邱娟娟,李玉春,邱 陽,郭 莉,劉越堅,萬嘉嘉,熊永建,吳國鍇,郭慧淑
(大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院中心實驗室,遼寧 大連 116011)
功能性消化不良(functional dyspepsia,F(xiàn)D)是臨床常見的胃腸道紊亂的功能性疾病[1]。功能性消化不良發(fā)病率高,但病因病機未完全明確。功能性消化不良盡管不會危及生命安全,但是嚴(yán)重影響生活質(zhì)量。胃腸動力障礙是FD 主要的病理生理學(xué)基礎(chǔ)。四磨湯是治療功能性消化不良的常用中藥方劑[2]。本實驗觀察功能性消化不良模型大鼠胃RhoA 及ROCK 表達的變化,初步探討RhoA 及ROCK 與功能性消化不良發(fā)病機制的關(guān)系及四磨湯干預(yù)作用機制。
1.1 材料
1.1.1 動物 健康雄性SD 大鼠,體質(zhì)量(200 ± 20)g,清潔級;出生7 日SD 乳鼠,清潔級。大鼠與乳鼠均購于大連醫(yī)科大學(xué)SPF 動物中心。
1.1.2 主要試劑及儀器 Y27632(Selleck);四磨湯口服液(湖南漢森制藥股份有限公司);碘乙酰胺和蔗糖(Sigma);RNA 提取的試劑盒,反轉(zhuǎn)錄試劑盒和Real-time PCR 試劑盒(大連寶生物公司);小平臺;Stepone plus 熒光定量PCR 儀(ABI)。生物多道記錄儀(BIOPAC)。
1.2 胃平滑肌縱行肌條收縮作用檢測 健康雄性SD 大鼠禁食24 h,不禁水。采用10% 水合氯醛(0.3 mL/100 g 體質(zhì)量)麻醉大鼠,取出全胃。用剪刀沿胃小彎打開胃,用Krebs 液漂洗。去除黏膜層,取平行于胃縱行肌纖維走向的10 mm×1.5 mm 肌條,固定于37℃恒溫灌流槽內(nèi),Krebs 液灌流,并持續(xù)通入95% 氧氣和5% 二氧化碳混合氧,利用生物多道記錄儀記錄胃縱行平滑肌自發(fā)性收縮活動。用37 ℃新鮮的Krebs 液持續(xù)灌流,孵育60 min 左右,自發(fā)性收縮穩(wěn)定出現(xiàn)后開始實驗,加入終濃度1.49×10-4g/mL 四磨湯口服液,描記大鼠胃縱行平滑肌的收縮曲線,洗脫,當(dāng)肌條穩(wěn)定的自發(fā)性收縮出現(xiàn)后,加入終濃度50 μM的抑制劑Y27632 記錄大鼠胃縱行平滑肌的收縮曲線,穩(wěn)定10 min 后,再次加入終濃度1.49×10-4g/mL 四磨湯口服液,描記大鼠胃縱行平滑肌的收縮曲線變化。觀察胃縱行平滑肌收縮的頻率變化。
1.3 造模及處理
1.3.1 造模 7 日SD 乳鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)3 d。晝夜各保持12 h,室溫22.0~24.0 ℃,保持安靜,每籠一母鼠帶5只乳鼠。造模開始,正常組:每日每只0.2 mL 的2%蔗糖溶液灌胃,連續(xù)灌胃6 d。模型組:每日每只0.2 mL 的0.1% 碘乙酰胺蔗糖溶液灌胃,連續(xù)灌胃6 d[3],同時模型組乳鼠與母鼠每天分離3 h 至3 周齡[4]。3 周齡時,剔除母鼠,分籠,每籠5 只,常規(guī)鼠飼料喂養(yǎng)。6 周齡時,模型組大鼠每日22:00-次日7:00置入水環(huán)境小平臺站立[5],以剝奪睡眠造成勞倦,14 d 完成站立;正常大鼠組正常喂養(yǎng)。
1.3.2 動物分組及處理 造模完成后分組,分正常組、模型組和四磨湯組。正常組與模型組每天定時2 mL/100(g·d)的生理鹽水;四磨湯組每天定時0.09 g/100(g·d)的四磨湯;連續(xù)給藥7 d。
1.4 模型大鼠監(jiān)測
1.4.1 曠場實驗 大鼠造模后進行曠場試驗,保持環(huán)境安靜,遮光簾隔離實驗室,實驗前大鼠在實驗條件下適應(yīng)0.5 h,實驗時將大鼠放置在曠場中央格,讓其先適應(yīng)3 min,然后進行攝像計時,觀察3~5 min 后停止攝像,記錄大鼠3 min 內(nèi)穿格次數(shù)(大鼠三爪及以上穿過相鄰格子的次數(shù))和站立次數(shù)(大鼠兩前肢向上抬起離開曠場箱底面或搭在箱側(cè)壁的次數(shù))。每只大鼠記錄完畢,用酒精清洗曠場箱并晾干,以免殘留動物的信息影響下次結(jié)果。實驗時保證實驗室光照及溫度與濕度適宜及隔音,實驗在同一時間段進行,以免大鼠活動周期影響實驗。
1.4.2 糖水消耗試驗 大鼠造模后進行糖水消耗試驗。保持環(huán)境安靜,訓(xùn)練大鼠適應(yīng)含糖飲水。每籠放置2個水瓶。第1 個24 h,2 瓶均裝入1%蔗糖水,第2 個24 h,1 瓶裝1%蔗糖水,1 瓶裝純水。隨后24 h 禁食禁水后,給予每只大鼠定量的1%蔗糖水1 瓶,純水1瓶。1 h后,取2瓶水定量測定并計算動物的總液體消耗、糖水消耗、純水消耗量及糖水偏愛(糖水偏愛=糖水消耗/總液體消耗×100%)。
1.5 熒光定量 PCR 法檢測大鼠胃組織RhoA 及ROCK的mRNA 水平表達 取大鼠胃組織,提取總mRNA,反轉(zhuǎn)錄cDNA 作為熒光定量PCR 反應(yīng)的模板,根據(jù)待測基因的序列設(shè)計引物,見表1。反應(yīng)后,通過 PCR分析軟件對結(jié)果進行實時定量分析,RhoA,ROCK1和ROCK2 的相對表達量采用 2-△△Ct計算。
表1 引物序列
1.6 統(tǒng)計學(xué)方法 采用 SPSS 18.0 統(tǒng)計軟件進行分析,數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,組間比較采用t檢驗,檢驗水平α=0.05。
2.1 胃縱行平滑肌肌條收縮的活動 胃平滑肌肌條的收縮曲線圖顯示四磨湯能增強胃平滑肌的收縮;抑制劑Y27632 作用后,四磨湯對胃平滑肌肌條的收縮的頻率較之前作用明顯減慢。見圖1,圖2。
圖1 大鼠胃平滑肌肌條自發(fā)性收縮活動
圖2 大鼠胃平滑肌肌條頻率增強率變化
2.2 模型鑒定實驗結(jié)果
2.2.1 癥狀及體征檢測 觀察整個造模階段大鼠的體征變化,模型組大鼠在碘乙酰胺灌胃期間,乳鼠長有微絨毛,但沒有被毛,體征沒有明顯的變化。分籠后模型組大鼠的皮毛都較順滑光澤,精神狀態(tài)良好,糞便呈橢球形且干稀適中,與正常組無異。小平臺站立期間模型組大鼠,皮毛略粗糙,精神狀態(tài)不佳,到處亂竄,比較難抓持,警覺性高,回到籠子里后蜷縮在一起,大便干燥。正常組大鼠精神狀態(tài)良好,大便正常。
2.2.2 曠場試驗檢測 通過錄像視頻的觀察計算大鼠的穿個次數(shù)和站立次數(shù)。見表2。
表2 大鼠曠場實驗運動情況的比較(,n =5)
表2 大鼠曠場實驗運動情況的比較(,n =5)
注:與正常組比較,# P <0.05,## P <0.01
2.2.3 糖水試驗檢測 見圖3。
圖3 大鼠糖水消耗百分比
2.3 功能性消化不良大鼠胃組織RhoA 及ROCK 的mRNA 表達比較 見圖4。
圖4 RhoA 及ROCK 的mRNA 水平表達
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認為,胃腸動力障礙、容受性舒張破壞、內(nèi)臟高敏感、胃腸激素、精神狀態(tài)等與功能性消化不良有關(guān)[6]。四磨湯源于《重訂嚴(yán)氏濟生方》[7],由木香、枳殼、烏藥、檳榔四味組成?!侗静菥V目》記載:木香乃三焦氣分之藥,能升降諸氣;枳殼長于行氣寬中除脹,消積導(dǎo)滯,破堅消脹,開痰逐水,通便;烏藥辛散溫通,通理上下諸氣,順氣降逆,有散寒行氣兼以溫腎之功;檳榔破堅宣壅,消食通腸,行氣導(dǎo)滯以除腹?jié)M。四磨湯在臨床上常用于治療FD 胃動力障礙[8]。對其關(guān)于胃竇平滑肌收縮與鈣離子通道研究報道較多[9],但與鈣敏化機制關(guān)系研究較少。鈣敏化機制為非鈣依賴性機制,對平滑肌收縮的維持起到重要的調(diào)節(jié)作用。鈣敏化機制是通過使磷酸化肌球蛋白輕鏈(MLC)的磷酸化增強,增加對鈣離子的敏感性,進一步增強使平滑肌的收縮[10]。鈣敏化機制主要是通過RhoA 及其下游效應(yīng)分子ROCK 介導(dǎo)[11]。Rho是一種小分子 G 蛋白,是 Ras 蛋白超家族成員之一;ROCK 是Rho 激酶,是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶,主要有ROCK1 和 ROCK2 兩種亞型。RhoA/ROCK 對胃平滑肌收縮發(fā)揮重要作用。
Y27632 是RhoA/ROCK 信號通路抑制劑[12],本研究中使用四磨湯和Y27632 作用胃竇及胃底肌條,發(fā)現(xiàn)四磨湯對胃竇及胃底平滑肌的作用是否與RhoA/ROCK 信號通路有關(guān)。四磨湯作用平滑肌肌條后,胃竇及胃底平滑肌收縮的作用增強。當(dāng)四磨湯和Y27632共同作用平滑肌肌條,四磨湯對胃竇及胃底平滑肌肌條收縮的頻率較處理前明顯降低,提示四磨湯可能通過RhoA/ROCK 信號通路干預(yù)功能性消化不良胃動力障礙。采用碘乙酰胺灌胃,孤養(yǎng)和小平臺復(fù)合因素造模建功能性消化不良大鼠模型。通過大鼠狀態(tài)、曠場試驗和糖水試驗,驗證大鼠功能性消化不良模型。通過分子生物學(xué)方法檢測模型及四磨湯干預(yù)大鼠的胃組織RhoA 及ROCK 的mRNA 水平表達。本研究結(jié)果表明,模型組大鼠組的RhoA 及ROCK 蛋白mRNA 表達下降。四磨湯干預(yù)后,RhoA 及ROCK 蛋白mRNA 表達上升。提示四磨湯與功能性消化不良胃RhoA/ROCK有一定的相關(guān)性。
綜上所述,四磨湯與胃組織RhoA/ROCK 表達相關(guān),且四磨湯對功能性消化不良的改善作用可能與RhoA/ROCK 相關(guān)。