多器官功能障碍综合征肠神经—Cajal间质细胞—平滑肌网络形态学变化及大承气汤治疗作用

摘要

背景：　　多器官功能障碍综合症(multiple organ dysfunction syndrome，MODS)是腹部外科患者死亡的重要原因，以高代谢、高动力循环状态、过度失控的炎症反应和器官功能障碍为特征的临床综合征。胃肠道被认为是促发全身炎症反应综合征(systemic inflammation response syndrome，SIRS)和MODS的始动器官与靶部位，胃肠功能状态被认为是判断危重病人预后的一项重要指标。促进胃肠运动功能的恢复是有效地阻断MODS向多器官衰竭(multiple organ failure，MOF)发展的有效手段。胃肠道Cajal间质细(interstitial cells of Cajal，ICC)形成网络状结构广泛分布于胃肠道各肌层。ICC按照功能分为重要的两种：肌间ICC(ICC-MY)，是胃肠慢波(slow wave，SW)活动的起搏器和传导者，具有基本节律起搏和传播功能；深部肌间神丛ICC(ICC-DMP)，是肠神经作用的首要靶细胞，肠神经释放的递质主要是通过ICC-DMP来调节胃肠动力。 ICC作为信息整合中转站，参与肠神经系统(enteric nerve system，ENS)信号向平滑肌细胞(smooth muscle cells，SMC)的传送，从而在胃肠动力的发生与调控中起重要作用，同时ENS运动末梢、肌间丛 ICC、SMC相互联系形成网络，构成胃肠动力基本功能单位(basic functional unit of gastrointestinal motility，BFUGM)。ICC在肠神经向平滑肌的信号传导中起重要的中介作用，肠神经．ICC--平滑肌网络与胃肠运动功能障碍密切相关。 目的： 本实验以细菌性腹膜炎致MODS大鼠模型为研究对象，观察MODS大鼠模型小肠神经-ICC-平滑肌网络的形态学变化以及大承气汤(Da-Cheng-Qi Decoction，DCQD)治疗的影响，探讨MODS致胃肠运动障碍的产生机制和大承气汤治疗MODS机理。 方法： 健康成年Wistar大鼠100只，雌雄各半，体重200g-250g，随机分组如下：对照组(20只)、MODS模型组(40只)和DCQD治疗组(40只)。对照组每只动物予腹腔注射1ml生理盐水。MODS模型组和DCQD治疗组每只动物予腹腔注射1ml E.coloi．混悬液，建立细菌性腹膜炎致MODS模型。DCQD治疗组于造模当日即给予DCQD灌胃，2次/日，每次1ml/100g。造模24小时后取存活大鼠上段小肠组织制作肠肌层全厚组织标本，进行c-Kit和囊泡装乙酰胆碱转运体(VAChT)/神经型一氧化氮合酶(nNOS)免疫荧光双标记染色后用于激光扫描共聚焦显微镜检测、分析；制作电镜标本用于透射电镜观测。 结果： ①大体标本：较之对照组，MODS组大鼠胃肠极度扩张，胃肠梗阻征象明显；DCQD治疗组胃肠扩张、梗阻较MODS组明显减轻。 ②共聚焦显微镜检测ICC-DMP网络：与对照组相比，MODS组大鼠ICC-DMP数量明显减少(p<0.01)，ICC突触的数量减少，相互间的连接不连续，完整的网络样结构消失，细胞荧光强度减弱(p<0.01)；DCQD治疗组大鼠ICC-DMP数量比MODS组有所增多(p<0.01)，ICC-DMP突触增多，相互保持联系，基本保持网络状结构，细胞的荧光强度比MODS组有所增强(p<0.01)。 ③共聚焦显微镜检测肠神经—ICC网络：与对照组相比，MODS组大鼠ICC-DMP数量明显减少(p<0.01)，突触的数量减少，完整的网络样结构消失，细胞荧光强度减弱(p<0.01)；胆碱能/氮能神经神经纤维明显减少(p<0.01/p<0.01))，神经网结构紊乱，彼此间的连接减少，神经网络的荧光强度减弱(p<0.01/p<0.01))；ICC与肠神经纤维两者间失去紧密连接，肠神经—ICC网络的完整结构受到破坏。DCQD治疗组大鼠ICC-DMP数量比,MODS组有所增多(p<0.01)，保持网络状结构，细胞的荧光强度比MODS组有所增强(p<0.01)；胆碱能/氮能神经纤维较MODS组多(p<0.01/p<0.01))，维持神经网络样结构，神经节之间的连接较MODS组增多，荧光强度有所增强(P<0.01/p<0.01))；ICC与肠神经纤维之间维持连接，肠神经—ICC网络保持连续。 ④透射电镜观测ICC-DMP超微结构：MODS组ICC-DMP细胞核皱缩，胞浆内细胞器数量明显减少，结构出现异常，基底膜缺乏或不完整，超微结构受损明显。较之MODS组，DCQD治疗组ICC-DMP细胞核形态基本正常，胞浆内细胞器数量较多，形态结构较为清楚，基底膜基本完整，超微结构较MODS组损伤明显减轻。 ⑤透射电镜观测肠神经—ICC—平滑肌网络的超微结构：与对照组相比，MODS组ICC-DMP细胞突起明显减少或消失，相互间的缝隙连接缺失；ICC—DMP与神经纤维间的突触样连接缺如，间距增加；ICC—DMP相互间及其与平滑肌细胞间缝隙连接消失，存在较大间隙；神经—ICC—平滑肌网络的形态学基础受到明显破坏。较之MODS组，DCQD治疗组部分ICC—DMP细胞突起减少，细胞突起损伤不明显；相互间保持连接；ICC-DMP与神经纤维间保持突触样连接；ICC-DMP与平滑肌细胞间存在缝隙连接，无明显间隙；基本保持神经—ICC—平滑肌网络结构的完整。 结论： ①细菌性腹膜炎致MODS组大鼠胃肠极度扩张，胃肠梗阻征象明显；DCQD治疗能够显著改善胃肠麻痹梗阻征。 ②MODS时，ICC-DMP网络受到破坏，ICC-DMP超微结构受到损伤；DCQD治疗可维持MODS状态下ICC-DMP网络结构，减轻ICC-DMP超微结构的损伤。 ③MODS时，小肠胆碱能/氮能神经和ICC-DMP数量减少，肠神经—ICC网络结构受到破坏：DCQD治疗能够增加神经、ICC的细胞数量，维持肠神经—ICC网络结构的完整。 ④MODS时，肠神经、ICC-DMP和平滑肌三者间相互连接的超微结构受到损伤，肠神经—ICC—平滑肌细胞网络的超微结构被破坏；DCQD治疗能够减轻肠神经、ICC和平滑肌三者间相互连接间的超微结构的损伤，维持肠神经—ICC—平滑肌细胞网络形态学基础的完整性。

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结论

参考文献

附图

综述胃肠道神经-Cajal间质细胞-平滑肌网络与胃肠运动障碍

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