5-HT4 受體對人消化間期小腸運動調(diào)控及其機制研究

王深皓，董 蕾，李 路，羅金燕

西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院消化科，陜西 西安710004

消化間期移行性復(fù)合運動(migrating motor complex，MMC)是消化間期小腸特有的運動形式，具有胃腸“清道夫”、促進幽門、小腸和膽管協(xié)調(diào)運動等重要生理意義。國內(nèi)外關(guān)于MMC 的研究越來越受重視，筆者以往的研究通過先進的16 導(dǎo)水灌注測壓管觀察MMC 波形［1］，為本研究打基礎(chǔ)。

5 羥色胺(serotonin，5-HT)是與胃腸道功能密切相關(guān)的重要神經(jīng)遞質(zhì)，已知的5-HT 受體中5-HT4 受體在胃腸道功能中很重要［2］，國內(nèi)外研究認(rèn)為激活5-HT4 受體對結(jié)腸運動、胃腸激素和內(nèi)臟敏感性有影響［3-4］，但是對MMC 是否有影響尚缺乏研究。5-HT4受體分布于突觸前，它本身不啟動蠕動反射。5-HT4受體通過哪些激素介導(dǎo)對MMC 的影響未見報道。

本實驗選擇健康人給予5-HT4 受體激動劑，觀察5-HT4 受體激活對人MMC 及胃腸激素的影響，探討5-HT4 受體在MMC 調(diào)控中的作用及其可能的介導(dǎo)因素。

1 材料與方法

1.1 研究人群 2011 年7 月-2012 年2 月間選取健康志愿者18 例，年齡21 ～58 歲，平均年齡(39. 9 ±19.5)歲，其中男8 例，女10 例，均要求無消化道癥狀、查體無異常、各項檢查無明顯異常、否認(rèn)既往有慢性病史及腹部手術(shù)史。

1.2 實驗流程 本課題采用16 導(dǎo)水灌注測壓導(dǎo)管及測壓設(shè)備對健康人進行MMC 測壓。測壓過程見以往發(fā)表文章［1］，受試者空腹?fàn)顟B(tài)下記錄1 ～2 個MMC 周期(見圖1)后，在十二指腸部位導(dǎo)聯(lián)的MMCⅢ期完全結(jié)束后，經(jīng)測壓管給入預(yù)先配制好的莫沙比利溶液(0.1%)5 ml，之后再記錄1 ～2 個MMC 周期。實驗前受試者肘靜脈置靜脈留置針，用生理鹽水封管，以保證血液不凝固。在整個實驗過程中每10 min 經(jīng)靜脈留置針留取血樣，并編號，放入專用試管中，具體如下:①SS:1 ml血置于30 μl 10%EDTA，500 KIU 抑肽酶預(yù)處理的試管中;②MOT:1 ml 血置于30 μl 10% EDTA 溶液，300 KIU 抑肽酶預(yù)處理的試管中;③NO:1 ml 血置于肝素抗凝的試管中。之后低溫離心(4 ℃)，3 500 r/min 15 min分離血漿，留取血漿置于-80 ℃低溫冰箱中保存待測，檢測MOT、SS、NO 水平。

1.3 血樣分期 在分析血漿胃腸激素濃度時，按MMC 起始部位的不同時期將血漿樣品分開。其中Ⅲ期血樣定義為在MMC Ⅲ期的血樣，或如果未在MMCⅢ期，則將在Ⅲ期前緊鄰的血樣作為Ⅲ期血樣。

1. 4 血樣檢測 將上述血樣放入低溫離心機(SANYO 公司，MDF-U4086S)，3 500 r/min，15 min，取血漿行下述檢測。SS、MOT 檢測試劑盒由解放軍總醫(yī)院提供，采用放射免疫分析法測定其血漿濃度;NO 檢測試劑盒由南京建成公司提供，采用硝酸還原酶法測定其血漿濃度。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，由SPSS 13.0 進行統(tǒng)計處理。各組之間均數(shù)的比較用ANOVA，各組之間率的比較用χ2法檢驗。以P ＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 5-HT4 受體激動劑對健康人MMC 的影響

2.1.1 5-HT4 受體激動劑對健康人MMC 周期的影響:健康人給藥后MMC 周期顯著縮短［(87.5 +24.2)min vs (60.5 ±18.4)min，P ＜0.001］。胃竇、十二指腸和近端空腸主要表現(xiàn)為Ⅱ期時間所占比率顯著延長(P ＜0.01)，Ⅰ期時間所占比率顯著縮短(P ＜0.001，見表1)。

圖1 健康人MMC 波形(方框內(nèi)為Ⅲ期波)Fig 1 Migrating motor complex of healthy people (MMC phase Ⅲin square frame)

表1 健康人給藥前后不同部位MMC 各期持續(xù)時間的比較(x±s)Tab 1 Comparison of the each MMC phase durations of different sites in healthy controls before and after medicine administration (x±s)

2.1.2 健康人給藥前后Ⅲ期參數(shù)的變化:健康人給藥后胃竇、十二指腸、近端空腸Ⅲ期波幅、動力指數(shù)、傳導(dǎo)速率均比給藥前顯著升高(P ＜0.05，見表2)。

2.1.3 健康人給藥前后DCC 波發(fā)生率比較:健康人給藥后DCC 波發(fā)生率與給藥前比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(83.3% vs 83.3%，P ＞0.05)

2.2 健康人血漿MOT、SS、NO 濃度 健康人MMCⅠ、Ⅱ、Ⅲ期血漿MOT 濃度分別為［(217.5 ±64.1)pg/ml、(316.4±95.9)pg/ml、(419.8±128.4)pg/ml］，逐漸升高，Ⅲ期比Ⅰ期顯著升高(P ＜0.001)。SS 濃度分別為(10.53±3.32)pg/ml、(12.38±3.99)pg/ml、(24.68 ±9.03)pg/mL，Ⅲ期比Ⅰ、Ⅱ期均顯著升高(P 均＜0.001)。NO 濃度分別為(75. 44 ±26.50)μmol/L、(74. 94 ±28.13)μmol/L、(65.88±21.67)μmol/L，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P ＞0.05，見圖2)。

2.3 5-HT4 受體激動劑對健康人MOT、SS、NO 的影響

2.3.1 MOT:給藥后健康人MMC 不同時期血漿MOT濃度無明顯變化(P ＞0.05)，而且不同MMC 時期的血漿MOT 濃度梯度仍存在(見表3)。

2.3.2 SS:給藥后健康人MMC 不同時期血漿SS 濃度顯著升高(P ＜0.01)，且MMCⅢ期的血漿SS 濃度均顯著高于Ⅰ、Ⅱ期(P ＜0.01，見表4)。

表2 健康人給藥前后不同部位MMC Ⅲ期各項參數(shù)的比較(x±s)Tab 2 Comparison of the each MMC phase Ⅲindexes of different sites in healthy controls before and after medicine administration (x±s)

圖2 健康人MMC 不同時期血漿胃腸激素濃度 A:血漿MOT 濃度;B:血漿SS 濃度;C:血漿NO 濃度Fig 2 The serum concentrations of some gastrointestinal hormones of healthy people in different MMC phases A:Plasma MOT concentration;B:Plasma MOT concentration;C:Plasma MOT concentration

表3 給藥前后健康人MMC 不同時期血漿MOT 濃度(x±s)Tab 3 Comparison of the serum concentration of MOT in healthy controls before and after medicine administration (x±s)

2.3.3 NO:給藥后健康人MMC 不同時期血漿NO 濃度顯著降低(P ＜0.05)，且MMCⅢ期的血漿NO 濃度均顯著低于Ⅰ、Ⅱ期(P 均＜0.05，見表5)。

表4 給藥前后健康人不同MMC 階段血漿SS 濃度(x±s)Tab 4 Comparison of the serum concentration of SS in healthy controls before and after medicine administration (x±s)

表5 給藥后健康人不同MMC 階段血漿NO 濃度的改變(x±s)Tab 5 Comparison of the serum concentration of NO in healthy controls before and after medicine administration (x±s)

3 討論

近年來，隨著電生理技術(shù)的不斷改進，對MMC 研究逐漸深入，本課題組以往利用16 導(dǎo)水灌注測壓管檢測MMC，將觀察到的各項參數(shù)匯總，為目前的研究提供基礎(chǔ)。

MMC 調(diào)控因素很多，如腸神經(jīng)系統(tǒng)、胃腸激素等。有的胃腸激素對MMC 具有興奮性作用，如MOT［5］、ghrelin［6］，而有的胃腸激素具有抑制性的作用，如NO［7］，而酪酪肽有興奮性或抑制性作用(根據(jù)不同部位而定)。

MOT、SS、NO 均具有調(diào)節(jié)MMC 的生理作用。MOT 是胃竇MMCⅢ相的啟動因素之一。如Liuking等［5］研究表明靜脈給予健康人MOT 類似物后啟動胃竇Ⅲ期波，但是對小腸Ⅲ期波無影響。SS 對MMCⅢ相的作用并不完全一致，有研究羊的MMC，給予較大劑量的SS 后誘發(fā)十二指腸Ⅲ期樣波，但是抑制胃竇活動，此作用能被阿托品抑制，認(rèn)為SS 在調(diào)節(jié)MMC 中有重要作用。NO 是一種非膽堿能非腎上腺素能神經(jīng)(NANC)的抑制性遞質(zhì)，對胃腸MMC 有重要的調(diào)節(jié)作用，Kuiken 等［8］研究表明健康人餐后靜脈注入NO 合酶抑制劑L-NMME，抑制NO 合成會誘發(fā)快速傳導(dǎo)的MMCⅢ期波，且縮短餐后波轉(zhuǎn)化為消化間期運動的時間，說明NO 參與調(diào)節(jié)空腹及餐后小腸運動。有研究表明胃動素、生長抑素、胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)等對胃腸MMC 的誘導(dǎo)作用也是部分地通過減少NO 生成來實現(xiàn)的［9］。

目前國內(nèi)外關(guān)于激活5-HT4 活受體對結(jié)腸影響的研究較多，但是對MMC 是否有影響缺乏研究，而且激活5-HT4 受體后對胃腸激素的影響也缺乏研究。本實驗在國內(nèi)首次探討激活5-HT4 受體對IBS-C 及健康人MMC 及MOT、SS、NO 等胃腸激素的影響。

5-HT 是消化道重要的胃腸激素之一，與胃腸運動和內(nèi)臟感覺有關(guān)。有研究表明5-HT 對MMC 有重要的調(diào)控作用［10］。5-HT 各型受體均參與MMC 的調(diào)節(jié)。國外Bush 等［11］研究顯示5-HT3 受體拮抗劑可降低體外小鼠腸管自發(fā)性移行性運動復(fù)合波的頻率且呈劑量依賴性。Calvert 等［12］研究認(rèn)為5-HT1 受體激動會延長MMC 持續(xù)時間，且主要延長Ⅱ期時間，并減少餐后胃竇十二指腸協(xié)調(diào)運動。Axelsson 等［13］研究表明大鼠使用5-HT4 受體拮抗劑明顯延長MMC 周期。目前尚不清楚5-HT4 受體是否參與人類MMC 的調(diào)節(jié)。以往研究表明5-HT4 受體分布于黏膜下內(nèi)在初級傳出神經(jīng)元(IPANs)的末端，肌間神經(jīng)叢的突觸及神經(jīng)-肌肉連接處［14］。5-HT4 受體位于突觸前，本身不啟動蠕動與分泌反射。激動5-HT4 受體對MMC 的影響通過哪些胃腸激素介導(dǎo)尚不清楚。

莫沙比利是選擇性5-HT4 受體激動劑，在體內(nèi)主要與5-HT4 受體結(jié)合，與其他5-HT 受體及多巴胺受體無明顯的親和力，是臨床上用于治療IBS-C 患者的藥物。本實驗中激活5-HT4 受體對健康人縮短MMC周期，Ⅲ期波傳播速度增加，Ⅲ期波幅增加，提示激活5-HT4 受體后MMC 的變化為興奮性。這與De Ponti等［15］的研究結(jié)果類似。本實驗結(jié)果表明健康人激動5-HT4 受體后血漿MOT 含量無顯著變化，SS 水平顯著升高，而NO 含量顯著降低。這與激活5-HT4 受體后對健康人MMC 均具有興奮性作用綜合在一起分析，提示5-HT 受體激動劑對健康人MMC 的調(diào)節(jié)可能通過SS、NO 介導(dǎo)。

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