柚皮素缓解慢传输型便秘及其相关机制的实验研究

来源 :中国医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ruyingxiangsui1989
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目的:慢传输型便秘(STC)是便秘中最常见的类型,在老年人尤其是女性中发病率越来越高,严重影响患者的生活质量,主要临床表现是结肠动力低下、结肠传输时间延长导致以大便次数减少、便意缺乏、排便困难、腹胀等症状为主的疾病,STC发病机制尚不完全清楚。但目前研究表明STC的发病病理生理机制与肠神经系统及神经递质异常、平滑肌异常、Cajal间质细胞(ICC)异常、肠道水通道蛋白异常以及精神心理等多因素有关。目前治疗便秘的药物主要有胃肠动力药和各种类型的泻剂,但长期服用易引起水电解质紊乱,对人体产生副作用。柚皮素属于天然中草药,因具有多层次、多位点、整体调节、疗效稳定的特点以及毒副作用小的优势,在便秘的治疗中更有希望取得整体疗效,具有良好的应用前景。柚皮素是柚皮苷的苷元,为三羟基黄酮,属于二氢黄酮类化合物。既往研究显示出柚皮素在降血脂、抗炎、抗真菌、抗氧化等方而具有较强的生物活性。进一步研究慢传输型便秘的病理生理机制并探讨柚皮素的作用途径对STC的预防和治疗具有重要的理论价值和现实意义。本研究通过建立便秘小鼠动物模型,验证柚皮素对便秘小鼠血清中胃肠道激素MTL、Gas、ET、SS以及肠神经系统递质AChE、SP、VIP含量的影响;观察柚皮素对便秘小鼠近端、远端结肠组织中黏膜层、肌层及肌间神经丛病理性改变的影响;探讨柚皮素对便秘小鼠近端、远端结肠组织中肠神经相关因子表达的影响;探究柚皮素对便秘小鼠近端、远端结肠组织中Cajal间质细胞标志物表达的影响;揭示柚皮素对便秘小鼠近端、远端结肠组织中水通道蛋白表达的影响。  方法:选取健康雄性ICR小鼠建立便秘模型,将其随机分为正常对照组、模型组、柚皮素低剂量组、柚皮素中剂量组、柚皮素高剂量组,每组6只。模型组和给药组灌胃给予洛哌丁胺3mg/kg,对照组给予等量生理盐水,1h后给药组分别灌胃给予柚皮素75、150、300 mg/kg,模型组和对照组给等量生理盐水。每日1次,持续5天。而后分别收集粪便参数,如粪便颗粒数,粪便重量,粪便含水量。末次给药后第2天(第6天),各组小鼠禁食不禁水,灌胃给予5%炭末-10%阿拉伯胶配成的半固体糊(1ml/100g体重),30min后处死小鼠,剖开腹腔,留取血液标本,留待血清学检测。计算小肠推进率等证实便秘模型建立成功。留取小鼠近端及远端结肠组织,部分冻存,部分甲醛固定,用于后续实验。利用ELISA试剂盒检测小鼠血清中胃肠道激素如胃动素(MTL),胃泌素(GAS),内皮素(ET),生长激素抑制素(SS),肠神经系统递质乙酰胆碱(AChE),P物质(SP),血管活性肠肽含量(VIP)。通过HE染色检测小鼠结肠组织,尤其是平滑肌细胞的病理形态学改变情况。通过Western blot方法检测瞬变受体阳离子通道亚科V1(TRPV1)和一氧化氮合酶(NOS)蛋白表达结果;检测肠神经相关因子胶质源性神经营养因子(GDNF)和脑源性神经营养因子(BDNF)蛋白表达结果;检测Cajal间质细胞分子标志物c-kit以及干细胞因子(SCF)蛋白表达结果;检测水通道蛋白AQP1,AQP3,AQP9蛋白表达结果。通过Rt PCR荧光定量方法检测TRPV1和NOS mRNA表达结果;检测肠神经相关因子GDNF和BDNF mRNA表达结果;检测Cajal间质细胞分子标志物c-kit以及SCF mRNA表达结果;检测水通道蛋白AQP1,AQP3,AQP9 mRNA表达结果。通过免疫组化检测水通道蛋白AQP1,AQP3,AQP9的表达水平。  结果:⑴成功诱导了便秘小鼠模型,模型组与正常对照组相比,小鼠粪便颗粒数减少、粪便重量及含水量均下降,小肠推进率显著下降,柚皮素干预有效增加粪便颗粒数、粪便重量及含水量,增加小肠推进率,且呈剂量依赖性。⑵便秘模型组小鼠血清中胃肠道激素SS无显著差异,胃肠道激素MTL,GAS,ET,肠神经系统递质AChE, SP, VIP含量较对照组下降,柚皮素呈剂量依赖性增加上述指标的表达水平。⑶便秘小鼠模型组小鼠平滑肌明显变薄,并且有平滑肌细胞胞体萎缩,细胞失去紧密有序的排列,杯状细胞不完整;柚皮素干预组与正常组结肠平滑肌厚度接近,细胞排列整齐。⑷便秘小鼠模型组与正常对照组相比,ICC分子标志物c-kit与SCF表达水平降低,柚皮素干预能显著增加c-kit和SCF mRNA和蛋白表达水平。⑸便秘小鼠模型组与正常对照组相比,结肠组织中水通道蛋白AQP9无显著差异,近端结肠组织中AQP3表达水平显著下降,而柚皮素干预能显著增加AQP3 mRNA和蛋白表达水平。  结论:①柚皮素能够促进胃肠道激素MTL,GAS,ET的分泌,上调肠神经系统递质AChE, SP,VIP的表达水平,从而缓解慢传输型便秘。②柚皮素通过促进神经营养因子GDNF及BDNF的分泌,抑制TRPV1及NOS的表达水平,改善肠道的神经系统功能,从而缓解慢传输型便秘。③柚皮素能够减轻便秘小鼠肠黏膜损伤,修复受损的平滑肌组织,从而缓解慢传输型便秘。④柚皮素通过增加ICC活性,促进胃肠道运动,进而缓解慢传输型便秘。⑤柚皮素通过上调近端结肠组织中水通道蛋白AQP3表达水平,调节肠壁对水分的重吸收,进而缓解慢传输型便秘。
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