辣椒素受體1在功能性消化不良上消化道中的表達(dá)及其意義*

史孝敏　彭　燕

西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院消化內(nèi)科(646000)

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辣椒素受體1在功能性消化不良上消化道中的表達(dá)及其意義*

史孝敏彭燕#

西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院消化內(nèi)科(646000)

背景：功能性消化不良(FD)是臨床上最常見的胃腸疾病之一，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。目的：探討辣椒素受體1(TRPV1)在FD患者食管、胃竇、十二指腸黏膜組織中的表達(dá)及其意義。方法：選取2012年6月—2014年2月西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院符合羅馬Ⅲ診斷標(biāo)準(zhǔn)的FD患者30例和30例正常對(duì)照者，采用免疫組化染色檢測(cè)食管下段、胃竇部、十二指腸球部黏膜TRPV1、降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)的表達(dá)。結(jié)果：FD組食管下段、胃竇部、十二指腸球部黏膜TRPV1、CGRP表達(dá)顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。對(duì)照組十二指腸球部TRPV1表達(dá)顯著高于食管下段(P<0.05)，F(xiàn)D組各部位間TRPV1表達(dá)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。FD組胃竇部CGRP表達(dá)顯著高于十二指腸球部(P<0.05)，對(duì)照組各部位間CGRP表達(dá)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。對(duì)照組TRPV1表達(dá)與CGRP表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.443，P<0.05)，F(xiàn)D組TRPV1表達(dá)與CGRP表達(dá)無關(guān)(r=0.277，P>0.05)。結(jié)論：FD患者TRPV1在食管下段、胃竇部、十二指腸球部黏膜的表達(dá)均較正常人顯著增加，可能與其內(nèi)臟高敏感有關(guān)。

辣椒素受體1；降鈣素基因相關(guān)肽；功能性消化不良；免疫組織化學(xué)

Correspondence to:PENG Yan,Email:1806857826@qq.com

Background:Functional dyspepsia (FD) is one of the most common clinical gastrointestinal diseases,and seriously influences the quality of life of patients.Aims:To investigate the expression and significance of transient receptor potential vanilloid type 1 (TRPV1) in esophageal mucosa,gastric antrum mucosa and duodenal mucosa in FD patients.Methods:Thirty patients with FD diagnosed by Rome Ⅲ and 30 health controls from June 2012 to February 2014 at the Affiliated Hospital of Southwest Medical University were enrolled.Expressions of TRPV1 and calcitonin gene-related peptide (CGRP) in lower esophageal,gastric antrum and duodenal bulb mucosa were determined by immunohistochemistry.Results:Expressions of TRPV1 and CGRP in lower esophageal,gastric antrum and duodenal bulb mucosa in FD group were significantly higher than those in control group (P<0.05).Expression of TRPV1 in duodenal bulb mucosa was significantly higher than that in lower esophageal mucosa in control group (P<0.05),however,no significant difference in expression of TRPV1 among different locations in FD group was found (P>0.05).Expression of CGRP in gastric antrum mucosa was significantly higher than that in duodenal bulb mucosa in FD group (P<0.05),however,no significant difference in expression of CGRP among different locations in control group was found (P>0.05).Expression of TRPV1 was positively correlated with expression of CGRP in control group (r=0.443,P<0.05),and expression of TRPV1 was not correlated with expression of CGRP in FD group (r=0.277,P>0.05).Conclusions:The expression of TRPV1 in lower esophageal,gastric antrum and duodenal bulb mucosa in FD is significantly higher than that in normal controls,which might be related to visceral hypersensitivity.

功能性消化不良(functional dyspepsia,FD)是臨床上最常見的胃腸疾病之一，其發(fā)病機(jī)制目前仍不清楚，多數(shù)研究認(rèn)為與內(nèi)臟高敏感有關(guān)[1]。辣椒素受體1(transient receptor potential vanilloid type 1,TRPV1)是一種接受疼痛刺激的感受器，是近年研究鎮(zhèn)痛與疼痛的熱點(diǎn)分子。FD患者上消化道黏膜中TRPV1的表達(dá)及其與內(nèi)臟高敏感的關(guān)系目前尚不清楚。本研究通過檢測(cè)FD患者食管下段、胃竇和十二指腸球部黏膜中TRPV1表達(dá)，旨在探討FD內(nèi)臟高敏感的可能機(jī)制。

對(duì)象與方法

一、研究對(duì)象

選擇2012年6月—2014年2月西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院消化內(nèi)科門診或胃鏡室的FD患者30例，其中男12例，女18例，平均年齡(40.9±4.6)歲。FD的診斷符合羅馬Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)，并排除其他可引起癥狀的各系統(tǒng)器質(zhì)性疾病。排除標(biāo)準(zhǔn)：①胃鏡檢查前2周內(nèi)服用過促動(dòng)力藥、質(zhì)子泵抑制劑、鉍劑、抗菌藥物、非甾體消炎藥等藥物者；②有胃部手術(shù)史者；③妊娠期；④有嚴(yán)重心、肺、腎臟疾病者。取同期檢查結(jié)果正常的健康體檢且胃鏡檢查陰性者30例，無循環(huán)、呼吸、消化等系統(tǒng)疾病，無FD和潰瘍病癥狀，無近期服藥史，其中男15例，女15例，平均年齡(37.6±4.14)歲。FD組與對(duì)照組患者性別、年齡差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。本研究方案由西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)審批，所有納入者均簽署知情同意書。

二、研究方法

所有入選者均空腹12 h行電子胃鏡檢查，內(nèi)鏡下食管下段、胃竇部、十二指腸球部各取約0.3 cm×0.3 cm大小的黏膜組織一塊，4%甲醛溶液固定，石蠟包埋，4 μm厚切片，行免疫組化二步法染色檢測(cè)TRPV1、降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)表達(dá)(兔抗人多克隆抗體購(gòu)自北京博奧森生物技術(shù)有限公司，工作濃度均為1∶100)，具體步驟按照免疫組化試劑盒(北京博奧森生物技術(shù)有限公司)說明書操作。

結(jié)果判斷：細(xì)胞質(zhì)呈棕黃色染色為TRPV1、CGRP陽性表達(dá)。高倍(×400)顯微鏡下隨機(jī)選取上、下、左、右、中5個(gè)視野，觀察染色強(qiáng)度和染色面積。染色強(qiáng)度(a)：無染色(-)，0分；淺黃色(+)，1分；黃色(++)，2分；棕黃色(+++)，3分；陽性細(xì)胞數(shù)占所有細(xì)胞的比例記為b。以染色總評(píng)分作為TRPV1、CGRP表達(dá)，染色評(píng)分=a×b/3。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié)　　果

一、TRPV1在上消化道中的表達(dá)情況

TRPV1食管黏膜免疫反應(yīng)陽性著色細(xì)胞主要分布于黏膜上皮層，集中于上皮層基底細(xì)胞和乳頭附近的上皮細(xì)胞質(zhì)內(nèi)；胃竇黏膜免疫反應(yīng)陽性著色細(xì)胞主要分布于黏膜固有層管狀腺細(xì)胞質(zhì)內(nèi)；十二指腸球部黏膜免疫反應(yīng)陽性著色細(xì)胞主要分布于黏膜上皮層腺細(xì)胞質(zhì)內(nèi)(圖1)。

FD組食管下段黏膜、胃竇部黏膜、十二指腸球部黏膜的TRPV1表達(dá)均明顯高于對(duì)照組(P<0.05)。對(duì)照組十二指腸球部TRPV1表達(dá)顯著高于食管下段(P<0.05)，其余各部位之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；FD組各部位TRPV1表達(dá)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(表1)。

二、CGRP在上消化道中的表達(dá)情況

CGRP食管黏膜免疫反應(yīng)陽性著色細(xì)胞主要分布于黏膜上皮層，集中于上皮層基底細(xì)胞質(zhì)內(nèi)；胃竇黏膜免疫反應(yīng)陽性著色細(xì)胞主要分布于黏膜固有層管狀腺細(xì)胞質(zhì)內(nèi)；十二指腸球部黏膜免疫反應(yīng)陽性著色細(xì)胞主要分布于黏膜上皮層腺細(xì)胞質(zhì)內(nèi)(圖2)。

FD組食管下段黏膜、胃竇部黏膜、十二指腸球部黏膜CGRP表達(dá)均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。對(duì)照組各部位CGRP表達(dá)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；FD組胃竇部CGRP表達(dá)顯著高于十二指腸球部(P<0.05)，其余各部位之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(表2)。

表1　對(duì)照組和FD組上消化道中TRPV1表達(dá)比較±s)

*與對(duì)照組比較，P<0.05；#與同組食管比較，P<0.05

A：FD組食管黏膜；B：對(duì)照組食管黏膜；C：FD組胃竇黏膜；D：對(duì)照組胃竇黏膜；E：FD組十二指腸球部黏膜；F：對(duì)照組十二指腸球部黏膜

A：FD組食管黏膜；B：對(duì)照組食管黏膜；C：FD組胃竇黏膜；D：對(duì)照組胃竇黏膜；E：FD組十二指腸球部黏膜；F：對(duì)照組十二指腸球部黏膜

組別例數(shù)食管胃竇十二指腸球部對(duì)照組3019.84±4.6318.62±6.0617.53±5.91FD組3023.85±1.23*24.36±2.89*21.85±2.93*#

*與對(duì)照組比較，P<0.05；#與同組胃竇比較，P<0.05

三、TRPV1表達(dá)與CGRP表達(dá)的關(guān)系

相關(guān)性分析顯示，對(duì)照組TRPV1表達(dá)與CGRP表達(dá)呈明顯正相關(guān)(r=0.443，P<0.05)，而FD組TRPV1表達(dá)與CGRP表達(dá)無相關(guān)性(r=0.277，P>0.05)。

討　　論

TRPV1是瞬時(shí)受體電位通道(transient receptor potential channels,TRP)的亞型之一，于1997年被成功克隆。TRPV1是一種神經(jīng)系統(tǒng)受體，在周圍神經(jīng)末梢、結(jié)狀神經(jīng)節(jié)、迷走神經(jīng)節(jié)、三叉神經(jīng)節(jié)和脊髓背根神經(jīng)節(jié)中均可見表達(dá)。研究顯示，胃腸道分布有許多辣椒素敏感傳入神經(jīng)(capsaicin-sensitive afferent nerves,CSANs)，TRPV1就分布于CSANs的感覺神經(jīng)末梢和胞體膜上，同時(shí)胃腸道肌層、黏膜下層、黏膜層均有分布[2]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，一些非神經(jīng)組織亦可見TRPV1分布，如食管黏膜、胃竇G細(xì)胞、胃壁細(xì)胞、胃腸黏膜上皮等[3-4]。

國(guó)內(nèi)外關(guān)于TRPV1在胃腸道分布的研究主要集中于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。Trevisani等[5]發(fā)現(xiàn)大鼠食管黏膜可見TRPV1表達(dá)。Kadowaki等[6]報(bào)道TRPV1在大鼠空腸黏膜層頸粘液細(xì)胞、黏膜下層血管周圍以及肌層的動(dòng)脈外膜中均有分布。此外，TRPV1在消化道其他部位亦可見表達(dá)。Matsumoto等[7]發(fā)現(xiàn)小鼠直腸和遠(yuǎn)端結(jié)腸黏膜層、黏膜下層、肌層和肌間神經(jīng)叢均有TRPV1表達(dá)，其中在黏膜層主要表達(dá)于腺體周圍，黏膜下層主要表達(dá)于小動(dòng)脈、小靜脈和淋巴管周圍，且直腸黏膜層、黏膜下層、肌層、肌間神經(jīng)叢的TRPV1表達(dá)高于遠(yuǎn)端結(jié)腸，在近端結(jié)腸和橫結(jié)腸的表達(dá)最低。

人體上消化道中TRPV1分布的研究較少。王凱等[8]在正常人食管上皮細(xì)胞、黏膜固有層中發(fā)現(xiàn)TRPV1表達(dá)。本研究發(fā)現(xiàn)TRPV1在正常人食管下段、胃竇、十二指腸球部黏膜均有表達(dá)，且十二指腸球部黏膜的表達(dá)顯著高于食管下段，但其原因尚不清楚，國(guó)內(nèi)外均未見相關(guān)報(bào)道。

多數(shù)研究認(rèn)為內(nèi)臟高敏感是FD發(fā)生的重要機(jī)制。內(nèi)臟高敏感是指內(nèi)臟組織對(duì)各種刺激的感覺閾值降低，感受性增強(qiáng)，表現(xiàn)為對(duì)一定強(qiáng)度刺激的反應(yīng)性增高和(或)引起各種感覺的壓力或容量閾值降低。研究發(fā)現(xiàn)FD患者內(nèi)臟對(duì)球囊擴(kuò)張刺激高敏感以及對(duì)一定的化學(xué)刺激感受閾值降低，疼痛異常放大。FD患者對(duì)機(jī)械擴(kuò)張感覺高敏，此過程可能涉及某些機(jī)械性感受器。

有研究表明TRPV1在內(nèi)臟痛覺過敏中起關(guān)鍵作用。Akbar等[9]的研究發(fā)現(xiàn)腸易激綜合征(IBS)患者直腸乙狀結(jié)腸TRPV1免疫反應(yīng)陽性的神經(jīng)纖維數(shù)量為正常對(duì)照組的3.5倍，且TRPV1的表達(dá)與患者腹痛程度呈正相關(guān)。梁杰賢等[10]的研究結(jié)果顯示去除TRPV1神經(jīng)元的大鼠對(duì)辣椒素刺激不敏感，在直結(jié)腸擴(kuò)張刺激下也不出現(xiàn)內(nèi)臟痛覺過敏。Chan等[11]報(bào)道，TRPV1免疫反應(yīng)陽性神經(jīng)纖維在直腸高敏感患者肌層、黏膜下層和黏膜層明顯增多，TRPV1表達(dá)增多與直腸擴(kuò)張閾值降低顯著相關(guān)。Li等[12]的發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)D患者口服辣椒素膠囊引起疼痛的劑量明顯小于健康對(duì)照組，推測(cè)TRPV1在FD患者中表達(dá)增強(qiáng)，可能與胃的高敏感性有關(guān)。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示FD患者食管下段、胃竇部、十二指腸球部黏膜中TRPV1均呈高表達(dá)，各部位表達(dá)均較對(duì)照組顯著增加，與Akbar等[9]和Chan等[11]的研究結(jié)果相符。推測(cè)FD患者內(nèi)臟高敏感的上腹痛可能與TRPV1高表達(dá)有關(guān)。本研究還發(fā)現(xiàn)FD患者食管下段、胃竇、十二指腸球部黏膜之間TRPV1表達(dá)無明顯差異。

胃腸道CGRP主要分布于內(nèi)臟神經(jīng)系統(tǒng)中，分為Ⅰ型和Ⅱ型兩種受體，Ⅰ型受體作用于胃腸道并影響其運(yùn)動(dòng)，而Ⅱ型受體主要作用于血管起擴(kuò)張作用。Tani等[13]運(yùn)用免疫組化法證實(shí)人胃黏膜中存在豐富的CGRP表達(dá)。Uchida等[14]的研究發(fā)現(xiàn)分布于胃黏膜血管周圍的傳入神經(jīng)纖維中可見CGRP表達(dá)。本實(shí)驗(yàn)同樣發(fā)現(xiàn)對(duì)照組、FD組食管下段、胃竇和十二指腸球部均可見CGRP表達(dá)。有研究指出，TRPV1活化后引起CGRP、P物質(zhì)等神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，從而參與內(nèi)臟高敏感的形成[15]。本研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)D組食管下段、胃竇部、十二指腸球部黏膜CGRP表達(dá)顯著高于對(duì)照組，且對(duì)照組TRPV1表達(dá)與CGRP表達(dá)呈正相關(guān)，推測(cè)TRPV1在FD內(nèi)臟高敏感中的作用機(jī)制可能與其激活后促進(jìn)CGRP釋放有關(guān)。

綜上所述，F(xiàn)D患者TRPV1、CGRP在食管下段、胃竇部、十二指腸球部黏膜的表達(dá)較正常人顯著增加，可能與內(nèi)臟高敏感有關(guān)。今后將進(jìn)一步研究阻斷TRPV1表達(dá)或降低其活性使CGRP低表達(dá)，從而改善FD患者的癥狀，為FD的治療提供新方案。

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(2015-09-02收稿；2015-11-26修回)

Expression and Significance of Transient Receptor Potential Vanilloid Type 1 in Upper Gastrointestinal Tract in Patients with Functional Dyspepsia

SHI Xiaomin,PENG Yan.

Department of Gastroenterology,the Affiliated Hospital of Southwest Medical University,Luzhou,Sichuan Province (646000)

Transient Receptor Potential Vanilloid Type 1;Calcitonin Gene-Related Peptide;Functional Dyspepsia;Immunohistochemistry

DOI:10.3969/j.issn.1008-7125.2016.07.006

*四川省科技廳項(xiàng)目基金課題(編號(hào)12037)

#本文通信作者，Email:1806857826@qq.com