脊髓钾氯共同转运体亚型2在肠易激综合征内脏高敏的机制研究
本文关键词：脊髓钾氯共同转运体亚型2在肠易激综合征内脏高敏的机制研究 出处：《上海交通大学》2015年博士论文 论文类型：学位论文
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【摘要】：背景与目的:肠易激综合征(irritable bowel syndrome,IBS)是临床上常见的功能性胃肠病。内脏敏感性增高(visceral hypersensitivity)作为IBS重要的病理生理特征之一,其具体机制仍不明了。钾氯共同转运体亚型2(K+-Cl-cotransporter isoform2,KCC2)是维持神经元氯离子稳态(chloride homeostasis)的一种重要膜蛋白,可通过影响脊髓水平GABA/甘氨酸能突触抑制效率而控制内脏痛觉信息的传递效能。本研究对脊髓KCC2与IBS内脏高敏感之间的关系进行初步的探讨,以进一步了解IBS内脏高敏感的发生机制,为IBS等功能性胃肠病的临床防治提供新的靶点和策略。方法:⑴通过对雄性Wistar大鼠每天1小时、连续10天的避水应激(water avoidance stress,WAS)干预建立慢性内脏高敏感模型。采用结直肠扩张(colorectal distension,CRD)引起的腹部收缩反射(abdominal withdrawal reflex,AWR)评分及腹外斜肌肌电记录(electromyography,EMG)来检测大鼠内脏敏感性;结肠病理组织学检测肠道的炎症反应。⑵实时定量PCR、Western免疫印记和免疫荧光用于检测腰骶段及胸腰段脊髓背角氯离子稳态相关蛋白的表达及细胞定位。⑶制备成年大鼠的脊髓薄片,利用全细胞膜片钳技术评估慢性应激状态下脊髓Ⅰ板层神经元的氯离子稳态及排氯能力的改变。⑷通过鞘内注射的方式给予KCC2抑制剂R-(+)-丁基吲哚酮(R-(+)-butylindazone,DIOA)观察其对内脏敏感性的影响。结果:⑴连续10天的避水应激刺激可诱导大鼠内脏敏感性的增高,表现为大鼠对CRD的反应阈值明显下降(假应激组,35.8±1.8 mm Hg;避水应激组,25.8±2.4mm Hg;p0.01),且AWR评分及EMG幅度显著增加,而内脏高敏感大鼠的结肠组织无明显炎症损伤。⑵与对照组相比,内脏高敏感大鼠腰骶段脊髓背角的KCC2总蛋白(约降至对照组的65%;p=0.01)、蛋白单体(约降至对照组的74%,p0.01)及多聚体表达(约降至对照组的57%,p0.01)均显著下降,且发生这种变化的细胞部位主要集中在神经元。而作为调控氯离子稳态的另一种膜蛋白钠钾氯共同转运体亚型1(Na+-K+-Cl-cotransporter isoform 1,NKCC1)的表达没有明显改变(p0.05)。⑶避水应激内脏高敏感模型KCC2的下降可导致脊髓背角氯离子稳态被破坏,主要表现为Ⅰ板层神经元的氯离子平衡电位(equilibrium potential,ECl)向去极化方向产生了约11 m V的偏移(假应激组,-62.4±0.9 m V;慢性避水应激组,-51±1.7 m V;p0.01),神经元排氯能力显著下降。⑷鞘内给予KCC2抑制剂DIOA(30μg)可快速并可逆地增强正常大鼠的内脏痛觉敏感性,表现为40和60 mm Hg扩张压力下的EMG幅度在给药20分钟后分别增加了30%(p0.05)和36%(p0.01),这种内脏高敏状态至给药后2小时逐渐恢复到正常对照水平。而DIOA对已存在内脏高敏感状态的模型组大鼠没有明显致敏效果(p0.05)。结论:脊髓背角KCC2下调所介导的氯离子稳态失衡可能是慢性应激诱导的内脏高敏感的重要机制。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R574.4
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，本文编号：1321972
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