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目的:随着生活节奏的加快,人们饮食结构的改变,代谢性疾病的发病率逐年递增。肥胖,糖尿病,胃肠动力障碍等成为困扰人们的普遍问题。因此,深入探讨摄食,胃肠功能的调节机制将有助于我们寻找靶点,更有效地治疗代谢性疾病。已有的研究显示,钙离子敏感受体(Calcium sensing receptor,CaSR)表达于胃肠道内分泌细胞及肠神经系统(Enteric nervous system,ENS),对胃肠道内液体和电解质转运起着重要作用,在胃肠运动调控方面的作用也日渐被重视。因此,本研究旨在观察钙离子敏感受体激动剂R568对小鼠胃运动和摄食的调节作用并探讨其潜在机制。方法:R568灌胃对胃排空作用及机制探讨1.采用酚红排泄实验,观察给予不同浓度钙离子敏感受体激动剂R568灌胃及预先给予钙离子敏感受体阻断剂NPS-2143再给R568对小鼠胃排空的影响。2.采用荧光免疫组织化学染色方法,观察胃肌间神经丛CaSR与一氧化氮合酶(Nitric oxide synthase,nNOS)/胆碱乙酰转移酶(Choline acetyltransferase,ChAT)的共表达以及R568灌胃对ChAT神经元和nNOS神经元表达的影响。3.采用酶联免疫吸附实验(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)方法,观察R568灌胃对小鼠去粘膜层的胃组织中乙酰胆碱(Acetylcholine,Ach)、一氧化氮(Nitric oxide,NO)表达量的影响。4.采用辣椒素阻断迷走传入神经,观察迷走传入在R568调节胃排空中的作用。5.采用荧光免疫组织化学染色方法,观察R568灌胃对孤束核(Nucleus of the solitary tract,NTS)中 c-fos 表达的影响。6.采用ELISA方法,观察R568灌胃对小鼠血清及胃组织中胃泌素含量的影响。R568对胃平滑肌条作用及机制探讨7.采用离体平滑肌条收缩实验方法,观察R568对胃体、胃窦肌条收缩的影响;预先分别以NPS-2143、M受体阻断剂阿托品、一氧化氮合酶抑制剂N’-硝基-L-精氨酸(L-NAME)、阿托品+L-NAME或Na+通道阻滞剂河豚毒素(Tetrodotoxin,TTX)孵育肌条,再观察R568的效应,分析R568影响平滑肌收缩的潜在机制。8.采用荧光免疫组织化学染色方法,观察胃体、胃窦ENS内CaSR表达的情况。9.采用荧光免疫组织化学染色方法,观察CaSR与c-kit(ICC-MY)是否共表达。10.采用细胞内记录方法,观察R568对Cajal细胞(ICC-MY)放电频率和幅度的影响。R568灌胃对摄食的影响及机制探讨11.采用摄食分析法,观察R568单独灌胃或预先给予NPS-2143或缩胆囊素受体拮抗剂(L-364,718)再给R568对小鼠摄食量的影响。12.采用ELISA方法,观察R568灌胃对小鼠血清和胃组织中胃饥饿素(Ghrelin)、血清和近端小肠中胆囊收缩素(Cholecystokinin,CCK)、血清和远端小肠中酪酪肽(Peptide YY,PYY)及胰高血糖素样肽-1(Glucagon-like peptide-1,GLP-1)含量的变化的影响。13.采用荧光免疫组织化学染色方法,观察R568灌胃对下丘脑室旁核(Paraventricular nucleus,PVN),外侧区(Lateral hypothalamus,LHA),弓状核(Arcuate nucleus,ARC)中 c-fos 表达的影响。结果:R568灌胃对胃排空作用及机制1.R568灌胃对胃排空的影响:研究结果显示,灌胃1.5 μg/g,3.0 μg/g,6.0 μg/g或12μg/g R568,小鼠的胃排空率呈剂量依赖性降低(P<0.05~0.01)。与3.0μg/g R568组相比,预先给予20μg/g NPS-2143再给R568,R568对胃排空的抑制作用被完全阻断(P<0.05)。本研究选择3.0 μg/g R568(ED50)用于后续实验。2.R568灌胃对小鼠ENS神经元表达的影响:荧光免疫组织化学染色研究结果显示,在小鼠胃肌间神经丛可观察到有CaSR免疫反应阳性神经元的表达;进一步研究发现,肌间神经丛内有部分CaSR免疫反应阳性神经元与nNOS或ChAT共表达。与对照组相比,R568灌胃后胃窦肌间神经丛内ChAT免疫反应阳性神经元的数目显著减少(P<0.01),nNOS免疫反应阳性神经元表达的数目显著增加(P<0.05)。3.R568灌胃对小鼠体内Ach/NO表达量的影响:ELISA研究结果显示,与对照组相比,R568灌胃后胃体Ach、NO含量无明显差异(P>0.05);而胃窦Ach的含量显著降低(P<0.01),NO的含量显著增高(P<0.05)。4.辣椒素阻断迷走传入神经对R568抑制小鼠胃排空的影响:研究结果显示,辣椒素可以部分阻断R568对小鼠胃排空的抑制作用(P<0.05)。5.R568灌胃对小鼠NTS内c-fos表达量的影响:荧光免疫组织化学染色研究结果显示,与对照组相比,R568灌胃可以显著增加NTS内c-fos的表达(P<0.05)。6.R568灌胃对小鼠血清和胃组织中胃泌素表达量的影响:ELISA研究结果显示,与对照组相比,R568灌胃后血清和胃组织中胃泌素含量均显著增加(P<0.05)。R568灌胃对胃平滑肌条作用及机制7.离体平滑肌条收缩研究显示:R568对胃体肌条收缩无明显的作用(P>0.05);R568能够抑制胃窦平滑肌条的收缩且呈剂量依赖性(P<0.05~0.01);若预先以NPS-2143孵育胃窦平滑肌条,可完全阻断R568对其的抑制效应(P<0.01);若预先以L-NAME孵育胃窦平滑肌条,R568对其抑制效应可被部分阻断(P<0.05);预先以阿托品孵育胃窦平滑肌条,R568对其抑制效应仍存在(P<0.01);预先阿托品+L-NAME孵育平滑肌条,可部分阻断R568对其抑制效应(P<0.05);预先孵育TTX,R568对胃窦肌条收缩的抑制效应减弱(P<0.01)。8.小鼠胃体和胃窦ENS内CaSR的表达:荧光免疫组织化学染色方法研究显示,胃体ENS内CaSR含量明显低于胃窦ENS内CaSR含量(P<0.01)。9.R568对胃ICC兴奋性的影响:荧光免疫组织化学染色结果显示,在小鼠胃肌间神经丛可观察到c-kit免疫阳性细胞与部分CaSR免疫阳性细胞共表达。与对照组相比,R568孵育后,ICC放电频率和幅度均显著降低(P<0.01)。R568灌胃对摄食的影响及机制10.摄食研究显示,与对照组相比,R568灌胃小鼠0-1 h、1-2 h摄食量显著降低(P<0.01)。与R568灌胃组相比,R568+L-364,718组小鼠0-1 h,1-2 h摄食量显著增加(P<0.05);NPS-2143+R568组小鼠0-1 h,1-2 h摄食量显著增加(P<0.05)。11.R568灌胃对小鼠血清和胃组织中Ghrelin,血清和近端小肠中CCK,血清和远端小肠中PYY及GLP-1含量的影响显示,与对照组相比,R568灌胃后血清、胃组织中Ghrelin显著降低(P<0.05,P<0.01);血清和近端小肠CCK的含量显著增高(P<0.05,P<0.01);而血清和远端小肠中PYY和GLP-1无明显变化(P>0.05)。12.R568灌胃对小鼠下丘脑摄食相关核团c-fos免疫阳性神经元表达的影响:荧光免疫组织化学染色方法研究显示,与对照组相比,R568使小鼠下丘脑PVN,LHA,ARC中c-fos免疫阳性神经元数目显著增多(P<0.01)。结论:胃肠道CaSR激活后抑制小鼠胃排空和胃窦平滑肌条收缩。胃排空的抑制和ENS胆碱能系统的抑制及氮能系统激活密切相关;该作用还和CaSR激活引起的迷走中枢兴奋有关。胃窦平滑肌条的抑制除了和ENS胆碱能系统抑制及氮能系统激活有关外还和抑制起搏Cajal细胞兴奋性有关。CaSR激活后抑制小鼠短时间内的摄食。其对摄食的抑制和降低Ghrelin的分泌,增加CCK的分泌以及调控下丘脑PVN/LHA/ARC内神经元的兴奋性相关。我们的研究可进一步完善能量代谢平衡理论,为临床治疗能量代谢紊乱相关疾病提供研究基础。