论文部分内容阅读
糖尿病(diabetes mellitus,DM)结肠动力障碍是DM极为常见的慢性并发症之一,现有的研究主要集中与神经、胃肠激素、血管病变以及高血糖有关,但其发病机制仍未明确。一氧化氮(nitric oxide,NO)信号通路是肠神经系统中比较重要的非肾上腺非胆碱能传递信号途径。NO是胃肠道抑制性神经递质,已经证实NO参与了DM的发生及其慢性并发症的发展过程,并且发现在人和其它许多动物的整个消化管及胃壁全层中都有一氧化氮合酶(oxide synthase,NOS)分布。最新研究发现,DM大鼠结肠中神经型NOS(neuronal NOS,nNOS)含量明显增加。但到目前为止,没有见到DM小鼠结肠中nNOS的含量与结肠动力的相关性的研究报道。近年来研究发现Cajal间质细胞(interstitial cells of Cajal,ICC)是胃肠道的起搏细胞并在肠神经信号传递中起着重要作用。有研究表明DM大鼠肠功能障碍时肠组织的ICC不规则分布、数量减少且体积显著缩小、导致异常的不规则慢波而使平滑肌收缩运动减慢,因此ICC的异常改变可能是DM肠功能障碍的病因之一。至今,未见到关于ICC与其内nNOS在DM小鼠结肠动力障碍中的作用的相关报道本研究选用小鼠近端结肠组织,设计了以下两部分实验:(1)NO对DM小鼠近端结肠离体肌条收缩的影响,探讨NO在DM小鼠结肠功能动力障碍的作用。(2)以体外模拟DM的方式来探讨ICC与NO在DM小鼠结肠动力障碍发生的可能作用及两者的相互关系。第一部分用免疫荧光染色观察近端结肠中nNOS的分布;用免疫印迹法分析近端结肠中nNOS的含量;用离体结肠肌条实验观察NO对DM小鼠近端结肠收缩的影响。结果发现,nNOS主要分布在结肠肌层(包括肌间层、深肌层)和粘膜下层。与正常组比较,DM组的nNOS的含量明显升高。DM小鼠近端结肠肌张力较正常小鼠降低,加入nNOS的抑制剂7-硝基吲唑(7-nitroindazole,7-NI)后,正常组和DM病组小鼠肌张力均显著增加,但DM组肌张力比正常组增加明显(P<0.05);而加入iNOS的抑制剂氨基胍(Amino guanidine,AG)前后结肠张力均无明显变化(P>0.05);NO前体L-精氨酸(1-arginine,L-Arg)对小鼠近端肌条的肌张力有明显的抑制作用(P<0.05),DM组抑制作用较正常组明显。加药前后对结肠收缩频率无影响。第二部分探讨ICC在高糖培养下其细胞形态、活力以及其内nNOS的表达的改变。主要是以小鼠近端结肠为ICC的组织来源,应用酶解法分离、培养ICC,按细胞培养基成分的不同分为三组:第一组,正常对照组(葡萄糖浓度为5.5mmol/L);第二组,甘露醇渗透压对照组(葡萄糖浓度为5.5mmol/L、甘露醇浓度为27.5mmol/L),作用是高渗对照;第三组,高糖组(葡萄糖浓度为33mmol/L);观察细胞形态和细胞活力的改变;利用Western-Blot对ICC内的神经型NOS(nNOS)的表达进行分析。结果显示,高糖处理使ICC细胞变圆,突起变短,与周围的邻近细胞网络不明显、细胞活力也下降(P<0.05),同时nNOS含量明显降低。而高渗对照组则对ICC形态、活力和nNOS表达无显著影响。通过以上研究,我们得出以下结论:1.DM小鼠近端结肠中nNOS表达增加,引起了近端结肠收缩张力下降、收缩频率不改变,提示nNOS在DM小鼠结肠动力障碍中有重要作用。2.建立了ICC的培养方法,利用高糖培养下的ICC这个体外模拟DM的模型,证实了ICC内的nNOS表达下降,而nNOs表达下降可能与ICC的形态改变和活力下降有关。3.NO对DM小鼠近端结肠动力障碍的影响主要是通过抑制平滑肌细胞收缩功能,同时影响ICC的形态和活力有关。