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研究背景 5-HT(5-羟色胺,5-hytroxytryptamine,serotonin)是一种在人体内广泛分布的生物活性胺,主要由L-色氨酸在胃肠道的嗜铬细胞(enterochromaffin,EC)或5-羟色胺能神经元内合成。5-HT主要分布于胃肠道、中枢系统和血小板中。其中,以胃肠道内5-HT含量最高,约占体内总量的60%~90%,其大多位于小肠陷窝或绒毛基底部的EC细胞内。作为重要的神经递质和细胞内信使5-HT主要参与胃肠道运动与分泌的调节,与呕吐、腹泻、胃肠运动失调以及肠激惹综合症(IBS)的病理形成机制有关。5-HT通过与不同器官上的膜受体结合而发挥作用。迄今为止,已知5-HT受体至少有7个亚型,分别是5-HT1、5-HT2、5-HT3、5-HT4、5-HT5、5-HT6和5-HT7。其中,除了5-HT3受体是配体结合的离子通道之外,其它5-HT受体均属于G-蛋白结合的受体家族(G-protein-coupled receptor,GPCR)。许多国内、外学者的研究表明,胃肠道内的5-HT主要通过5-HT1、5-HT2、5-HT3和5-HT4受体来实现其调节功能。Nagakura等在大鼠在体实验中发现5-HT引起的结肠液体分泌主要受5-HT3和5-HT4受体的调节。而离体肠道的一系列实验表明,5-HT引起的结肠分泌途径主要有两条:由5-HT3受体调节的神经通路及主要由5-HT4受体调节的非神经性通路。但5-HT对肠粘膜离子转运作用的具体受体机制还不十分清楚,有待进一步研究。 目的 研究5-HT对结肠上皮离子转运影响的相关信号传导机制及其受体机制。 方法 本实验以大鼠无神经结肠粘膜和有神经完整结肠为模型,运用短路电流,细胞内Ca2+测定,cGMP测定以及RT-PCR等技术来研究5-HT对结肠上皮离子转运影响的受体机制以及相关的信号传导机制。郑州大学20()4届硕士毕业论文5一HT对大鼠结肠上皮离子转运的作用及其机制结果无神经结肠粘膜加入神经性的Na+通道阻断剂TTx(l林M)和环氧合酶(C OX)抑制剂indomethacin(10林M),以去除未剥除干净的神经因素及内源性前列腺素的影响,而在有神经完整结肠中也加入indomethacin(ro林M)。在无神经结肠粘膜上,将Cl一、HCO3一、或Cl一和HCO3一从溶液中替换,分别可以使5.HT引起的短路电流抑制49.280,0(p<0.01)、76.41%(六0.001)和90.00%(P<0.05);替换顶膜侧溶液中的Na+,则5HT引起的短路电流也减少27.31%。结肠粘膜的顶膜侧加入Dxns(1 00一200林M)对5一HT(10林M)引起的短路电流并无显著性影响(介0.05);而在结肠粘膜的顶膜侧加入ghbenclamide(1 mM),5一HT引起的短路电流几乎被完全抑制(P<0.001)。在基底膜侧加入Na+一K+一Zcl一共转运体的阻断剂bulnetanide(100林M),可使5‘HT(10林M)引起的短路电流抑制75 .46%(尸<0.01);而当DIDs(2oo林M)作为Na+一Hco3一共转运体或Cl一HCo3一交换体的阻断剂加在基底膜侧时,5一HT(10林M)引起的短路电流可被抑制59.02%(尸切,01);于基底膜侧同时加入b切metanide和DIDS,5一HT(10林M)引起的短路电流被抑制86.27%护<0.05)。去除基底膜的Na+,也可使5一HT(10林M另}起的短路电流减少59.40%护切.05)。在基底膜侧加入选择性的蛋白激酶A(P KA)抑制剂H89(20林M),可显著性的降低5一HT(10卜M)在无神经结肠粘膜引起短路电流(P<0 .05);而在经腺昔酸环化酶的抑制剂MDL一1 233OA(10林M)预处理的无神经结肠粘膜,5一HT(10卜M)引起的短路电流却几乎不受影响。但当结肠粘膜经过上皮Na+通道抑制剂amiloride(10林M)预处理之后,MDL一12330A(10林M)却可使5一HT(10林M)引起短路电流显著性的下降护<0.01)。磷酸二醋酶伊DE)抑制剂IBMX可增加结肠粘膜对5一HT的敏感性。5一HT(10林M)对结肠上皮细胞内的c扩十水平没有明显影响。cGMP测定也显示,5一HT对结肠上皮的作用与cGMP无关。应用特异性5一H几受体激动剂2.methyl一5一价和拮抗剂MDL72222,xCs 205一930和肠即汕yl一3,5一dime断lbenzoate以及5一H几受体拮抗剂GRI 1 3808来研究5一HT引起短路电流的受体机制。结果显示:在无神经结肠粘膜,ICs 205一930(1林M)预处理对5一HT(10林M玛I起的短路电流无显著性影响;10林M的2一methyl一5一HT未引起任何短路电流的改变;GRI 13808(0 .1林膝1林M)可将5一HT引起的短路电流完全抑制。在有神经完整结肠,经MDL72222(10林M)和伽panyl一3,5刁imethylbenzoate(10林M)预处理,5一HT(100林M)引起的短路电流与正常组相比无显著性差异;而用1郑州大学2004届硕士毕业论文5一HT对大鼠结肠上皮离子转运的作用及其机制林M和10林M Ies 205一930预处理的结肠,5一HT(100林M)引起的短路电流则分别降至正常组的39.15%(P<0.01)和2232%。特异性的5一HT3受体激动剂,2一methyl一5一HT(1o林M100林M)在完整结肠上未引起任何短路电流的改变。经0.1”M和1”M的GRll3808预处理的有神经完整结肠,5一HT(100”M另}起的短路电流分别降至正常组的28.84%和3.76%(P<0.05)。Rl’- pCR分析表明,5一HT3A和5一HT3B受体存在于结肠粘膜、完整结肠剥除结肠粘膜后剩下的组织以及结肠上皮细胞内;而5一H几受体只存在于结肠上皮细胞。结论1.5一HT可引起大鼠远端结肠上皮Cl一、HCO3一的分泌和Na+的吸收; 2.5一HT