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胃肠疾病在我国的发病率居高不下,容易长期反复发作,很难彻底治愈,因此历来被医界看作疑难之症。胃肠道疾病与不良的饮食习惯密切相关,此外大型外科手术、心理创伤和颅脑损伤等应激也会造成肠胃疾病。大鼠束缚-浸水应激模型(Restraint WaterImmersion Stress,RWIS)是大鼠的一种复杂的心理和生理应激模型,在短时间内造成大鼠胃肠功能紊乱,可模拟临床手术、创伤引起的应激性胃肠损伤。因此,被广泛用于研究其发病机制和治疗方法。胃肠道(GI)等内脏的感觉信息,在谷氨酸神经元的作用下通过迷走传入神经激活孤束核(NTS)。NTS主要释放谷氨酸(Glutamate,Glu)、γ-氨基丁酸(GABA)、儿茶酚胺等神经递质到迷走神经背核(DMV)的节前神经元,从而调节内脏的自主功能,保持体内平衡。本实验室大量实验研究证明,RWIS显著增加了NTS、DMV和肠肌间神经丛中一氧化氮、乙酰胆碱等神经递质的释放。Glu是一种重要的兴奋性神经递质,参与许多应激过程(如心理应激、慢性应激性抑郁、氧化应激损伤、应激性痛觉过敏等),但Glu是否参与了RWIS过程尚未见报道,因此我们提出以下问题:1、脑干-肠轴中的Glu是否参与RWIS过程,其合成酶、转运体、受体在RWIS后是否有变化?2、NTS注射Glu受体抑制剂后,肠神经系统中的神经元和胶质细胞有何变化?3、NTS注射Glu受体抑制剂后胃肠功能有何变化?为了解决以上三个问题,我们设计以下实验:实验研究一:实验大鼠随机分为RWIS 0h、1h、3h组,用免疫组织化学染色、Western Blot和Real-time PCR技术检测脑干-肠轴中GLS1、VGLUT2、GLUR3、NMDAR1、EAAT2的表达,从而探究Glu是否参与RWIS过程。实验研究二:实验大鼠随机分为空白对照组、RWIS 1h组、生理盐水+RWIS 1h组、CNQX+RWIS 1h组,用免疫组织化学染色和Western Blot技术检测肠肌间神经丛中p-Erk1/2、NOS、CHAT、GFAP的表达,探讨NTS注射Glu受体抑制剂后对胃肠中的神经元和胶质细胞的影响。实验研究三:将实验大鼠随机分为空白对照组、RWIS 1h组、生理盐水+RWIS 1h组、CNQX+RWIS 1h组,用Western Blot技术检测肠肌间神经丛中的Occludin和Claudin1的表达,ELISA技术用来检测胃黏膜中的MUC5AC表达,从而探究NTS注射Glu受体抑制剂后对胃肠功能的影响。实验结果如下:1、RWIS 1h、3h组大鼠脑干迷走复合体和肠神经系统中的VGLUT2、GLS1、GLUR3和NMDAR1 mRNA和蛋白水平的表达显著多于RWIS 0h组;EAAT2蛋白表达显著减少,eaat2 mRNA表达显著增多,可能EAAT2蛋白的消耗增多导致mRNA表达明显增多。说明脑干-肠轴中的Glu参与了RWIS过程。2、与生理盐水+RWIS 1h组相比较,CNQX+RWIS 1h组大鼠肠神经系统中GFAP、p-Erk1/2、NOS、CHAT表达都显著降低。表明脑干-肠轴中的Glu可能直接与AMPA受体结合,并通过AMPA受体影响肠神经系统中神经元和神经胶质细胞的活性。3、与生理盐水+RWIS 1h组相比较,CNQX+RWIS 1h组大鼠肠壁中Occludin和Claudin1的表达显著升高,同时胃黏膜中黏蛋白MUC5AC表达也显著升高。说明脑干-肠轴中的Glu可能通过AMPA受体影响胃肠功能。根据上述实验结果,“脑干-肠轴”中的Glu通过AMPA受体调节神经系统,并参与RWIS过程,这可能在RWIS引起的胃粘膜损害中起关键作用。