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背景与目的:小肠上皮由多种类型的细胞构成,包括小肠干细胞、吸收型上皮细胞、潘式细胞,杯状细胞和小肠内分泌细胞等。小肠内分泌细胞由小肠干细胞分化而来,转录因子Neurog3(Ngn3)是小肠内分泌细胞的标记基因。小肠内分泌细胞分泌不同类型的多肽。通过内分泌和旁分泌等途径,肠多肽在肠道正常生理功能中发挥了重要作用,包括肠道蠕动、血管收缩、营养吸收以及上皮生长等。肠道和大脑之间存在着双向的信息交流,形成脑-肠轴。最近研究发现肠内分泌细胞还能直接和迷走神经节神经元形成突触,将肠道中的信息传递到脑。光线是调控哺乳动物中枢生物钟节律的主要因素,中枢生物钟(Central clock)节律起搏器位于下丘脑视交叉上核(Suprachiasmatic Nucleus,SCN)。摄食可以牵引外周组织生物节律(Peripheral clock),但摄食是否通过刺激内分泌细胞,从而影响中枢生物节律目前还不得而知。本研究建立了肠内分泌细胞缺失的小鼠模型(Ngn3flox/flox;Vil-CreERT2,即Ngn3△IEC),旨在探索肠内分泌细胞对中枢生物节律的影响。研究方法:1)建立肠内分泌细胞缺失的小鼠模型(Ngn3△IEC),通过western blot、qRT-PCR和免疫组化检测肠上皮中Ngn3和其他肠内分泌细胞标记基因的表达,确认肠内分泌细胞缺失的程度。用qRT-PCR检测各种肠多肽的mRNA表达水平。2)寻找肠内分泌细胞缺失后的小鼠表型。首先,对Ngn3AIEC和野生型小鼠的体重进行跟踪,确定肠内分泌细胞是否影响营养吸收。其次,分离小鼠的肠道组织,进行包埋、石蜡切片和HE染色,观察肠隐窝、绒毛的形态变化。制作小鼠小肠的冰冻切片,进行油红染色,检测Ngn3△IEC小鼠对脂质的吸收效率。另外,通过血生化检测Ngn3AIEC小鼠血液中总胆固醇,高密度胆固醇,低密度胆固醇,游离的脂肪酸和甘油三酯等的变化。3)将Ngn3△IEC和野生型小鼠进行跑轮实验,探究肠内分泌细胞缺失后对小鼠中枢生物钟周期和稳定性的影响。研究结果:1)与野生型小鼠相比,Ngn3△IEC小鼠肠上皮中,Ngn3的mRNA和蛋白表达水平显著降低。Ngn3△IEC小鼠的肠内分泌细胞完全缺失。2)与野生型小鼠相比,Ngn3△IEC小鼠体重明显下降,小肠绒毛明显变短,对脂质的吸收能力明显下降。小鼠血液中游离脂肪酸、总胆固醇和低密度胆固醇的含量也显著下降。3)与野生型小鼠相比,Ngn3△IEC小鼠生物钟周期未明显改变,仍然呈现近似24h的跑轮节律,但对时差的适应能力更强。野生型小鼠适应时差需要5.00±0.41天,而Ngn3△IEC小鼠适应时差只需3 00±0 02天。Ngn3△IEC小鼠SCN生物钟基因Per1,Per2,Cry2的节律性表达明显减弱。结论:肠内分泌细胞缺失的小鼠,其肠多肽分泌减少,小肠绒毛的形态结构发生了变化,小肠对脂质的吸收能力下降。肠内分泌细胞缺失降低了中枢生物节律的稳定性,导致小鼠对时差的适应能力增强。