丁酸钠诱发肠易激综合征结肠高敏性的发生机制研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jianlovepan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
肠易激综合征(irritable bowel syndrome,IBS)是临床上最常见的胃肠道疾病,以腹部不适或腹痛伴排便异常为主要特征,缺乏形态学和生化指标的异常。IBS患者普遍伴有结肠敏感性的增高,这表明感觉神经参与了本病的发生,其兴奋性的增加在感知疼痛或反射控制方面起了重要作用。研究发现IBS患者的结肠高敏性的产生主要是由于胞体位于背根神经节(dorsal root ganglion,DRG)的内脏传入纤维致敏所致,但其参与机制尚未明确。深入研究IBS结肠高敏感性的发病机制,继而开发新的治疗方法,必须以合适的动物模型为基础。最新的报道表明,丁酸钠灌肠可以成功制作具备IBS患者结肠高敏性的动物模型,而IBS患者结肠内丁酸盐含量上升的发现使得该模型更具相关性。基于以上研究背景,本研究通过建立体外胎鼠DRG神经元丁酸钠培养模型,研究单因素丁酸钠对体外培养的DRG神经元SP、CGRP合成与释放及VR1活性的影响作用,探讨其可能的机制;并用丁酸钠灌肠制作具备IBS患者结肠高敏性的大鼠动物模型,观察模型大鼠DRG神经元SP、CGRP和VR1的表达变化,并就其在IBS发生发展中的作用机制进行探讨,为IBS寻求新的治疗靶点提供实验依据。全文摘要如下:第一部分:丁酸钠对辣椒素诱发背根神经节神经元感觉神经肽释放的调节作用将胎龄为15 d的Wistar大鼠DRG神经元在体外分散培养24 h,然后分为5组:其中一组神经元不施加任何干预因素,继续培养48 h,作为正常对照组;其余4组神经元均在培养液中加入丁酸钠,使其终浓度分别为0.01 mmol/L,0.1 mmol/L,1 mmol/L,10 mmol/L,继续培养48 h;用作放射免疫分析(radioimmunoassay,RIA)的标本再增加一个辣椒素溶剂对照组。终止培养后,用RT-PCR法和Western Blot法对各组标本都进行SP、CGRP、VR1 mRNA和VR1蛋白的测定;用RIA法测定各组神经元SP和CGRP的基础释放量;随后在各组培养液中加入辣椒素(300 nmol/L)孵育5 min,用RIA法测定各组神经元SP和CGRP的辣椒素诱发释放量。根据以上各项检测结果综合分析丁酸钠对DRG神经元的影响作用及其机制。实验结果如下:(1)高浓度丁酸钠(1 mmol/L,10 mmol/L)促进原代分散培养的胎鼠DRG神经元SP和CGRP mRNA的表达,与对照组和低浓度丁酸钠(0.01 mmol/L,0.1 mmol/L)组相比较,均具有显著性差异(P<0.001);低浓度丁酸钠组与对照组相比较,在统计学上没有显著性差异。(2)不同浓度的丁酸钠都可促进原代分散培养的胎鼠DRG神经元VR1mRNA和蛋白的表达,与对照组相比较,均具有显著性差异(P<0.05),并呈剂量相关性。(3)丁酸钠不能改变原代分散培养的胎鼠DRG神经元SP和CGRP的基础释放量,与对照组相比较,在统计学上没有显著性差异:高浓度丁酸钠(1mmol/L,10 mmol/L)可提高辣椒素刺激原代分散培养胎鼠DRG神经元的SP和CGRP释放量,与对照组、辣椒素溶剂对照组和低浓度丁酸钠(0.01 mmol/L,0.1 mmol/L)组相比较,均具有显著性差异(P<0.05);低浓度丁酸钠对辣椒素刺激原代分散培养胎鼠DRG神经元的SP和CGRP释放量则没有影响,与对照组相比较,在统计学上没有显著性差异。以上结果表明:丁酸钠本身对原代分散培养的胎鼠DRG神经元没有直接的兴奋作用,不能直接诱发SP和CGRP的释放,但丁酸钠可剂量相关性的诱发VR1 mRNA及其蛋白表达增加,提高了DRG神经元对辣椒素刺激的敏感性;同时高浓度的丁酸钠可增加SP和CGRP mRNA的表达,增加了SP和CGRP的合成;以上两点共同导致原代分散培养的胎鼠DRG神经元在辣椒素孵育时SP和CGRP的释放量增加,提高了DRG神经元对辣椒素刺激的效应性。第二部分:感觉神经肽和辣椒素受体在肠易激综合征结肠高敏性发生中的作用体重220~240 g健康成年雄性Wistar大鼠80只,随机分为10组,每组8只,4只大鼠一笼,可随意获取食物和水,尽量减少或避免动物的不适。在所有的实验操作前,将大鼠于实验室环境中饲养7 d。取2组动物,将Fogarty导管插入大鼠肛门7 cm,到达结肠,对照组和丁酸钠组分别灌注1 ml生理盐水或中性丁酸钠溶液(200 mmol/L),2次/d,共灌注3 d。在第1次灌肠后的第9 d对结直肠球囊扩张实验(colorectal distention,CRD)时压力诱导的行为学反应进行评价,记录CRD阈值,并对结肠粘膜行肉眼观察和结肠髓过氧物酶(myeloperoxidase,MPO)活性测定;同时分别采集2组Wistar大鼠血标本和L6~S2胸腰段DRG,用RIA法测定血浆SP和CGRP的含量;并用RT-PCR技术和Western Blot技术分别检测大鼠DRG中SP、CGRP及VR1的mRNA和各自蛋白的表达。在实验中,另外8组动物应用外源性SP、CGRP、L733060(NK1受体抑制剂)、CGRP8-37(CGRP受体抑制剂)或辣椒素后,观察动物CRD阈值的变化,进而评价感觉神经肽SP、CGRP和VR1途径在丁酸钠灌肠建立IBS模型中的作用,为探索IBS新的、有效的治疗靶点提供实验依据。实验分为10组:(1)对照组;(2)丁酸钠组;(3)L733060预处理组:每次丁酸钠灌肠前10 min,静脉注射L733060(3 mg/kg);(4)CGRP8-37预处理组:每次丁酸钠灌肠前10 min,静脉注射CGRP8-37(20 ug/kg);(5)辣椒素预处理组:丁酸钠灌肠4 d前皮下注射辣椒素(50 mg/kg);(6)SP组:静脉注射4mg/kg的SP,10 min后测定疼痛阈值;(7)CGRP组:静脉注射500 ng/kg的CGRP,10 min后测定疼痛阈值;(8)L733060治疗组:第1次灌肠后第9 d,在CRD前10 min静脉注射L733060(3 mg/kg);(9)CGRP8-37治疗组:第1次灌肠后第9 d,在CRD前10 min静脉注射CGRP8-37(20 ug/kg);(10)辣椒素治疗组:第1次丁酸钠灌肠后第5 d,皮下注射50 mg/kg辣椒素。除了SP组和CGRP组,其它各组观察的时间点为第1次灌肠后的第9 d。实验结果如下:(1)丁酸钠灌肠能诱导大鼠DRG中VR1蛋白和SP、CGRP、VR1 mRNA的表达,增加血浆SP和CGRP的浓度,但模型大鼠DRG中SP和CGRP的含量显著降低。(2)正常大鼠静脉注射SP或CGRP可造成大鼠结肠CRD阈值下降,敏感性增强。(3)丁酸钠灌肠建立IBS结肠高敏性动物模型的作用可被预先给予L733060、CGRP8-37或辣椒素完全取消。(4)静脉注射CGRP8-37或皮下注射辣椒素,可逆转丁酸钠灌肠所引起的IBS结肠高敏性模型大鼠的结肠感觉过敏,增加模型动物的CRD阈值,使其达到正常动物水平。以上结果表明:丁酸钠灌肠所引起的大鼠结肠感觉过敏,与SP和CGRP的释放增加密切相关,而SP和CGRP的释放增加一方面是由于二者合成增加,另一方面可能是由于VR1表达增多,提高了DRG神经元对多种刺激的敏感性,进而导致SP和CGRP释放增多;SP受体拮抗剂可预防内脏感觉过敏,但对已存在的高敏感性则无拮抗作用;而CGRP8-37和辣椒素对内脏感觉过敏则既有预防作用,又有治疗作用,可作为IBS治疗新的靶点。
其他文献
了解乙型肝炎病毒的复制情况对乙型肝炎的诊断、治疗、预后以及流行病学观察都有非常重要意义。文章主要探讨HBV-DNA与preSiAg之间的相关性,找出在诊断肝病中的应用价值,通过乙
对液态Si与液态MgO之间的还原反应进行理论分析,并对以煅烧白云石为主要原料的液态炉渣进行熔融还原实验。热力学计算结果显示系统压强从标准大气压下降到5kPa时,液态MgO被液
文章以2011—2015年中国装备制造业上市公司为研究样本,引入技术创新投入变量,探究企业社会责任对企业绩效的作用路径。研究结果表明,企业社会责任能显著促进企业绩效,技术创
聂惠民教授为我国著名的中医学专家,北京中医药大学教授、主任医师,博士研究生导师,全国名老中医师带徒指导教师。聂惠民教授从事中医临床、教学、科研工作四十余年,积累了丰富的
目的:慢性乙型肝炎的临床转归包括乙肝病毒携带者肝、硬化、肝癌、乙型重型肝炎,它是一组有明确病因的复杂多基因疾病,应用SNP-MaP(snp microarray and pooling)完成全基因组
基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinases,MMPs)是降解细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的重要酶类,几乎能降解ECM的所有成分,已发现26种,按作用底物不同分为胶原酶、明胶酶、
目前,在G22青兰高速莱芜至泰安段改扩建工程现场,超3000人在67个复工点紧锣密鼓地施工,力争今年内交工通车。日前,由齐鲁交通发展集团有限公司(以下简称"齐鲁交通发展集团")
目的:以急性胰腺炎(AP)的肺损伤作为研究对象,分别通过动物实验和原代细胞培养对肝枯否细胞在其中的作用进行观察,以期对AP病程中胰外器官损伤发生率高、病死率高的原因,及其与全身
受新冠肺炎疫情、高速公路车流量骤减以及免收通行费政策的影响,山西翼侯高速预计2020年通行费收入将同比减少47.15%(往年翼侯高速的收支接近平衡),而以往效益较好的高速公路
慢性乙型肝炎(CHB)威胁全球人类健康,其中1/3以上的慢性感染者在中国。抗病毒治疗是慢性乙型肝炎的核心治疗措施。核苷类似物(NUC)是目前抗病毒治疗的主流药物。同时,核苷类