冰水灌胃法造成的大鼠IBS-C动物模型、乙酸灌肠法造成的大鼠IBS-D动物模型的可靠性及其在研究中的可行性[1],并对比研究了IBS-C和IBS-D两型大鼠模型肠肌间神经丛内肠神经元数量的变化,发现肠肌间神经丛内肠神经元数量的减少可能是IBS-D和IBS-C发病的共同机制[3]。本实验通过检测IBS两型大鼠肠肌间神经丛的5-HT阳性肠神经元及5-HT3、5-HT4受体阳性神经元数目的变化,进一步探讨肠肌间神经丛5-HT数量的差异及5-HT受体可塑性对于IBS发病及亚型的影响。
5-HT是一种广泛存在于中枢神经系统和胃肠道的神经递质,具有多种生物学功能。5-HT信号的改变可以直接导致IBS肠内和肠外症状[4]。许多研究表明IBS-D患者的5-HT释放增加。在以腹泻为主的IBS患者血清和乙状结肠黏膜内已观察到5-HT浓度显著高于对照组[5]。感染后IBS患者的肠嗜铬(Enterochromaffin, EC)细胞数量增加进一步提示5-HT在IBS中的作用[6]。学者们对于IBS不同亚型EC细胞及5-HT水平的差异也做了相关的研究。李兆申等[7]研究发现IBS-D、IBS-C患者结肠黏膜EC细胞数明显高于正常对照组,而两组患者之间无差异。但也有的研究结论与此相悖。Coates等[8]对溃疡性结肠炎、IBS-D、IBS-C患者的直肠活检标本进行检测, 观察到3组标本的黏膜5-HT水平、5-HT转运体免疫活性均明显降低, 在基础状态和机械刺激时, 3组患者EC细胞释放5-HT的量与对照组相比无明显差异。尽管已有不少关于5-HT和IBS不同亚型关系的研究,但都关注的是肠黏膜内及EC细胞储存的5-HT的含量,对于与调节胃肠道运动密切相关的肠肌间神经丛的神经元内5-HT含量的差异却未见报道。我们的研究发现,IBS-D组大鼠肌间神经丛5-HT阳性肠神经元细胞数目显著高于对照组(P<0.01),而IBS-C组和对照组无差异(P>0.05),说明肠肌间神经元内的5-HT含量在IBS不同亚型之间存在差异,肠肌间神经元内5-HT含量的增加可能通过影响肠神经元的功能从而导致IBS-D组大鼠大便性状的改变,而肠肌间神经元内的5-HT含量与IBS-C的发病无直接关系。
目前已知5-HT受体至少存在7种类型,与胃肠道功能密切相关的是5-HT1、5-HT2、5-HT3、5-HT4和5-HT7受体,其中5-HT3和5-HT4受体与胃肠道的感觉和运动功能最为密切。5-HT3受体是一种腺体门控阴离子通道,它是一种突触后受体,位于肠道的外在感觉神经元,向中枢神经系统传递伤害信号[9]。5-HT3受体表达于大多数的肠肌间神经元[10],调控从5-HT能中间神经元发出的快兴奋性神经传递,与内脏敏感性的调节也密切相关[11]。5-HT4受体是一种G蛋白偶联亲代谢性受体,通过开放电压敏感性钙通道,激发其他在胃肠道运动和感觉方面起重要作用的神经递质的释放,从而影响胃肠道动力及内脏感觉[12]。与5-HT3受体不同的是,肠细胞膜上的5-HT4受体是突触前受体,黏膜下神经丛和肠肌间神经丛均有5-HT4受体表达[13]。Freeman 等[14]研究发现5-HT在肠黏膜的长期聚积会通过导致5-HT3受体的减少来影响胃肠道的分泌运动功能;另有学者研究发现血清素再摄取载体(serotonin reuptake transporter, SERT)基因敲除大鼠(SERT -/-)肠道内5-HT3B受体的表达量比SERT+/+大鼠少4倍[15]。这些研究结果说明在某些病理状态下肠神经系统存在5-HT受体可塑性的改变。尽管已知5-HT3受体及5-HT4受体的功能与IBS的发病密切相关,与它们相关的制剂已用于治疗IBS患者,但IBS不同亚型的肠肌间神经丛是否存在5-HT3受体及5-HT4受体数量的差异及其与IBS亚型的关系尚不知晓。我们的研究发现,各组大鼠之间肌间神经丛5-HT3受体免疫组化染色的灰度值无显著性差异,即5-HT3受体阳性的神经元数量在各组间无明显差异,也就是说IBS-C组和IBS-D组与对照组相比无5-HT3受体数量的改变。与5-HT3受体不同的是各组大鼠肌间神经丛5-HT4受体阳性的免疫组化染色的灰度值差异有统计学意义(F=40.108,P<0.01)。IBS-D组大鼠肌间神经丛内5-HT4受体免疫组化染色的灰度值显著低于对照组(P<0.01),说明IBS-D组大鼠肌间神经丛内5-HT4受体显著多于对照组,而IBS-C组与对照组差异无统计学意义(P>0.05)。以往的研究发现,缺乏5-HT4受体的转基因小鼠结肠运动减慢,间接证明5-HT4受体有促进肠道运动的作用[11]。IBS-D组大鼠肌间神经丛内5-HT4受体数
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