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目的:近年来对肥胖症的研究主要集中在能量平衡的神经内分泌调节领域。已知脑肠肽在体重和能量代谢平衡的调节中起关键作用,而酪酪肽(Polypeptide YY,PYY)是脑肠肽,是一种较有效的厌食欲肽,在肥胖的病因学中发挥重要作用。在体内循环中存有两种形式的PYY,即PYY1-36和PYY3-36。PYY1-36经过特异性细胞表面酶—二肽基肽酶-IV(Dipeptidyl Peptidase-IV,DPPIV)切割后而形成PYY3-36,目前对PYY1-36的生理功能调控知之较少,特别是PYY1-36对摄食或能量代谢研究的中枢效应和机制知之甚。弓状核(arcuate nucleus,ARC)是下丘脑参与摄食、胃动力、胃酸分泌等重要调控能量平衡的核团之一。因此,探究ARC PYY1-36对能量平衡的调控作用十分必要。因此,本实验的目的是探究PYY1-36对大鼠的摄食、胃运动和能量代谢的影响及潜在机制。方法:1.采用荧光免疫组织化学染色方法,观察大鼠下丘脑ARC PYY受体2(Y2R)的表达;2.采用RT-PCR和Western Blot方法,观察大鼠下丘脑ARC中Y2R mRNA及其蛋白的表达;3.采用单细胞外放电记录,ARC微量注射PYY1-36,观察PYY1-36敏感神经元(PYY1-36-N)放电活动改变:随机选取30只大鼠,通过玻璃微电极向大鼠ARC中涌入PYY1-36或Y2受体拮抗剂SF-11等药物,观察ARC神经元放电频率改变,以鉴定PYY敏感神经元;4.ARC微量注射PYY1-36或SF-11,观察对大鼠摄食及能量代谢的影响:选取24只在ARC置管的大鼠,随机分为4组(n=6):NS组(0.5μl NS),PYY1-36组(0.5nmol/0.5μL PYY1-36),SF-11组(1 nmol/0.5μL SF-11)和PYY1-36+SF-11组(1nmol/0.25μL SF-11+0.5 nmol/0.25μL PYY1-36)。通过综合实验动物监测系统(CLAMS),观察ARC微量注射PYY1-36对大鼠0-4 h食物及水摄入量、氧气消耗(VO2)、CO2产生(VCO2)、以及产热量(Heat)的影响;5.ARC微量注射PYY1-36对大鼠胃运动的影响:选取24只大鼠,经ARC置管和胃安置随机应力感受器,大鼠恢复7天后随机分为4组(n=6):NS组(0.5μl NS),PYY1-36组(0.5 nmol/0.5μL PYY1-36),SF-11组(1 nmol/0.5μL SF-11),PYY1-36+SF-11组(1 nmol/0.25μL SF-11+0.5 nmol/0.25μL PYY1-36)。药物通过置管注射至大鼠ARC,观察对胃收缩幅度和收缩频率的影响。胃收缩信号由应力感受器传至胃肠运动换能器,在此转变为电信号输入计算机,由Powerlab多道生物信号采集处理系统对胃肠运动数据进行分析。结果:1.免疫荧光组化实验结果显示,在大鼠下丘脑ARC有Y2受体免疫阳性神经元,;2.RT-PCR及Weatern Blot结果显示,大鼠下丘脑ARC中存在Y2R mRNA及蛋白表达,进一步证实大鼠下丘脑ARC中存在Y2R受体;3.单细胞外放电记录显示,在下丘脑ARC共记录到43个神经元,其中37个(37/43,86.05%)神经元对PYY1-36做出应答,呈现放电活动改变,将这些神经元定义为PYY1-36反应性神经元(PYY-N),其余6个神经元在给予PYY1-36后放电频率无显著改变。在37个PYY-N中,有21个(21/37,56.76%)神经元对PYY1-36呈现放电频率增加效应(P<0.05),平均增加90.47±12.33%,称这些神经元为PYY1-36兴奋性神经元(PYY1-36-E);其余16个(16/37,43.24%)神经元为PYY1-36抑制性神经元(PYY1-36-I),即给予PYY1-36后,这些神经元放电频率显著降低(P<0.001),平均降低39.20%。若预先ARC注射Y2受体拮抗剂SF-11再给予PYY1-36,PYY1-36对PYY-N的兴奋或抑制效应可被部分阻断(P<0.05)。但单独使用SF-11对PYY-N放电活动无明显影响(P>0.05)。结果提示,ARC内有PYY1-36反应性神经元,PYY1-36可通过激活Y2受体调控神经元的兴奋特性。4.ARC微量注射PYY1-36对大鼠摄食及饮水的影响结果显示,与NS组相比,ARC微量注射PYY1-36,大鼠0-4 h每小时的摄食量均显著减少(P<0.01);若ARC微量注射SF-11,大鼠0-4 h每小时摄食量则显著增多(P<0.05);与PYY1-36组相比,ARC注射SF-11+PYY1-36混合液,大鼠0-4 h每小时摄食量显著升高(P<0.05)。提示,内、外源性PYY1-36均有抑制大鼠摄食效应,且PYY1-36抑食效应可被Y2受体(Y2R)拮抗剂部分阻断,即PYY1-36对摄食的抑制作用可能是通过Y2R信号通路而实现的。与NS组相比,ARC微量注射PYY1-36或SF-11,大鼠0-4 h摄水量均无显著改变(P>0.05)。与PYY1-36组相比,ARC微量注射SF-11+PYY1-36混合液,大鼠0-4 h累计摄水量也无显著差异(P>0.05)。提示,ARC PYY1-36对大鼠摄水可能无显著调控作用。5.ARC微量注射PYY1-36对大鼠能量代谢的影响结果显示,与NS组相比,ARC微量注射PYY1-36,大鼠VO2显著升高(P<0.05),同时伴随着VCO2及产热量的显著增加(P<0.05);与NS组相比,ARC注射SF-11,大鼠VO2显著减低(P<0.05),同时伴随着VCO2和产热量的显著降低(P<0.05);与PYY1-36组相比,ARC微量注射SF-11+PYY1-36混合液,PYY1-36对VO2、VCO2或产热量的促进作用可被部分减弱(P<0.05)。提示,ARC内、外源性PYY1-36均参与大鼠能量代谢调控,PYY1-36能量代谢负平衡调控效应可被Y2受体拮抗剂部分阻断,即PYY1-36增加能量代谢作用可能部分通过Y2R信号通路而实现的。6.ARC微量注射PYY1-36对大鼠胃运动的影响结果显示,ARC微量注射PYY1-36,5 min后大鼠胃收缩幅度(P<0.01)和收缩频率(P<0.01)均显著降低。ARC微量注射SF-11,5 min后大鼠胃收缩幅度(P<0.01)和收缩频率(P<0.01)均显著升高。若ARC注射SF-11+PYY1-36混合液,PYY1-36的抑胃动力效应被部分阻断(P<0.05)。提示,PYY1-36可能部分通过Y2R信号系统参与大鼠胃运动的调控。结论:ARC有PYY作用靶点;内、外源PYY均参与大鼠摄食、胃动力和能量平衡调控,该效应部分受Y2受体信号通路调控,PYY1-36有望成为一种新型代谢调节肽。