室旁核及中縫大核微量注射5-羥色胺對家兔胃電活動的影響

0pvn調節作用位于上核后第三腦室兩側。細胞功能復雜，具有神經和體液雙重調節功能。這是調節內臟活動的高級中樞神經。pvn和胃之間存在著敏感的神經關系。它用于調節胃腸變動的調節，具有較高的臨床效應和情緒，以適應不同的情緒和情緒的胃酸流失。一些數據證實，pvn和大腦中的五氧化胺（5-hydrolyptan，5-ht）之間存在往返纖維關系。根據離體腦片的研究，p-vn中存在五-ht受體，可激活5-ht。中縫大芯（n）是腦后中縫延伸段的一個重要芯團。根據許多研究，mri參與動物胃運動和胃電的調節。在這一過程中，胃液、第五物質和顆粒之間的調節作用有關。目前對PVN在應激高血壓發病中的作用、外周5-HT對胃腸道的作用等方面做了較深入研究,但關于5-HT在PVN對胃腸道的影響中的作用還未有報道,因此本實驗希望通過研究下丘腦PVN微注射5-HT對胃電活動的影響,發現中樞神經系統中5-HT的新功能.1材料和方法1.1材料表面1.2方法1.2.1對胃的產電極的植入健康新西蘭白兔,術前禁食18h以上,自由飲水.兔耳緣靜脈注射40mg/kg氯醛糖與0.5g/kg烏拉坦混合液.兔腹部剪毛后,從劍突下2cm沿腹白線作1個約10cm的縱行切口,盡量避開血管,鈍性分離,暴露大部分胃.在胃漿膜下植入雙極電極,共埋4對記錄電極:為Ag-AgC針形電極,直徑1mm,分別埋在胃起步點下方(胃體1)、胃大彎處(胃體2)、胃大彎與胃竇之間(胃體3)和胃竇(胃體4).每對電極的雙極間距離大約3-5mm,沿著胃環形肌方向與縱形肌相垂直,用縫線作2點固定.連接4對胃體記錄電極到MP100WSW16導生物信號采集分析系統,動物術后恢復2-3h.1.2.2腦電極的定位將兔頭部固定于腦立體定位儀上,剪去顱頂毛.按腦立體定位圖譜定位室旁核PVN(坐標:AP0.0mm,L(R)±0.5mm,H13.5mm)和P9(坐標:AP9.0mm,L(R)0.0mm,H顱底上2mm處).用微型電鉆在顱頂延人字縫,分別在PVN和Rm(P9)鉆出2個小洞(盡量不要弄破腦膜,使腦部少出血)以備刺激電極與微注射器的插入.部分動物采用開顱、吸小腦、直接暴露第Ⅳ腦室的方法,直觀直接定位.顱頂鉆孔的動物,實驗結束時,開顱吸除小腦,以觀察證實腦電極的真實定位.1.2.3不同動物胃電變化待動物胃電恢復正常后,PVN插入注射器作為對照胃電,再注射5-HT,觀察并記錄胃電變化.在5-HT的有效作用時間內PVN注射分別注射昂丹司瓊、西沙必利、納洛酮、賽庚啶繼續觀察并記錄胃電變化.待動物胃電恢復正常后,PVN插入注射器記錄正常胃電,再注射生理鹽水觀察并記錄胃電變化.P9同上.PVN插入電極,待動物胃電恢復正常后記錄對照胃電,再PVN電刺激(八通道數碼觸摸式液晶顯示刺激器:刺激波形為連續方波串,每串10個刺激、串長200ms、波寬2ms、間隔18ms、頻率50Hz、強度1-4μA、時間5min),記錄胃電變化.P9插入注射器,待動物胃電恢復正常后記錄對照胃電,再注射5-HT記錄胃電變化,再PVN腦刺激記錄胃電變化.觀察并記錄:相位差、波形對應率、負相位比率、平均頻率、幅度(峰-峰,P-P)值.統計學處理各組實驗數據以mean±SD表示,差異顯著性檢驗用配對t檢驗,P<0.05為差異有統計學意義.2結果2.1正常胃電3胃電活動調節相關基因表達本實驗PVN注射昂丹司瓊(5-HT3受體拮抗劑)可翻轉5-HT對胃電的效應.說明5-HT可能是通過5-HT3受體途徑發揮作用.PVN注射5-HT后再注射賽庚啶,胃體2的頻率也明顯加快,但胃竇的負相位比率明顯升高.賽庚啶是5-HT2受體阻斷劑,能改善中樞水平調控,治療具有中樞因素的周期性嘔吐患者及其胃腸動力障礙.本實驗PVN注射5-HT可能不是通過5-HT2受體途徑發揮作用的.PVN注射賽庚啶后波形變差,可能跟頻率過快導致的節律紊亂有關.PVN腦刺激后,胃體1與胃體3頻率均明顯減慢,可能跟腦刺激后PVN內遞質的改變有關.PVN注射5-HT后再注射納洛酮或西沙必利(非選擇性5-HT4受體激動劑)無顯著變化.說明5-HT在PVN可能不是通過肽能及5-HT4受體途徑發揮作用.近年來的研究表明,Rm是內源性鎮痛系統中實現下行抑制的關鍵核團之一,并與血壓、呼吸等功能調節有關.在胃腸功能調節方面,歐陽守etal的實驗表明,電流刺激Rm對貓胃電基本電節律的影響以抑制為主,切斷貓雙側迷走神經或內臟大、小神經后,刺激Rm對貓胃電的抑制作用大為減弱,提示下行抑制的傳出途徑可能與自主神經有某種聯系.歐陽守的實驗首次提出與下行性抑制并存的“下行性興奮系統”,并解釋了電刺激中樞某些核團能興奮胃腸功能.Rm微量注射5-HT可抑制家兔的胃運動.Rm微量注射賽庚啶后可使家兔的胃運動增強,胃電傳導轉向正常,與何建華etal的實驗結果相符.據Couch報道,5-HT對Rm的神經元多數引起興奮效應.本實驗中,Rm內微量注射5-HT后可能是5-HT增強了Rm的活動,并通過中縫-脊髓下行通路,直接興奮了交感節前神經元,進而抑制了胃運動和胃電.賽庚啶是5-HT2受體阻斷劑,本實驗結果表明Rm內的5-HT2受體可能參與了胃運動胃電的調節作用.Rm注射5-HT后再注射昂丹司瓊、西沙必利,無顯著變化.Rm注射5-HT后頻率減慢,PVN腦刺激后可進一步減慢胃電頻率.已知Rm與PVN有密切的纖維聯系,Rm可能作為PVN的下級中樞,傳達或執行更高中樞的指令,共同調控胃腸的功能活動.總之,PVN微量注射5-HT對胃電主要為激動作用,可能是通過5-HT3受體途徑發揮作用.而Rm注射5-HT則為抑制作用,可能是通過5-HT2受體途徑發揮作用;進一步證實本實驗室先前提出的中樞同時存在“下行性抑制”和“下行性興奮”兩個系統共同調控消化道功能的概念.PVN腦刺激抑制胃電活動,并可進一步加強Rm注射5-HT對胃電的抑制作用.下級中樞可能傳達或執行更高中樞的指令,共同調控胃腸的功能活動.本實驗還發現每當胃電頻率發生變化的同時,相位差通常發生紊亂、波形對應率較差,頻率是影響相位差及波形的一個重要因素.胃電活動的“跟隨”可能有一個“調整”與“適應”的過程,對臨床電起搏治療功能性胃腸道疾病具有很好的指導意義.健康新西蘭白兔,雌雄不限,體質量2.0±0.2kg;中國生旺實驗動物養殖有限公司,生產許可證號:SCXK(滬)2002-0011;5-HT、西沙必利購自Sigma公司;昂丹司瓊購自齊魯制藥有限公司;賽庚定購自Aldrich公司;納洛酮購自北京四環醫藥科技股份有限公司;腦立體定位儀購自日本.術后2h恢復后的正常胃電頻率為3.48-3.77cpm,與以往的實驗相同.相位差均為正值,各項指標均正常(圖1,表1).2.2PVN2.2.1相位差變化PVN注射2μg5-HT后胃體2頻率明顯加快(4.44±0.09vs4.24±0.09,P=0.034).相位差有變大的趨勢但差異不顯著、負相位比率及波形對應率變化均不明顯(圖2,表2).2.2.2胃體3.0.53s,胃竇3.PVN注射2μg5-HT后再注射5μg昂丹司瓊,胃體2、3的頻率明顯減慢(3.98±0.10vs4.28±0.09;4.13±0.09vs4.38±0.08,P=0.032,0.043).胃體3(2.50±0.65vs1.54±0.47,P=0.049)、胃竇(2.47±0.53svs1.19±0.51s,P=0.001)相位差增大.負相位比率減小,胃竇差異顯著(0.33±0.03vs0.41±0.04,P=0.025)(圖3,表3).2.2.3胃竇的負相位比率及波形對應率PVN注射2μg5-HT后再注射5μg賽庚啶,胃體2的頻率明顯加快(4.50±0.07vs4.32±0.08,P=0.044),胃竇的負相位比率明顯升高(0.47±0.03vs0.38±0.03,P=0.037).相位差及波形對應率變化不明顯(圖4,表4).2.2.4沙地必利、納洛酮的頻率、相位差、負相位比率及波形對應率PVN注射5-HT后再注射西沙必利、納洛酮,頻率、相位差、負相位比率及波形對應率均無明顯變化.說明西沙必利、納洛酮對5-HT的阻斷作用不明顯.2.2.5注射生理鹽水PVN注射生理鹽水后頻率、相位差、負相位比率及波形對應率變化均不明顯.2.2.6胃體3頻率和4.270.330.330.330.330.330.330.333.323.PVN腦刺激后,胃體1(3.81±0.12vs4.10±0.11,P=0.030)和胃體3(4.06±0.07vs4.27±0.07,P=0.029)頻率均明顯減慢.相位差、負相位比率及波形對應率變化均不明顯(圖5,表5).2.3Rm2.3.1顯減弱部位.Rm注射10μg5-HT后,胃體2頻率明顯減慢(4.13±0.11vs4.33±0.09,P=0.021).相位差、負相位比率及波形對應率變化均不明顯(圖6,表6).2.3.2胃電頻率變化Rm注射10μg5-HT后再注射10μg賽庚啶,胃體2頻率明顯加快(4.41±0.09vs4.19±0.11,P=0.034),能翻轉注射5-HT對胃體2胃電的影響.相位差、負相位比率及波形對應率變化均不明顯(圖7,表7).2.3.3mri對5-ht有影響Rm注射5-HT后再注射昂丹司瓊、西沙必利頻率、相位差、負相位比率、波形對應率變化不明顯.2.3.4mri注射生理鹽水Rm注射生理鹽水后,頻率、相位差、負相位比率及波形對應率變化均不明顯.2.3.5腦-腸軸系統Rm注射5-HT后再刺激PVN,胃竇頻率明顯減慢(3.93±0.14vs4.46±0.14,P=0.006).相位差、負相位比率及波形對應率均無明顯變化(圖8,表8).實驗中兔正常胃電頻率為3.48-3.77cpm,與以往實驗結果相同,說明在胃體埋植雙極電極記錄家兔胃電的方法是可靠的.相位差可能是表示胃電傳導(擴布)的一個較好的指標.4導同時記錄胃體起步點(胃體1)、胃體2、胃體3及胃竇部胃電,如果遠端波形先于起步點者即為負相位差,說明胃電傳導(擴布)異常,相位差若由負轉正則說明胃電傳導轉向正常.歐陽守etal有關胃腸起步點和胃腸起搏的研究證實,胃腸各部都存在自主的、但接受中樞與腸神經系統(腦-腸軸)調控的起步點活動及其相位差.周呂etal在“延髓最后區(areapostrema,AP)”的研究中證實,AP調控周期性發放的消化間期復合肌電鋒電位的移行,其作用途徑是通過胃動素等實現的.許多實驗都表明胃電傳導(擴布)接受中樞膽堿能、腎上腺能或肽能神經元下行性抑制或下行性興奮的調控.歐陽守etal有關胃腸平滑肌細胞離子通道的實驗證明,鈣、鉀通道胃腸動力有著不可忽視的作用,以Cajal間質細胞(interstitialcellsofCajal,ICC)為原動力的腸肌叢在胃電傳導(擴布)中起決定性的作用.可以肯定腦-腸軸共同對胃腸電的起源、傳導(擴布)的精細調節,是胃腸道正常功能活動的保障.5-HT又稱為血清素,是重要的神經遞質,人體內95%的5-HT在胃腸道的腸嗜鉻細胞及腸神經元中合成.5-HT通過與其受體相互作用,在胃腸動力、感覺及分泌中發揮重要作用.進一步研究表明5-HT是在“腦-腸軸”中具有重要意義的單胺神經遞質.大腦通過交感神經或副交感神經的傳入或傳出調節腸神經系統的活動.雙向的腦腸互動包含可通過5-HT通路影響效應器系統.姜敏etal也認為近年來的研究提示5-HT廣泛分布在于中樞神經和胃腸道,5-HT在中樞神經系統的降低可導致精神方面的障礙,而其在腸道的降低則可影響腸道的運動和分泌;同時5-HT與腸道動力學和腸道敏感性的改變也有一定的關系.DePontietal研究發現5-HT可促進胃腸道運動,使移行性復合運動波(migratingmotorcomplex,MMC)出現次數增多,并可導致內臟痛覺敏感.故深入開展5-HT及其相關藥物的研究,對臨床上尋求更安全有效的藥物具有重要臨床意義.■背景資料5-HT又稱為血清素,是重要的神經遞質,近年來的研究提示5-HT廣泛分布在于中樞神經和胃腸道,并通過與其受體相互作用,在胃腸動力、感覺及分泌中發揮重要作用.研究表明5-HT是“腦-腸軸”中具有重要意義的單胺神經遞質,在“腦-腸軸”功能中起重要作用.■同行評議者任超世,研究員,中國醫學科學院生物醫學工程研究所■相關報道Depontietal研究發現5-HT可促進胃腸道運動,使移行性復合運動波(MMC)出現次數增多,并可導致內臟痛覺敏感.■創新盤點本研