac4 protein expression levels in brain tissues of 3 groups of rats
分组 | 只数 | Psen1 | Ckm | Gabra5 | Hdac4 |
---|---|---|---|---|---|
空白组 | 6 | 260.1±78.8 | 551.7±64.1 | 227.7±21.5 | 206.7±25.7 |
模型组 | 6 | 528.4±106.0a | 637.6±30.3a | 158.0±21.0a | 468.1±47.5a |
治疗组 | 6 | 296.5±73.3b | 558.8±19.9b | 199.0±22.9b | 178.3±9.2b |
F值 | 8.32 | 7.77 | 7.79 | 76.36 | |
P值 | 0.019 | 0.021 | 0.022 | <0.001 |
表6 3组大鼠Psen1、Ckm、Gabra5和Hdac4蛋白质表达水平(±s)
Table 6 Protein expression levels of Psen1,Ckm,Gabra5 and Hdac4 of 3 groups of rats
分组 | 只数 | Psen1 | Ckm | Gabra5 | Hdac4 |
---|---|---|---|---|---|
空白组 | 6 | 260.1±78.8 | 551.7±64.1 | 227.7±21.5 | 206.7±25.7 |
模型组 | 6 | 528.4±106.0a | 637.6±30.3a | 158.0±21.0a | 468.1±47.5a |
治疗组 | 6 | 296.5±73.3b | 558.8±19.9b | 199.0±22.9b | 178.3±9.2b |
F值 | 8.32 | 7.77 | 7.79 | 76.36 | |
P值 | 0.019 | 0.021 | 0.022 | <0.001 |
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