脾气虚证大鼠肠道Cajal间质细胞—平滑肌网络形态学损伤和香砂六君子汤修复作用研究

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背景:脾气虚证是指脾气不足,运化失职,临床以食少、腹胀、便溏为主要表现的症候。我国传统医家在《伤寒论》的基础上创立了“脾胃学说”,提出“内伤脾胃,百病由生”的论点。认为脾胃是其他脏腑的交通枢纽,是化生水谷精微的重要场所。若脾胃内伤、功能受损,即可引起整体气机失常。从现代医学来看,脾气虚证主要表现为胃肠道的吸收和运动功能低下的一种慢性损害的疾病状态。胃肠道的运动功能是消化系统最重要的生理功能之一,因此胃肠运动功能的恢复是纠正胃肠功能损害最初和最关键的步骤。研究表明Cajal间质细胞(interstitialcells of Cajal,ICC)广泛地分布于胃肠道,是介于肠神经系统(enteric nervoussystem,ENS)与平滑肌细胞(smooth muscle cell,SMC)之间的一类特殊细胞。肠神经释放的神经递质作用于ICC,经过ICC的信息整合,作用于平滑肌,引起胃肠节律性运动。肠神经、ICC、平滑肌细胞,三者相互连接,共同构成网络结构,做为胃肠运动的基本功能单位(basic functional unit of GI motility,BFUGM),与胃肠运动功能密切相关。研究发现缝隙连接(gap junction,GJ)存在于ICC之间、ICC与SMC之间以及SMC与SMC之间。而连接蛋白43(Connexin43,Cx43)是连接蛋白家族中最重要的一种,是信息整合中转站,在维持细胞间连接通讯、信号传导和平滑肌的节律性收缩中发挥重要作用。其正常表达是胃肠运动的基础,与胃肠运动密切相关。目的:以脾气虚证大鼠为研究对象,应用共聚焦显微镜和透射电镜,检测脾气虚证大鼠小肠、结肠的ICC-SMC网络形态学损伤及香砂六君子汤的修复作用。应用免疫组织化学法和透射电镜,检测脾气虚证和香沙六君子汤治疗后小肠、结肠中缝隙连接的表达和分布情况。探讨脾气虚证致胃肠运动障碍机制和香砂六君子汤的治疗机理。方法:健康成年Wistar大鼠60只,雌雄各半,体重180g-220g。将大鼠随机分为3组,对照组20只,脾气虚组20只,治疗组20只。脾气虚组和治疗组予方①生大黄、厚朴、枳实200%浓度煎剂与方②广豆根、旋覆花、槟榔250%浓度煎剂交替灌服,造模期间前18d3次/d,后12d4次/d,每2次灌胃间隔≥5.5h,共30d;对照组按以上方法予等量生理盐水灌服,饲养30d。治疗组在脾气虚模型制造成功后,以香砂六君子汤水煎剂2ml/100g weight d,灌服14d;对照组和脾气虚组按照治疗组方法予等量生理盐水灌服14天。分别于实验前、造模成功当日(第30天)和治疗14天后(第44天)取各组小肠和结肠组织。采用免疫组织化学法、透射电镜、激光扫描共聚焦显微镜检测等方法分析大鼠ICC-平滑肌网络的形态学变化。结果:大体标本与对照组相比,脾气虚组大鼠肠浆膜充血、水肿,粪便潴留,结肠扩张,梗阻征象明显。香砂六君子汤治疗后胃肠浆膜水肿明显减轻,结肠扩张明显改善。免疫荧光共聚焦显微镜检测实验前各组大鼠小肠和结肠ICC数量、ICC网络、ICC和SMC免疫荧光IOD值无明显差别。造模成功后,脾气虚组ICC数量、ICC和SMC免疫荧光IOD值较对照组明显减少(P<0.05);香砂六君子汤治疗14天后,ICC数量、ICC和SMC免疫荧光IOD值较脾气虚组明显增加(P<0.05),较对照组无明显差别。生理盐水替代治疗的脾气虚大鼠ICC数量、ICC和SMC免疫荧光IOD值较对照组明显减少(P<0.05);脾气虚组造模成功当日ICC数量、ICC和SMC免疫荧光IOD值均较实验前明显减少(P<0.05);香砂六君子汤治疗14天后ICC数量、ICC和SMC免疫荧光IOD值较造模成功当日明显增加(P<0.05)。免疫组织化学Cx43检测Cx43免疫反应沉淀物呈棕黄色,分布在细胞膜上。Cx43在小肠环肌层和肌间层分布密集,环肌层最靠近粘膜缘部分尤为明显;在结肠环形肌和纵形肌之间、环形肌靠近粘膜部分分布较密集。实验前各组大鼠小肠和结肠Cx43免疫荧光IOD值无明显差别。造模成功后,脾气虚组Cx43免疫荧光IOD值较对照组明显减少(P<0.05);香砂六君子汤治疗14天后,Cx43分布密集、均匀,Cx43免疫荧光IOD值较脾气虚组明显增加(P<0.05),较对照组无明显差别。透射电镜检测小肠、结肠ICC、SMC及GJ的形态观察实验前各组ICC呈纺锤形或星形,胞核大,胞质少,染色质位于细胞周边,含有丰富的线粒体和发育良好的内质网及高尔基体。细胞周边见大量包膜小凹,ICC通过突触与周围细胞相联系,和平滑肌之间存在缝隙连接。脾气虚组ICC明显减少,染色质分布不均,线粒体肿胀,内质网和高尔基体扩张。平滑肌胞膜皱缩,胞核明显浓缩,细胞间连接受到明显破坏,缝隙增宽。脾气虚大鼠经香砂六君子汤治疗后ICC数量明显增加,染色质分布均匀,线粒体无肿胀,脊丰富,内质网和高尔基体形态基本正常,平滑肌细胞呈梭形,胞核呈椭圆形,细胞周边见大量包膜小凹,可见大量缝隙连接。结论:①脾气虚证大鼠肠浆膜充血、水肿,回盲部极度扩张,粪便潴留,结肠梗阻征象明显;香砂六君子汤能够显著改善结肠梗阻,恢复正常形态;②脾气虚证大鼠小肠和结肠中的ICC数量明显减少,网络结构受到破坏;香砂六君子汤可以保护脾气虚证状态下小肠和结肠中ICC的形态,减轻网络结构的损伤;③脾气虚证大鼠肠肌层中的Cx43表达和分布减少;香砂六君子汤可减少脾气虚证状态下Cx43的破坏;④脾气虚证时肠道ENS-ICC-SMC网络结构中的GJ数量减少,结构破坏;香砂六君子汤可以通过维持GJ的数量,保护GJ的结构,保持肠道ENS-ICC-SMC网络结构和功能的完整性。
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