血紅素氧合酶的干預對糖尿病大鼠結腸動力障礙及Cajal間質細胞的影響.pdf

1、糖尿病(diabetes mellitus，DM)結腸動力障礙是DM極為常見的并發(fā)癥之一，現(xiàn)有的研究主要集中于神經(jīng)、胃腸激素以及血管病變上，但其發(fā)病機制目前仍未明確，臨床也缺乏有效的治療手段。近來研究發(fā)現(xiàn)，血紅素氧合酶(heme oxygenase，HO)催化血紅素分解產生的內源性一氧化碳(carbon monoxide，CO)是一種重要的神經(jīng)遞質，在胃腸運動中發(fā)揮重要作用；Cajal間質細胞(interstitial cells of

2、 Cajal，ICC)是胃腸道起搏細胞，還可介導神經(jīng)遞質的產生和作用。探討HO與ICC在DM慢傳輸型結腸動力障礙發(fā)病機制中的作用，可為尋找該病新的治療方法提供理論依據(jù)。 [目的] 1．探討HO的干預對DM大鼠結腸動力障礙的影響。 2．探討HO的干預對DM大鼠結腸ICC的影響。 3．探討HO的干預后DM大鼠結腸組織中c-kit與HO-2/HO-1共表達的情況。 [方法] 1．動物模型的建立及

3、干預：SD 大鼠一次性腹腔注射鏈脲佐菌素(60mg/kg)建立DM模型。SPF環(huán)境飼養(yǎng)6周時以碳末推進實驗測量其胃腸推進率，證實DM大鼠存在慢傳輸型胃腸動力障礙。隨后，剩余大鼠分為：①正常對照組(健康大鼠)，②DM未干預組，以上2組均予磷酸鹽緩沖液(PH=7.4)，隔日腹腔注射×3周；③DM+Hemin組：予HO的誘導劑Hemin(30umol/kg)隔日腹腔注射×3周；④DM+ZnPP組：予HO的阻滯劑ZnPP Ⅸ(10umol/kg

4、)隔日腹腔注射×3周；監(jiān)測體重、血糖。 2．干預3周后(即9周時)，Western blot檢測近、遠端結腸組織HO的表達，免疫組化標記HO陽性細胞，分析HO陽性細胞的分布和面積變化，以此驗證干預的有效性。 3．碳末推進實驗測量大鼠胃腸推進率。 4．取近、遠端結腸環(huán)、縱行平滑肌條，以離體肌條實驗記錄其自發(fā)收縮的頻率、振幅及對Ach的反應性。 5．westem blot檢測近、遠端結腸組織c-kit(IC

5、C的特異性受體)蛋白的表達，免疫組化標記ICC，分析ICC的分布和面積的變化。 6．雙重免疫熒光同時標記c-kit與HO-2、c-kit與HO-1，觀察c-kit與HO的共表達情況。 [結果] 1．6周時，DM大鼠胃腸推進率較正常大鼠顯著降低(P<0.05)，證實DM大鼠慢傳輸型胃腸動力障礙模型形成。 2．干預后(即9周時)，與正常對照組相比，DM未干預組、DM+Hemin組和DM+ZnPP組大鼠體重均顯

6、著下降(P<0.05)，血糖均顯著升高(P<0.05)；但該3組DM大鼠之間體重、血糖無顯著差異(P>0.05)。 3．干預后，Westem blot及免疫組化結果顯示： ①HO-2的表達及陽性細胞面積：近端結腸DM未干預組、DM+Hemin組和DM+ZnPP組間無顯著差異(P>0.05)，但均低于正常對照組(P<0.05);遠端結腸各實驗組間無顯著差異(P>0.05)。 ②HO-1的表達及陽性細胞面積：近、遠端

7、結腸，正常對照組與DM未干預組無顯著差異(P>0.05)，DM+Hemin組表達較前兩組顯著增多(P<0.05)，DM+ZnPP組HO-1基本無表達(P<0.05)。 ③HO陽性細胞的分布：免疫組化顯示大鼠結腸組織中HO-1和HO-2陽性細胞主要分布于肌間神經(jīng)叢和黏膜下神經(jīng)叢，以肌間神經(jīng)叢為著，環(huán)肌和縱肌內亦有少量分布。 4.干預后的胃腸推進率：DM未干預組較正常對照組顯著降低(P<0.05)；DM+Hemin組較DM未

8、干預組顯著降低(P<0.05)；DM+ZnPP組較DM未干預組顯著改善(P<0.05)，并與正常對照組無顯著差異(P>0.05)。 5.干預后，近端遠端結腸環(huán)、縱行平滑肌條自發(fā)收縮的頻率、振幅及對Ach的反應性：DM未干預組較正常對照組顯著下降(P<0.05)；DM+Hemin組較DM未干預組顯著降低(P<0.05)；DM+ZnPP組較DM未干預組顯著改善(P<0.05)，部分指標達到正常對照組水平。 6.干預后，Wes

9、tem blot及免疫組化顯示近、遠端結腸c-kit蛋白表達及陽性細胞面積：DM未干預組較正常對照組顯著減少(P<0.05)；DM+Hemin組較DM未干預組稍減少，但無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；DM+znPP組較DM未干預組顯著增多(P<0.05)，且與正常對照組無顯著差異(P>0.05)。免疫組化顯示結腸c-kit陽性細胞分布與HO陽性細胞分布部位一致。 7.干預后，雙重免疫熒光顯示，大鼠結腸組織c-kit陽性細胞與HO-

10、2陽性細胞、c-kit陽性細胞與HO-1陽性細胞均在同一部位表達。 [結論] 1.造模6周時，DM大鼠慢傳輸型胃腸動力障礙模型形成。 2．Hemin和ZnPP Ⅸ對HO的干預對DM大鼠體重、血糖無顯著影響。 3．HO的干預對DM大鼠結腸HO-2的表達無顯著影響，僅影響了結腸HO-1的表達：Hemin誘導其表達上調；ZnPP Ⅸ阻滯了其表達。 4．HO的干預能影響DM大鼠慢傳輸型結腸動力障礙：Hem

11、in對HO-1的誘導可能使其加重；ZnPP Ⅸ對HO-1的阻滯可能使其改善。 5．ZnPP Ⅸ可能通過阻滯HO-1，對DM大鼠結腸ICC起一定的保護作用。 6．ICC可能合成一氧化碳(carbon monoxide，CO)，并介導CO在胃腸運動中的重要作用。 7．結腸組織HO與ICC的變化、及其相關性，可能是DM慢傳輸型結腸動力障礙的原因之一；也可能是“HO干預”導致DM慢傳輸型結腸動力障礙“改善或加重”的機制之