黃敏娜,賈英杰,孫一予,陳 軍
(天津中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院腫瘤科,天津 300193)
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消痞方對化療后痞滿證大鼠胃排空率及胃肌層Cajal間質(zhì)細胞的影響*
黃敏娜,賈英杰,孫一予,陳軍
(天津中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院腫瘤科,天津300193)
[目的]觀察消痞方對化療后痞滿證大鼠胃排空率及Cajal間質(zhì)細胞結(jié)構(gòu)及功能的影響,探討化療所致痞滿證機制。[方法]以Wistar大鼠(60只)為研究對象,隨機分為空白組、模型組、西藥組、消痞方高劑量組、消痞方中劑量組、消痞方低劑量組,每組10只大鼠。除空白組外,其余5組采用尾靜脈注射化療藥物建立大鼠脾虛證模型??瞻捉M和模型組給予生理鹽水灌胃,消痞方低劑量組、中劑量組與高劑量組分別給予濃度100%、150%、200%的煎劑灌胃,西藥組給予西沙必利灌胃,共給藥7 d。觀察各組大鼠日進食量改變,檢測胃排空率,采用透射電鏡觀察胃起搏區(qū)Cajal間質(zhì)細胞(ICC)的形態(tài)特征和數(shù)量。[結(jié)果]模型組大鼠日進食量及胃排空率較空白組顯著降低(P<0.05),ICC數(shù)量減少,結(jié)構(gòu)破壞,細胞器減少,與神經(jīng)末梢及平滑肌細胞之間連接破壞。消痞方高劑量組大鼠進食量及胃排空明顯增加,與模型組比較差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05),ICC結(jié)構(gòu)基本恢復正常,新生增多。西藥組大鼠進食量及胃排空也可見增加,但部分ICC結(jié)構(gòu)仍可見破壞。消痞方低劑量及中劑量組較模型組差異無統(tǒng)計學意義。[結(jié)論]對ICC結(jié)構(gòu)的影響可能是消痞方治療化療后痞滿證的機制之一。
消痞方;化療;痞滿證;Cajal間質(zhì)細胞
化學治療是治療惡性腫瘤的主要手段之一,但是,化療藥物在殺滅腫瘤細胞的同時也會產(chǎn)生諸多不良反應,而惡心、嘔吐及腹脹、食欲減退等是臨床最常見的胃腸道反應?,F(xiàn)階段,對于化療后胃腸運動障礙(屬于中醫(yī)“痞滿證”范疇)發(fā)病機制尚未完全明確,通過觀察以往學者實驗研究的結(jié)果[1],筆者推測可能與Cajal間質(zhì)細胞(ICC)功能紊亂有關。ICC具有控制胃腸自主節(jié)律性運動的功能,主要參與胃腸道慢波電位產(chǎn)生和傳播,是胃腸道慢波的起搏細胞,同時在推進電活動的傳播以及介導神經(jīng)信號傳遞中起著重要作用。對于化療所致痞滿證西醫(yī)多以促進胃動力藥,取得一定療效,但仍留存著很大的發(fā)展空間。賈英杰教授總結(jié)多年臨床經(jīng)驗自擬消痞方取得很好療效。本實驗旨在研究化療后痞滿證大鼠胃排空率及胃竇ICC形態(tài)和數(shù)量的變化,以及消痞方干預對其影響,以期闡明化療后痞滿證的部分發(fā)生機制。
1.1材料
1.1.1實驗動物健康雄性Wistar大鼠60只,6周齡,體質(zhì)量180~200 g(由天津中醫(yī)藥大學實驗動物中心提供)。實驗前適應性喂養(yǎng)1周,飼養(yǎng)期間保持實驗室清潔安靜,采光及通風良好,室溫在20℃左右,飼以普通顆粒飼料(由天津中醫(yī)藥大學實驗動物中心提供),自由飲水。
1.1.2藥物消痞方(半夏、黃連、萊菔子、厚樸、檳榔、枳實、雞內(nèi)金、旋覆花各15 g)由天津中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院中藥房提供,按常規(guī)方法煎制成2 g/mL,置4℃冰箱保存;注射用順鉑(德州德藥制藥有限公司,國藥準字H37020524);西沙必利片(上海滬源醫(yī)藥有限公司,國藥準字H20100182)。
1.1.3主要試劑與儀器JEM-1200EM透射電鏡(日本JEOL公司);LEICA組織切片機(德國LEICA公司);SE602F型電子天平(上海奧豪斯儀器有限公司)。
1.2方法
1.2.1造模與分組適應性喂養(yǎng)1周,稱質(zhì)量后按隨機數(shù)字表法隨機將60只大鼠分為空白對照組、模型組(單純化療組)、消痞方低劑量組、消痞方中劑量組、消痞方高劑量組以及西沙必利組,每組10只??瞻讓φ战M不施加任何因素,其余5組大鼠以尾靜脈注射順鉑0.004 mL/g建立模型,出現(xiàn)焦慮,進食量減少,體質(zhì)量下降,毛色無光澤,蜷縮聚堆,說明造模成功。
1.2.2給藥方法及樣本處理造模成功后,空白對照組及模型組給予生理鹽水0.02 mL/g,對照組給予西沙必利0.02 mL/g(濃度0.2 g/L),消痞方低劑量組、中劑量組與高劑量組分別給予濃度為100%、150%、200%的煎劑各0.02 mL/g,分別連續(xù)給藥灌胃7 d,并記錄每日進食量。末次給藥前18 h禁食(自由飲水),給藥后2 h各組大鼠隨機抽取6只,予以半固體糊(由羧甲基纖維素2.5 g,奶粉4 g,淀粉2 g,蒸餾水62.5 mL配成)[2],以3mL/kg體質(zhì)量灌胃,40min后斷頭處死,迅速打開腹腔,結(jié)扎賁門和幽門,摘離全胃,用濾紙拭干后稱量胃全質(zhì)量,洗去胃內(nèi)容物并拭干后稱量胃凈質(zhì)量,按照公式計算胃排空率:胃排空率=[1-(胃全質(zhì)量-胃凈質(zhì)量)/灌胃量]× 100%。然后,迅速用冷刀片取胃起搏區(qū)組織0.5~1mm3,立即投入2.5%冷戊二醛溶液中固定,放入4℃冰箱。后采用透射電鏡觀察ICC超微結(jié)構(gòu)。
1.3統(tǒng)計學方法采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學處理及分析。計量資料采用均數(shù)±標準差(±s)表示,計量資料組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較若方差齊采用LSD法,若方差不齊采用Dunnett's T3法。所有統(tǒng)計檢驗均采用雙側(cè)檢驗,P<0.05表示有統(tǒng)計學意義。
2.1大鼠一般情況觀察造模后第2天,大鼠進食量明顯減少,至第4天精神萎靡,毛色無光澤,體質(zhì)量逐漸減輕,并伴有焦慮,說明造模成功。給藥后,消痞方高劑量組大鼠進食量逐漸增加,活動變多,而模型組大鼠仍蜷縮成團,不思飲食,說明消痞方可以明顯改善痞滿證大鼠不思飲食等癥狀。
2.2給藥后各組大鼠日均進食量比較實驗過程中模型組大鼠進食量明顯減少,給予低劑量和中劑量消痞方后,進食無明顯改善(P>0.05)。消痞方高劑量組和西沙必利組進食量顯著增加,與模型組、消痞方低劑量組、消痞方中劑量組比較差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。消痞方高劑量組高于西沙必利組,差異具有統(tǒng)計學差異(P<0.05)。見表1。
2.3各組大鼠胃排空率比較與空白組大鼠相比,模型組大鼠胃排空率明顯減弱,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。給予藥物干預后,消痞方高劑量組及西沙必利組胃排空率顯著增強,與模型組、消痞方低劑量組及消痞方中劑量組比較,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。消痞方高劑量組優(yōu)于西藥組,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
表1 各組大鼠日均進食量比較(±s)Tab.1 Comparison of daily food intake of rats in each group(±s)
表1 各組大鼠日均進食量比較(±s)Tab.1 Comparison of daily food intake of rats in each group(±s)
注:與模型組、消痞方低劑量組、消痞方中劑量組比較,*P<0.01;與西沙必利組比較,#P<0.05。
組別 動物數(shù) 日均進食量(g)空白組 10 26.10±0.90*模型組 10 17.34±2.60西沙必利組 10 22.07±1.58*消痞方低劑量組 10 16.91±1.03消痞方中劑量組 10 18.83±1.25消痞方高劑量組 10 24.50±1.93*#
表2 各組大鼠胃排空率比較(±s)Tab.2 Comparison of gastric emptying rate of rats in each group(±s)
表2 各組大鼠胃排空率比較(±s)Tab.2 Comparison of gastric emptying rate of rats in each group(±s)
注:與模型組、消痞方低劑量組、消痞方中劑量組、西沙必利組組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05。
組別 動物數(shù) 胃排空率(%)空白組 6 43.77±1.77*模型組 6 32.20±2.84西沙必利組 6 36.35±2.08#消痞方低劑量組 6 32.40±3.80消痞方中劑量組 6 35.20±2.30消痞方高劑量組 6 40.80±2.82*
2.4透射電鏡觀察各組大鼠胃肌層ICC超微結(jié)構(gòu)觀察如下:
空白組:ICC細胞清晰,呈橢圓形、紡錘形,細胞核大,圓形或卵圓形,核周胞質(zhì)少,有多個細長突起,之間存在縫隙連接,胞質(zhì)內(nèi)存在豐富線粒體及中間絲,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)達,高爾基體發(fā)育良好,存在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)小泡,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)比較稀疏,幾乎沒有微管和游離核糖體,ICC和平滑肌細胞、神經(jīng)末梢間存在大量縫隙連接(見圖1A、1B)。
模型組:平滑肌組織間廣泛水腫;ICC損傷明顯,結(jié)構(gòu)破壞,胞漿不規(guī)則,周圍可見局灶性溶解;胞質(zhì)內(nèi)有較多空泡,細胞器明顯減少,線粒體高度腫脹,空泡樣變;核異染色質(zhì)較多,邊聚,成塊狀,核緣不規(guī)則;內(nèi)可見大量巨噬細胞;與平滑肌細胞、神經(jīng)末梢之間的縫隙連接結(jié)構(gòu)破壞并減少(見圖1C、1D)。
西沙必利組:平滑肌組織間輕度水腫,ICC數(shù)量輕度增多,部分可見結(jié)構(gòu)輕度破壞,和平滑肌細胞、神經(jīng)末梢間存在少量縫隙連接。胞質(zhì)內(nèi)細胞器豐富,線粒體腫脹,電子密度增加,核異染色質(zhì)較多,邊聚,成塊狀,邊緣不規(guī)則(見圖1E、1F)。
消痞方高劑量組:平滑肌結(jié)構(gòu)正常,胞質(zhì)內(nèi)線粒體增多,輕度水腫,有較多的高爾基體和核糖體;ICC細胞數(shù)量明顯增多,膠原豐富,新生的ICC結(jié)構(gòu)正常,排列整齊,和平滑肌細胞、神經(jīng)末梢間存在縫隙連接(見圖1G、1H)。
消痞方中劑量組:平滑肌組織間水腫,可見少量炎性細胞;ICC數(shù)量稀疏,部分可見胞漿溶解,胞質(zhì)內(nèi)細胞器減少,線粒體腫脹,嵴脫落(見圖1I、1J)。
消痞方低劑量組:平滑肌組織間炎性水腫,可見炎性細胞;ICC體積增大,結(jié)構(gòu)破壞明顯,胞質(zhì)溶解,內(nèi)可見空泡,細胞器稀疏,線粒體重度水腫,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴張、脫粒(見圖1K、1L)。
圖1 各組大鼠胃肌層ICC超微結(jié)構(gòu)Fig.1 ICC ultrastructure of stomach muscular layer of rats in each group
中醫(yī)藥在腫瘤治療中不可忽視的作用已經(jīng)得到證實,尤其中醫(yī)藥減輕化療藥物毒副反應,對于化療藥物導致的胃腸道的刺激以及5-HT3抑制劑對胃腸道的麻痹作用,正是中醫(yī)藥的優(yōu)勢所在。但是臨床關于治療和改善化療后期痞滿證(食欲不振、胃脘脹滿等癥狀)的研究甚少[3],基礎研究國內(nèi)外文獻也很少,賈英杰教授從事腫瘤臨床工作數(shù)十載,其認為:從中醫(yī)學的角度來看,化療藥物是一種“邪毒”,對癌毒可取得“以毒攻毒”的抗邪效果,與此同時對全身正氣,包括各個臟腑和氣血津液皆有嚴重的損害。其中尤以脾胃受到影響較大,如脾胃失于健運通降時,則水谷不能化生精微,反而釀成濕濁,形成“食積”,郁結(jié)中焦,導致脾胃呆滯,導致整個胃腸處于“抑制停滯狀態(tài)”,即胃腸蠕動停止,中醫(yī)稱“脾胃氣滯”。故臨床出現(xiàn)“氣滯”、“食積”、“脾虛”并存的痞滿證的病機。故在此病機基礎上,選擇半夏瀉心湯為基本方,自擬消痞方配合腫瘤患者進行化療多取得滿意的臨床療效。半夏瀉心湯是《傷寒論》中調(diào)和脾胃的名方,具有和胃降逆、開結(jié)除痞的功能,其配伍特點為辛開苦降、升降兩調(diào),方中以辛溫之半夏為君,散結(jié)除痞,又善降膩逆止嘔。臣以干姜之辛熱以溫中散寒,黃連之苦寒以泄熱開痞。有氣滯者加用萊菔子、厚樸、枳實;食積者加雞內(nèi)金、檳榔、旋覆花。諸藥合用共奏調(diào)和脾胃、補氣和中,降逆消痞之功效。
腫瘤化療所致痞滿證主要表現(xiàn)為胃脘部痞塞、滿悶不適、食欲不振等癥狀,與現(xiàn)代醫(yī)學中功能性消化不良(FD)相似,故化療后痞滿可相當于西醫(yī)中的功能性消化不良,發(fā)病率較高[4]。FD發(fā)病機制至今未完全清楚[5],但大量研究證實,多與胃腸動力障礙、內(nèi)臟高敏感性、胃底對食物容受性舒張功能下降、胃酸高分泌、幽門螺旋桿菌感染、精神社會因素等多種因素相關[6],其中,對于胃動力障礙的機制研究較多。有研究顯示肝胃不和型痞滿與胃腸內(nèi)分泌紊亂有關,其血漿胃動素水平降低、胃泌素升高[7]。另研究發(fā)現(xiàn)[8],維持胃腸電機械運動正常的生理基礎是由腸神經(jīng)系統(tǒng)(ENS)-ICC-平滑肌細胞(SMC)組成的胃腸動力基本功能單位,而c-Kit/SCF信號途徑與ICC關系密切,此酪氨酸激酶的信號通路,導致ICC增生、分化和維持表型[9],它不僅對ICC發(fā)育相當重要,而且對ICC形態(tài)及功能的維持也相當重要[10]。本實驗研究發(fā)現(xiàn),化療所致痞滿證存在胃排空障礙,提示引起痞滿證原因可能與該調(diào)控系統(tǒng)相關,尤其是居于中間環(huán)節(jié)的ICC形態(tài)和功能。
ICC是一種非神經(jīng)但又與神經(jīng)密切相關的特殊間質(zhì)細胞,是胃腸運動慢波電位的起搏細胞[11-12],廣泛分布于胃腸道環(huán)狀肌和縱行肌之間,胃腸平滑肌細胞和神經(jīng)末梢纖維有密切聯(lián)系,介導神經(jīng)遞質(zhì)的產(chǎn)生和作用[13]。它可以持續(xù)規(guī)律釋放慢波,通過ICC網(wǎng)絡以及與ICC相連的平滑肌細胞傳至遠端腸道,進而產(chǎn)生自發(fā)電活動和機械活動,且ICC與腸神經(jīng)末梢纖維聯(lián)系密切,是神經(jīng)元與平滑肌細胞之間信號傳輸?shù)募~帶,在接受膽堿能刺激輸入方面起著重要作用[14-15]。ICC調(diào)控胃腸道平滑肌的舒縮和蠕動,在胃腸道動力產(chǎn)生和傳導中具有重要作用[16],實驗研究發(fā)現(xiàn),ICC的減少及分布異常與人類很多胃腸動力障礙有關[17],所以,腸神經(jīng)對于胃腸道平滑肌的調(diào)控主要通過ICC完成,其功能對于維持胃腸道正常運動起著重要作用。故研究胃動素受體激動劑促進胃腸動力中ICC的作用十分必要[18]。
實驗結(jié)果顯示,化療破壞了大鼠胃肌層ICC網(wǎng)絡,細胞結(jié)構(gòu)破壞,死亡增多,且破壞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及核糖體,致其能量供應減少、合成功能降低,新生減少。ICC功能異常導致大鼠胃排空障礙,胃腸運動紊亂,食欲減退,進食減少。消痞方低劑量組和中劑量組無明顯改善。西沙必利組胃肌層ICC數(shù)量輕度增多,部分仍可見結(jié)構(gòu)輕度破壞。高劑量的消痞方可預防順鉑對大鼠胃肌層ICC結(jié)構(gòu)的進一步破壞,維持其正常形態(tài)和功能,促進新生,從而促進其胃排空,使其飲食恢復至正常水平。實驗表明化療對于ICC超微結(jié)構(gòu)的破壞可能是化療后痞滿證的機制之一,而消痞方可顯著改善,且明顯優(yōu)于西藥促胃動力藥物作用,但其影響ICC的具體機制有待進一步研究。
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(本文編輯:馬英,于春泉)
Effect of Xiaopi prescription on interstitial cells and the gastric emptying rate of gastric muscle layer Cajal in rats of distention and fullness after chemotherapy
HUANG Min-na,JIA Ying-jie,SUN Yi-yu,CHEN Jun
(Department of Oncology,The First Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193,China)
[Objective]To observe Xiaopi prescription on interstitial cells and the gastric emptying rate of gastric muscle layer Cajal in rats of distention and fullness after chemotherapy.To explore the mechanism of distention and fullness induced by chemotherapy. [Methods]Wistar rats(n=60)as the object of study randomly divided into blank group,model group,Western medicine group,Xiaopi prescription high dosage group,Xiaopi prescription middle dosage group,Xiaopi prescription low dosage group,10 rats in each group. Except for the blank group,the other 5 groups were injected with the tail vein for the establishment of the spleen deficiency syndrome model of rats.Blank group and model group were given physiological saline gavage.Xiaopi prescription high dosage group,Xiaopi prescription middle dosage group,Xiaopi prescription low dosage group were given concentration of 100%,150%and 200%decoction orally.The Western medicine group was given cisapride intragastric administration,administration for 7 days.The daily feed intake of rats was observed.The gastric emptying rate was detected,and the morphology and quantity of ICC in the gastric pacing region were observed by transmission electron microscope.[Results]The eating and gastric emptying rate in the model group decreased significantly compared with the control group(P<0.05),and the number of ICC,structural damage,fewer organelles,between the nerve endings and smooth muscle cells were reduced,and the connection was damaged.The food intake and gastric emptying in Xiaopi prescription high dosage group rats significantly increased compared with model group,and the difference had statistical significance(P<0.05).ICC structure returned to normal,and new increased.The food intake and gastric emptying in Western medicine group were increased,but part of the structure of the ICC still visible damaged.Xiaopi prescription low dose and middle dose group compared with the model group of them,which had no significant difference.[Conclusion]The effect of ICC may be one of the mechanisms of Xiaopi prescription in the treatment of epigastric fullness after chemotherapy.
Xiaopi prescription;chemotherapy;distention and fullness syndrome;ICC
R256.3
A
1672-1519(2016)08-0476-05
10.11656/j.issn.1672-1519.2016.08.09
2016-04-20)
天津市中醫(yī)藥管理局中醫(yī)中西醫(yī)結(jié)合科研課題(13074)。
黃敏娜(1983-),女,碩士研究生,主治醫(yī)師,主要從事中西醫(yī)結(jié)合腫瘤學工作。