内脏高敏感大鼠结肠特异背根神经节神经元的兴奋性及TRPV1、P2X3受体表达研究

摘要

背景与目的:肠易激综合征(abdominal withdrawal reflex,IBS)是一组以腹痛或腹部不适同时伴有排便习惯及大便性状改变为症状的肠道功能性疾病。临床上较为常见,人群流行病学调查显示IBS的发病率约为5％~10%[1],欧美等发达国家发病率较高,国内以北京、广州、上海、浙江等地高发。该病严重影响患者的生活质量,但其发病机制尚未完全清楚。目前认为IBS的发病可能与内脏感觉异常、肠道动力异常、感染、神经-内分泌、遗传等多种因素有关,其中内脏感觉异常被认为是IBS主要的病理生理学基础。在内脏感知过程中,长期以来人们推测来自胃肠道的疼痛感觉是由脊髓传入纤维所介导的[2],疼痛信号起源于初级伤害性受体外周末梢,一种位于脊髓背根神经节(dorsal root ganglion neurons,DRG)上的特殊神经元,伤害性感受器能通过特殊受体如瞬时感受器电位香草素受体1(transient receptor potential vanilloid type-1,TRPV1)和/或P2X嘌呤能受体(P2X purinoreceptors,P2XRs)将伤害性刺激转变为一种电信号,并将这种信号由外周向中枢神经传递,引起相应的反射,调节内脏活动。但目前,TRPV1和P2XRs对内脏感觉调节的确切作用机制仍不清楚。因此在本研究中,我们采用大鼠乙酸造模制备内脏高敏感模型,用1,1'-二(十八烷基)-3,3,3',3'-四甲基吲哚羰基花青高氯酸盐(DiI)逆行示踪标记结肠特异背根神经节神经元,探讨结肠特异背根神经节神经元的兴奋性及TRPV1、P2X3受体表达情况,为研究IBS相关性腹痛提供新的治疗靶点。
　　方法:出生10天的大鼠,结肠内给予0.5%乙酸(acetic acid,AA)溶液制备内脏高敏感大鼠模型(AA组),对照组(NS组)给予同等量0.9%生理盐水(normalsaline,NS)。对成年后的大鼠进行结直肠扩张(CRD),主要用腹部回撤反射(AWR)值来评估内脏敏感性。在结肠壁上注射DiI逆行标记的DRG神经元为结肠特异DRG神经元,酶解分离神经节成单细胞后,荧光显微镜下观察细胞形态并计数。采用全细胞膜片钳技术记录神经元的阈电位和动作电位频率来反映结肠特异DRG神经元的兴奋性。用免疫荧光技术观察结肠特异背根神经节神经元上TRPV1、P2X3受体表达情况,并分别计算AA组AWR评分值与结肠特异DRG神经元上TRPV1受体阳性率、动作电位频率、阈电流值的相关性,与结肠特异DRG神经元上P2X3受体阳性率、动作电位频率、阈电流值的相关性。
　　结果:
　　1.AA组大鼠在结肠乙酸灌注后出现排便异常,在每日进行刺激时,大鼠表现比较烦躁、畏惧和嘶叫,随着天数增加,出现易激惹和好斗倾向;
　　2.与NS组相比,AA组大鼠分别在同一结直肠扩张压力(5.332、7.998、10.664kPa)下AWR值明显增高(P<0.05);
　　3.AA组结肠特异DRG神经元细胞直径多分布于为35~45μm,NS组为25~35μm;
　　4.AA组神经元阈电流低于NS组(P<0.05),2倍阈电流刺激下,引发出的AA组动作电位频率高于NS组(P<0.05)。
　　5.AA组结肠特异DRG神经元上TRPV1和P2X3受体免疫阳性率较正常组明显增加(P<0.01).
　　6.AA组AWR评分值在不同压力结直肠扩张下均与结肠特异DRG神经元上TRPV1受体阳性率(P<0.01)、动作电位频率(P<0.01)呈正相关、与阈电流值(P<0.05)呈负相关;与结肠特异 DRG神经元上 P2X3受体阳性率(P<0.01)、动作电位频率(P<0.01)呈正相关、与阈电流值(P<0.05)呈负相关。
　　结论:
　　1.经乙酸结肠灌注后的大鼠内脏敏感性增高,内脏高敏感大鼠模型建立。
　　2.内脏高敏感大鼠结肠特异DRG神经元细胞增大且兴奋性增加。
　　3.内脏高敏感大鼠结肠特异DRG神经元细胞上TRPV1和P2X3受体表达上调且内脏敏感性的高低与DRG神经元兴奋性及TRPV1和P2X3受体表达量有关。

目录

封面

声明

目录

中英文缩写对照表

中文摘要

英文摘要

1引言

2 材料与方法

2.1 材料

2.2 实验方法

2.3统计学分析

3 结果

3.1两组大鼠内脏敏感性评估

3.2 结肠特异的神经元细胞形态观察

3.3全细胞膜片钳记录

3.4 结肠特异DRG神经元上 TRPV1受体表达

3.5 结肠特异DRG神经元上 P2X3受体表达

3.6 AWR评分值与DRG上TRPV1表达、兴奋性的相关分析

3.7 AWR评分值与DRG上P2X3表达、兴奋性的相关分析

4.讨论

4.1 内脏敏感性增高是IBS主要的病理生理机制之一

4.2内脏高敏感大鼠模型制备

4.3 结肠特异DRG神经元

4.4 IBS大鼠结肠特异DRG神经元的兴奋性

4.5 内脏高敏感性大鼠结肠特异背根神经节神经元的TRPV1受体表达

4.6 内脏高敏感性大鼠结肠特异背根神经节神经元的P2X3受体表达研究?

参考文献

附录

个人简历

致谢

综述