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目的:姜黄素是从姜黄中提取的一种天然多酚,具有广泛的生物活性,大量研究也表明姜黄素具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等药理作用,但还未确定其对胃肠道蠕动的影响及相关作用机制。顺铂作为一种临床常用药物,属于细胞周期的非特异性药物,它具有细胞毒性,可抑制癌细胞DNA复制过程,在广泛应用以达到抗肿瘤效果的同时,不可避免地会对人体产生副作用,其中消化道反应常见。我们以前的研究发现姜黄素可以显著改善顺铂导致的小鼠胃排空延迟,但作用机制还不完全清楚。胃肠道中有一种特殊类型胃肠间充质细胞,这种细胞位于消化道自主神经和平滑肌之间,被称为Cajal间质细胞(Cajal interstitial cells,ICCs),其与平滑肌细胞(SMC)、肠神经细胞等构成了复杂网络,大量研究显示,这些细胞间相互作用对胃肠正常蠕动功能起至关重要的作用。本研究探索顺铂对胃蠕动功能的影响是否与胃组织Cajal间质细胞(Cajal interstitial cells,ICCs)结构和功能变化有关,并研究姜黄素对胃肠道的保护作用是否也通过抑制ICC相关信号的变化而发挥作用。方法:选用健康成年雄性昆明种小鼠30只,体重22~25 g,适应性喂养一周后随机分为对照组、顺铂组和顺铂+姜黄素组,每组各10只。姜黄素(200 mg/kg/d)混悬液每天灌胃一次,连续灌胃15天。顺铂于实验结束前5天开始每天腹腔注射(2mg/kg/d)一次,共5天。对没有给予姜黄素或顺铂的组分别给予等量、等方式的溶媒溶液和生理盐水作为对照。观察小鼠的一般状况,计算每只小鼠最后5天的体重增减值。停药24h后测量小鼠的胃排空率。脱臼处死小鼠后去胃组织电镜检测ICC超微结构,同时分别检测下列指标:特异性反应ICC功能变化的Ano1蛋白、缝隙连接通道蛋白连接蛋白43(Cx43)进行westernblot和免疫荧光染色,并用实时荧光定量PCR发测定两者mRNA的表达情况。结果:对照组小鼠的体重在实验后5天逐渐增加(+4.43±1.06),顺铂组小鼠注射顺铂的5天内体重不增反降(-4.64±0.98,P<0.01);姜黄素+顺铂组与顺铂组相比,后5天体重下降值明显减少(-2.98±0.93,P<0.05)。注射顺铂组小鼠胃排空率(22.56±5.44)与对照组(44.49±6.96)比明显降低(P<0.01),顺铂加姜黄素组(30.72±6.60)与顺铂组比胃排空率有所回升(P<0.05)。注射顺铂后,电镜观察顺铂组胃窦肌层ICCs细胞皱缩形状不规则,细胞与神经和平滑肌之间的连接缝隙增大,部分连接断裂;胞核形状不规则,异染色质增多,核边缘不清晰;细胞质减少,线粒体减少,溶酶体增多,而姜黄素+顺铂组上述损伤明显减轻。进一步研究显示,注射顺铂组小鼠胃窦和胃体组织中的Ano1 mRNA表达量均明显降低(P<0.01);而顺铂+姜黄素组小鼠胃窦和胃体组织Ano1mRNA表达量与顺铂组比较有一定改善(P<0.05)。Westernblot检测的胃体组织Ano1蛋白量变化和上述mRNA表达量变化基本一致。免疫组织化学染色结果显示,Ano1的阳性表达主要位于胃壁的环形和纵行平滑肌之间,阳性表达的量和强度和上述Westernblot检测的结果相似。同时,顺铂组小鼠胃窦和胃体组织中Cx43 mRNA表达量也明显降低(P<0.01),而顺铂+姜黄素组小鼠窦和胃体组织中Cx43mRNA表达量有所提高(P<0.05)。Westernblot检测的胃体组织Cx43蛋白变化和mRNA变化基本一致;免疫组织化学染色结果显示,Cx43阳性表达主要位于环形和纵行平滑肌肌细胞周围,阳性表达变化和Westernblot检测结果相似。结论:(1)顺铂可引起胃组织ICC结构损伤,导致胃排空延缓,而姜黄素可以抑制这种变化,改善胃排空,由此小鼠消化功能有所恢复,体重消耗减轻,生存状态好转;(2)顺铂引起胃组织Ano1 mRNA和蛋白表达均减少,由此会影响胃组织ICC起搏电位形成,导致慢波节律起搏障碍,胃蠕动减弱,而姜黄素可以抑制这种变化;(3)顺铂还可以降低ICC与平滑肌细胞之间连接蛋白Cx43mRNA和蛋白表达量,由此会引起信息向平滑肌传递障碍,导致胃运动功能降低,而姜黄素可以改善这种影响。本研究说明顺铂引起的胃排空障碍与ICC的结构和功能损害有关,而姜黄素减轻顺铂引起的胃排空障碍机制之一是通过改善ICC的结构和功能。