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背景:结直肠癌发病率已处于常见肿瘤第三位。直肠癌中绝大多数患者选择保肛手术。术后约25%-90%的患者术后会出现排便习惯改变,严重影响患者生活质量,被称为前切除综合征(anterior resection syndrome,ARS)。ARS的一个重要因素是盆腔神经损伤。少部分患者随时间推移症状有一定改善,这种代偿性恢复机制尚不清楚,并且这种适应性恢复时间较长,程度有限。阐明这种适应性恢复机制,加速恢复过程,具有重要临床意义。研究发现,大鼠在去盆腔神经支配(pelvic nerve denervation,PND)后大约1周时间恢复结肠动力。我们前期研究观察到:在PND大鼠结肠黏膜中瞬时受体电位通道锚蛋白1(transient receptor potential ankyrin 1,TRPA1)的表达出现先下调后恢复的趋势,与肠道动力恢复趋势一致,提示PND大鼠结肠动力恢复与TRPA1有关。TRPA 1是瞬时受体电位通道家族(transient receptor potential channels,TRPs)中单独一类亚型,在多个生理过程中发挥作用。TRPA1在肠嗜铬细胞(enterochromaffin,EC)上表达,作为EC细胞的感受器分子,TRPA1感知肠腔内理化因素的刺激,引起5-HT释放,调控肠道动力。在肠道中,5-HT3受体参与肠道动力调节。为明确TRPA1在去盆腔神经支配后结肠动力适应性恢复中的作用,本研究建立PND模型小鼠,观察TRPA1基因缺失、TRPA1激动剂及拮抗剂干预对结肠功能影响,同时,观察5-HT3受体的表达情况,探讨TRPA1在PND小鼠结肠动力恢复可能的作用机制,为更深入研究肠道动力适应性恢复机制奠定基础。目的:1.验证PND小鼠结肠动力存在适应性恢复现象。2.观察TRPA1激动剂和拮抗剂及基因缺失对PND小鼠结肠动力的影响。3.免疫组化检测TRPA1及5-HT3受体在结肠的表达。4.Western blot检测TRPA1及5-HT3受体在PND小鼠结肠中的表达变化,探讨其在肠道动力恢复中的作用。方法:1.实验对象和分组1.1雄性C57小鼠216只,检测结肠传输功能及内脏敏感性各108只。结肠传输功能检测组再分为:PND组54只;假手术(sham)组54只。两组依据干预措施不同又分为:无药物处理组;TRPA1激动剂姜黄素处理组;TRPA1拮抗剂HC-030031处理组,每组18只。内脏敏感性检测组分组方法同结肠传输功能检测组。1.2雄性TRPA1基因敲除小鼠60只,结肠传输功能检测组30只,内脏敏感性检测组30只。再将结肠传输功能检测组分为:PND组15只和假手术组15只。内脏敏感性检测组同样分组。2.模型制备2.1 PND模型组:开腹后分别找到双侧盆腔神经,并离断。2.2假手术组:开腹后,旷置腹腔20分钟后关腹。2.3结肠传输功能检测:在小鼠盲肠预先置入硅胶管并固定。2.4内脏敏感性检测:在小鼠同侧腹外斜肌留置铂金电极。3.检测指标3.1结肠传输功能检测:术后第1、3、7天将0.1mL的亚甲蓝溶液缓慢由预置的硅胶管注入结肠,随后再注入0.1mL空气使亚甲蓝全部进入结肠,20分钟后处死小鼠,将整段结肠取出,测量亚甲蓝染色部分长度,计算该长度占结肠百分比即代表结肠传输功能。3.2直肠敏感性检测:术后第1、3、7天从留置电极处接入BL-420S生物信号采集系统,按照结直肠扩张(CRD)-内脏运动反射(VMR)操作方法测量小鼠直肠敏感性。3.3免疫组化检测TRPA1及5-HT3受体表达:取术后第1、3、7天小鼠远端结肠标本,4%多聚甲醛固定,石蜡包埋切片。采用超敏3步法进行TRPA1与5-HT3受体免疫组化染色。3.4 Western Blot检测:取术后第1、3、7天小鼠远端结肠标本,按照Western Blot步骤进行TRPA1、5-HT3受体蛋白检测。结果:1.PND小鼠结肠动力出现适应性恢复趋势:结肠传输试验结果提示:PND小鼠较假手术组术后第1天传输功能显著降低(P<0.001),术后第3天的结肠传输功能有恢复趋势但仍然降低(P=0.040),至第7天,两组传输功能的差异无统计学意义(P=0.073)。内脏敏感性试验显示:PND小鼠较假手术组术后第1天内脏敏感性显著降低(P<0.001),术后第3天内脏敏感性仍低(P=0.001),至第7天,内脏敏感性两组之间无差异(P=0.309),呈适应性恢复趋势。2.TRPA1激动剂(姜黄素)促进结肠动力恢复:与对照组相比,PND模型组小鼠术后第1天、第3天、第7天的结肠传输功能增强(均P<0.001)。内脏敏感性也增强。TRPA1拮抗剂干预后,适应性恢复趋势消失:PND模型组与正常对照组相比,小鼠术后第1天、第3天和第7天的结肠传输功能均下降(P=0.001,P<0.001,P=0.040),结肠传输功能无恢复趋势。同时内脏敏感性也降低。3.TRPA1基因缺失后,与野生型小鼠相比,术后第1、3、7天PND小鼠与假手术组小鼠结肠传输功能均受到抑制(均P<0.05)且无恢复性趋势。4.免疫组化显示:小鼠结肠有TRPA1及5-HT3受体表达。5.小鼠结肠TRPA1及5-HT3受体表达提示:PND小鼠术后第1天结肠TRPA1与5-HT3受体表达较假手术组降低(P=0.006,P=0.004),术后第3天也降低(P=0.043,P=0.012),术后第7天与假手术组差异无统计学意义(均P>0.05),呈恢复趋势。TRPA1基因敲除小鼠与野生型小鼠相比,5-HT3受体表达明显降低(均P<0.05),在去盆腔神经支配后,5-HT3受体表达与假手术组未见统计学差异(P>0.05)。结论:1.小鼠去盆腔神经支配后,结肠传输功能及内脏敏感性显著降低,但随时间推移存在适应性恢复现象。2.TRPA1激动剂(姜黄素)可显著促进去盆腔神经支配小鼠结肠动力恢复,应用TRPA1拮抗剂及TRPA1基因敲除后适应性恢复趋势消失。3.去盆腔神经支配后,TRPA1在小鼠结肠动力适应性恢复机制中起到核心作用。4.TRPA1可能通过下游的5-HT3受体调节肠道动力适应性恢复。