曹曙光,吳昊,林李淼
(溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院育英兒童醫(yī)院 消化內(nèi)科,浙江 溫州 325027)
胃促生長(zhǎng)素(Ghrelin)是一個(gè)新發(fā)現(xiàn)的由28個(gè)氨基酸組成的內(nèi)源性肽,它是生長(zhǎng)激素促分泌物質(zhì)受體(growth hormone secretagogue receptor,GHSR)的內(nèi)源性配體,與GHSR結(jié)合后可產(chǎn)生廣泛的生物學(xué)效應(yīng)。在具有促生長(zhǎng)激素(growth hormone, GH)分泌作用的同時(shí),又具有增強(qiáng)食欲,減少脂肪利用,增加體質(zhì)量[1],維持能量正平衡和調(diào)節(jié)能量代謝的作用[2],同時(shí)與調(diào)節(jié)胃排空的激素胃動(dòng)素(Motilin)在結(jié)構(gòu)上具有高度相同性[3],故其與胃腸道運(yùn)動(dòng)的關(guān)系已引起人們的關(guān)注。本研究旨在觀察不同劑量Ghrelin腹腔注射后大鼠胃排空效應(yīng),觀察Ghrelin對(duì)食管下括約?。╨ower esophageal sphincter,LES)壓力的影響,同時(shí)測(cè)定血漿中Motilin和P物質(zhì)(Substance P)水平的變化,探討Ghrelin對(duì)LES壓力的影響及相關(guān)機(jī)制。
1.1 材料 健康雄性Wistar大鼠,由溫州醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,體質(zhì)量200~250 g,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(浙)2015-0001;大鼠Ghrelin購(gòu)自美國(guó)Sigma公司;Motilin和Substance P放免試劑盒由北京??其J生物技術(shù)中心提供;UPS-2020型低順應(yīng)性毛細(xì)管連續(xù)水灌注測(cè)壓系統(tǒng)(荷蘭MMS公司);三腔微細(xì)通道測(cè)壓管(美國(guó)Sandhill公司),外徑1.7 mm,內(nèi)徑0.4 mm,各側(cè)孔之間距離均為2.0 mm, 水流的速度為每側(cè)孔0.2 mL/min。
1.2 方法
1.2.1 動(dòng)物和分組:Wistar大鼠60只,置于(22± 3)℃室溫下,安靜環(huán)境飼養(yǎng),晝夜循環(huán)光照,自由飲水、取食,大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,禁食24 h、禁水12 h,采用完全隨機(jī)分組方法將大鼠分為對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組,其中實(shí)驗(yàn)組又分為5組,每組10只。另取Wistar大鼠30只,采用完全隨機(jī)分組方法將大鼠分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,每組15只,實(shí)驗(yàn)組大鼠腹腔注射Ghrelin 1.5 nmol/kg,對(duì)照組大鼠每天腹腔注射0.9%氯化鈉溶液1 mL,60 min后,所有大鼠進(jìn)行LES壓力測(cè)定,尾靜脈取血,用放射免疫法測(cè)定血漿中Motilin和Substance P濃度,比較2組間LES壓力和血漿中Motilin和Substance P濃度差異。
1.2.2 半固體糊制備:取5 g羥甲基纖維素溶于125 mL蒸餾水中,然后分別加入8 g奶粉,4 g糖, 4 g淀粉,每次加入攪拌均勻,配成150 mL約150 g的半固體糊[4],置于冰箱冷藏12 h,使用前2 h取出恢復(fù)至室溫。
1.2.3 大鼠胃排空測(cè)定:5組實(shí)驗(yàn)組大鼠,每組10只,分別接受不同劑量的Ghrelin(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 nmol/kg)腹腔注射,對(duì)照組大鼠接受0.9%氯化鈉溶液1 mL腹腔注射,45 min后所有大鼠半固體糊1.0 mL/只灌胃,灌胃后30 min尾靜脈取血并處死動(dòng)物,打開腹腔,結(jié)扎幽門和賁門,取出胃,用濾紙擦干后稱全重,然后沿胃大彎剪開胃體,洗去胃內(nèi)容物后擦干,稱凈重。以胃全重和胃凈重之差為胃內(nèi)殘留物質(zhì)量,計(jì)算胃內(nèi)殘留物占所灌半固體糊質(zhì)量百分比為胃內(nèi)殘留率,按下式計(jì)算胃排空率,胃排空率=[1-(胃全重-胃凈重)]×100%。
1.2.4 大鼠血漿Motilin和Substance P測(cè)定:所有大鼠尾靜脈取血放入含EDTA二鈉0.3 μL和抑肽酶1 000 kU的試管中,試管中血液標(biāo)本經(jīng)混勻,低溫離心10 min(3 000 r/min),分離血漿,用放射免疫法測(cè)定血漿中Motilin和Substance P濃度。
1.2.5 LES壓力測(cè)定:食管測(cè)壓采用定點(diǎn)牽拉法(stationary pull-through technique,SPT)確定LES位置,固定測(cè)壓管,應(yīng)用低順應(yīng)性毛細(xì)灌注測(cè)壓系統(tǒng)監(jiān)測(cè)大鼠LES壓力。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法 采用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料以表示,2組比較采用t檢驗(yàn),多組比較采用單因素方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 2組間大鼠胃排空比較 對(duì)照組大鼠胃排空率為(27.03±2.91)%,而腹腔注射不同劑量Ghrelin的實(shí)驗(yàn)組大鼠胃排空率為(38.24±7.15)%,明顯大于對(duì)照組,2組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。
2.2 Ghrelin對(duì)大鼠胃排空的量效關(guān)系 健康雄性Wistar大鼠小劑量Ghrelin(0.5 nmol/kg)腹腔注射后的胃排空率為(29.78±4.68)%,對(duì)照組為(27.03±2.91)%,2 組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05),中等劑量及高劑量Ghrelin(1.0、1.5、2.0、2.5 nmol/kg)腹腔注射后胃排空率逐漸增加,分別 為(34.59±4.07)%、 (38.33±4.41)%、 (41.88± 3.94)%、 (46.64±4.14)%,與對(duì)照組比較均明顯增加,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。
2.3 2 組大鼠LES壓力及血漿中Motilin和Substance P濃度比較 實(shí)驗(yàn)組大鼠LES壓力明顯高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。實(shí)驗(yàn)組大鼠血漿中Motilin濃度高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。實(shí)驗(yàn)組大鼠血漿中Substance P與 對(duì)照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1, 提示Ghrelin能增加大鼠LES壓力。Motilin可能參與Ghrelin對(duì)大鼠LES壓力的調(diào)節(jié)。
表1 2組間大鼠LES壓力及血漿中Motilin和Substance P濃度比較(每組n=15,)
表1 2組間大鼠LES壓力及血漿中Motilin和Substance P濃度比較(每組n=15,)
與對(duì)照組比:aP<0.01
分組 LES壓力(mmHg)Substance P(ng/L)對(duì)照組 13.78±2.29 190.02±18.18 21.18±5.43實(shí)驗(yàn)組 19.57±3.26a 217.28±25.38a 24.36±5.55 Motilin(ng/L)
Ghrelin是一個(gè)新發(fā)現(xiàn)的由28個(gè)氨基酸組成的內(nèi)源性肽,具有增強(qiáng)食欲,減少脂肪利用,增加體質(zhì)量,維持能量正平衡的調(diào)節(jié)能量代謝的作用;同時(shí)與調(diào)節(jié)消化道運(yùn)動(dòng)的激素Motilin在結(jié)構(gòu)上具有高度相似性,一些研究已表明Ghrelin有促消化道動(dòng)力作用[5]。近來動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,Ghrelin及其激動(dòng)劑作用于嚙齒類動(dòng)物后能加速胃排空[6],對(duì)術(shù)后梗阻的大鼠模型的胃排空也有促進(jìn)作用[7],在對(duì)人的研究中亦發(fā)現(xiàn),Ghrelin能加速正常人胃排空效 應(yīng)[8-9],同樣對(duì)特發(fā)性胃輕癱和糖尿病胃輕癱患者有促胃排空作用[10];同時(shí),Ghrelin也能促進(jìn)小腸及結(jié)腸推進(jìn)運(yùn)動(dòng)作用[11-12]。
本研究結(jié)果顯示,Ghrelin能加速大鼠胃排空,存在一定的量效關(guān)系。小劑量Ghrelin腹腔注射后,胃排空較對(duì)照組有增加,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,中、大劑量Ghrelin腹腔注射后胃排空率呈逐漸增加趨勢(shì)。內(nèi)源性Ghrelin能調(diào)節(jié)大鼠及小鼠胃出現(xiàn)III相樣收縮[13],誘發(fā)胃和十二指腸移行性運(yùn)動(dòng)復(fù)合波III相提前出現(xiàn),同時(shí)能加強(qiáng)移行性運(yùn)動(dòng)復(fù)合波III相收縮強(qiáng)度。Ghrelin激動(dòng)劑TZP-101 能明顯緩解胃癱患者的惡心和嘔吐癥狀[14]。健康大鼠口服或腹腔注射左旋多巴后,胃排空效應(yīng)明顯受抑制,但Ghrelin能明顯逆轉(zhuǎn)左旋多巴對(duì)大鼠的胃排空抑制作用[15-16],本研究與上述研究結(jié)果相一致,提示Ghrelin能加速胃排空。
胃食管反流病是消化科常見病,是指胃十二指腸內(nèi)容物反流入食管引起食管黏膜損害,出現(xiàn)燒心和胸骨后不適等癥狀。主要發(fā)病機(jī)制與LES松弛、食管廓清能力下降及反流物對(duì)食管黏膜攻擊作用增強(qiáng)有關(guān)。大量臨床研究已證實(shí)胃排空障礙患者胃酸及胃內(nèi)容物向食管反流明顯增多,可導(dǎo)致胃食管反流病發(fā)病率增加及反流癥狀的加重[17],促胃動(dòng)力藥物5-羥色胺4受體激動(dòng)劑能明顯改善胃食管反流病患者的癥狀[18]。有研究表明肥胖者胃食管反流病發(fā)病率較非肥胖者有升高,其可能機(jī)制與肥胖者食管酸暴露時(shí)間增加及LES壓力下降有關(guān)[19-20]。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),Ghrelin能增加Barrett’s食管風(fēng)險(xiǎn)[21],Ghrelin可增強(qiáng)食欲,減少脂肪利用,以增加體質(zhì)量,增加胃食管反流病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn);同時(shí)Ghrelin有促進(jìn)胃排空,減少胃酸或胃十二指腸內(nèi)容物的反流。目前有關(guān)Ghrelin與胃食管反流病的關(guān)系國(guó)內(nèi)外研究較少。
LES松弛是胃食管反流病的主要發(fā)病機(jī)制,LES的神經(jīng)支配主要來自迷走神經(jīng),迷走神經(jīng)由興奮性膽堿能和抑制性非腎上腺能非膽堿能神經(jīng)元組成,形成突觸分布介導(dǎo)LES壓力的增加和減低,LES壓力是興奮性和抑制性兩種因素的平衡決定的,此外尚有體液因素參與LES壓力的調(diào)節(jié),本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果提示,Ghrelin腹腔注射能增加LES壓力,腹腔注射Ghrelin后,血漿Motilin濃度較對(duì)照組升高,而Substance P 2組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說明Motilin可能參與Ghrelin對(duì)大鼠LES壓力的調(diào)節(jié)。Motilin作用于平滑肌上的Motilin受體,導(dǎo)致平滑肌收縮,增加LES壓力;Substance P直接刺激膽堿能神經(jīng)元和作為非膽堿能興奮性神經(jīng)遞質(zhì)作用于LES,使LES壓力增加。Ghrelin作為新發(fā)現(xiàn)的胃腸激素,是否參與LES壓力的調(diào)節(jié),國(guó)內(nèi)尚無研究。
本研究結(jié)果表明,Ghrelin具有加強(qiáng)胃體收縮,促進(jìn)胃排空,且呈一定的量效關(guān)系,Ghrelin能增加LES壓力,Motilin可能參與Ghrelin對(duì)LES壓力的調(diào)節(jié),但Ghrelin對(duì)胃排空及LES壓力影響的病理生理學(xué)機(jī)制尚待深入研究揭示。