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目的:传统认为小脑是皮层下的躯体性运动控制中枢,但近年来的研究资料表明,小脑不仅具有经典的躯体性运动调节功能,还参与了非躯体性活动的调节。本研究旨在探讨刺激小脑顶核在减轻大鼠胃缺血-再灌注损伤中的作用及其调控机制。
方法:本实验采用健康Sprague-Dawley大鼠,采用化学刺激(注射L-Glu)、电刺激以及夹闭大鼠腹腔动脉30 min,松开动脉夹血流复灌1 h的胃缺血-再灌注(gastric ischemia-reperfusion,GI-R)模型,观察了FN注射一定剂量L-谷氨酸(L-Glu)对大鼠GI-R后胃黏膜损伤指数和细胞增殖凋亡相关因子的表达变化;进一步采用损毁小脑上脚交叉(XSCP)、下丘脑外侧区(LHA)、下丘脑室旁核(PVN)、切断膈下迷走神经或切除腹腔交感神经节及应用受体阻断剂、激动剂,观察了其他相关核团、外周神经以及抑制性神经递质GABA在FN刺激减轻大鼠GI-R损伤中的作用;最后运用免疫组化及免疫印迹等实验技术,观察了Fas,FasL蛋白在刺激FN对大鼠GI-R损伤的保护效应中的表达变化。
结果:
(1)电、化学刺激小脑FN,使GI-R损伤显著减轻,且有强度和剂量-效应依赖关系;
(2)刺激小脑FN,使胃黏膜细胞的凋亡率降低,增殖率升高;
(3)事先化学损毁小脑FN,然后对其再行刺激,则可消除对GI-R损伤减轻的作用;
(4)刺激小脑FN,使内脏大神经放电频率减少和放电幅度降低;化学损毁双侧下丘脑外侧区(lateral hypothalamic area,LHA),再刺激FN,内脏大神经的放电频率、幅度都无明显变化,与刺激FN前相比,差异无统计学意义;
(5)化学损毁双侧LHA能取消刺激小脑FN对大鼠GI-R损伤的减轻作用;
(6)刺激小脑FN使缺血-再灌注的胃黏膜的超氧化物歧化酶(SOD)活性升高、丙二醛(MDA)含量降低;
(7)事先FN内注射GABA合成标志酶.谷氨酸脱羧酶抑制剂3-MP或LHA内注射GABAAR拮抗剂bicucullin methbromide能取消刺激小脑FN对大鼠GI-R损伤的减轻作用;
(8)事先LHA内注射GABAAR激动剂muscimol能加强刺激小脑FN对GI-R损伤的减轻作用;
(9)LHA内单独注射GABA能减轻GI-R损伤;
(10)刺激小脑FN能够增加再灌注不同时间点的GMBF:
(11)刺激小脑FN能明显降低胃缺血.再灌注不同时间点Fas蛋白的表达水平,而对FasL蛋白的表达变化无明显影响。
结论:刺激小脑FN对大鼠GI-R损伤有保护作用;该保护作用是由FN释放抑制性氨基酸GABA,作用于IMA神经元胞膜上的GABAAR,促使交感神经的下传冲动减少,支配胃的血流量增多所致:GMBF的增多直接或间接地促进了胃黏膜细胞的增殖,抑制了胃黏膜细胞的凋亡,同时增强了胃黏膜细胞的抗氧化能力,从而减轻胃黏膜的损伤;此外,刺激FN减轻大鼠GI-R损伤可能还与Fas蛋白介导的抗细胞调亡通路有关。