NR2B參與雌激素介導心理應激內臟高敏感的機制研究
發(fā)布時間:2020-04-09 07:00
【摘要】: 研究背景 腸易激綜合征(irritable bowel syndrome,IBS)是臨床常見疾病之一。目前診斷仍然依靠癥狀、排他性診斷,缺乏生化標志物及解剖學異常。內臟高敏感是目前公認的IBS重要病理生理機制之一。近來發(fā)現(xiàn)NMDA受體與內臟高敏感的形成和維持密切相關。NMDA受體是興奮性氨基酸的特異性受體,參與體內各種信號傳遞和調節(jié)神經元的興奮性。其中,含2B亞基的NMDA受體(NR2B)在傷害性感受的傳遞和調制、中樞可塑性形成中發(fā)揮重要作用。 流行病學研究提示IBS的發(fā)病以女性多見。動物實驗研究亦表明皮下注射雌激素增加大鼠的內臟敏感性。雌激素作用包括,通過雌激素受體的基因組效應,和通過膜受體的非基因組效應。雌激素對內臟高敏感影響主要是通過何種效應發(fā)揮作用尚不清楚。 應激是IBS癥狀發(fā)生或加重的一個重要因素,雌激素影響著對應激的反應水平。雌激素是雌性大鼠急性束縛應激引起內臟敏感升高的必要因素。另外研究表明,避水應激,作為一種心理應激,可造成大鼠穩(wěn)定、持續(xù)約30大的內臟高敏感。而雌激素是否影響慢性心理應激內臟高敏感形成,尚未見報道。 為此,本課題以避水應激為模型,研究雌激素對內臟高敏感形成的影響,并通過雌激素受體拮抗劑ICI 182,780、NMDA受體競爭性拮抗劑AP5、NR2B選擇性拮抗劑Ro25-6981進一步闡明雌激素作用機制。 方法與結果 1、雌性大鼠內臟高敏感模型的建立及檢測 目的:我們首先觀察避水應激是否引起正常雌性大鼠內臟高敏感形成,以明確定避水應激作為雌性大鼠內臟高敏感造模方法的可行性。 方法:通過埋置腹壁電極記錄20-40-60-80mmHg梯度壓力結直腸擴張內臟運動反射(VMR)腹外斜肌收縮的肌電圖,計算曲線下面積,以VMR幅度值來評價大鼠的內臟痛敏感性。將16只成年雌性大鼠隨機分成2組,避水應激組(WAS)和假應激組(shamWAS),分別予分別避水應激和假避水應激。連續(xù)應激10天,每天1小時。應激前,測VMR基礎值;避水應激完成后,繼續(xù)飼養(yǎng)4天,冉次測定后VMR幅度。開胸心室取血、以放射免疫法測定血漿CRF、ACTH的水平,灌注固定后取大腦用于c-fos免疫染色。比較WAS組和shamtWAS組大鼠VMR、血漿CRF和ACTH、杏仁核及室旁核c-Fos免疫陽性細胞(c-FLI)的差異。 結果:WAS引起雌性大鼠內臟高敏感,應激大鼠結腸無病理學改變。大鼠經反復避水應激后,WAS大鼠血漿ACTH濃度(77.19±22.71)pg/ml,明顯低于假應激組shamWAS的(148.71±50.37)pg/ml(P0.01)。WAS大鼠血漿CRF濃度35.41±22.71pg/ml,與假應激組shamWAS的(43.82±14.76)pg/ml無明顯差異。WAS組大鼠室旁核c-FLI數(shù)24.33±4.93,與sham-WAS組22.14±3.82之間沒有顯著性差異(p0.05)。WAS組大鼠杏仁核c-FLI數(shù)25.64±5.39,明顯多于sham-WAS組19.62±3.62(p0.05)。 小結:WAS可作為雌性大鼠內臟高敏感造模方法。WAS后大鼠血漿ACTH水平降低,而CRF無變化。c-FLI數(shù),在WAS大鼠杏仁核表達增加,而室旁核無變化。2、雌激素與內臟高敏感形成關系的研究 目的:P2X_3受體在介導痛覺中發(fā)揮重要作用。本部分實驗觀察雌激素是否影響避水應激大鼠內臟高敏感的形成,以及P2X_3受體蛋白表達變化。 方法:將卵巢切除后雌性大鼠32只隨機分為側腦室注射雌二醇(E2)后應激組(WAS+E2)、側腦室注射E2后假應激組(shamWAS+E2)、側腦室注射生理鹽水后應激組(WAS+NS)、側腦室注射生理鹽水后假應激組(shamWAS+NS)。每次應激前30 min給予相應藥物側腦室注射,連續(xù)應激1O天,比較各組間應激前后內臟高敏感的變化。為進一步觀察雌激素對內臟高敏感形成的影響,將WAS+E2、WAS+NS兩組大鼠開胸心室取血用于CRF/ACTH放免測定,灌注固定取大腦c-fos免疫熒光染色,以及雙側腰1(L1)/骶1(s1)背根神經節(jié)(DRG)行P2X_3免疫熒光染色。比較WAS組和shamWAS組大鼠VMR、血漿CRF/ACTH、杏仁核及室旁核C-fos、DRG組織P2X_3表達的差異。 結果:卵巢切除后大鼠,應激(WAS+NS)組與假應激(shamWAS+NS)組之間,內臟敏感性沒有統(tǒng)計學差異。WAS+E2組內臟敏感性明顯高于wAS+NS組,提示給予雌激素后,心理應激大鼠內臟敏感性升高。WAS+E2組大鼠山漿CRF濃度為(36.81±11.1)pg/ml,與WAS+NS的血漿CRF濃度(45.78±14.55)pg/ml,沒有統(tǒng)計學差異。相似的,WAS+E2組大鼠血漿ACTH濃度為(77.81±17.20)pg/ml,與WAS+NS的血漿ACTH濃度(67.61±17.01)pg/ml,沒有顯著性差異。應激大鼠結直腸擴張后,杏仁核c-fos免疫陽性細胞數(shù),WAS+E2組26.38±3.96明顯多于WAS+NS組19.28±4.54(p0.01);而室旁核C-fos免疫陽性細胞數(shù),WAS+E2組26.12±5.74,與WAS+NS組22.43±3.87比較,兩者之間沒有統(tǒng)計學差異(p0.05)。應激大鼠DRG的P2X_3陽性細胞數(shù)占所有細胞數(shù)的比值,WAS+E2組(33.2±2.85)%明顯多于WAS+NS組(38.38±3.31)%(p0.01) 小結:雌激素促進WAS大鼠內臟高敏感形成。雌激素不影響大鼠WAS后第4天血漿ACTH和CRF水平。雌激素增加WAS大鼠DRG的P2X_3受體表達。 3、雌激素對心理應激大鼠P2X_3、NR2B mRNA表達的影響 目的:P2X_3受體在DRG中表達,NR2B在DRG和前扣帶回(ACC)中均有表達。雌激素增加WAS大鼠內臟高敏感,本實驗進一步明確雌激素是否影響應激大鼠DRG組織P2X_3 mRNA,以及DRG、ACC組織NR2B mRNA的表達。 方法:將卵巢切除后雌性大鼠14只隨機分為:側腦室注射雌二醇后應激組(WAS+E2)、側腦室注射生理鹽水后應激組(WAS+NS)兩組大鼠。連續(xù)側腦室給藥、應激10天。剪取大鼠腰1(L1)至骶2(S2)所有DRG以及前扣帶回(ACC)組織,用real time PCR法比較DRG組織P2X_3、NR2B mRNA,以及ACC組織NR2BmRNA的水平。 結果:WAS+E2組大鼠DRG的P2X_3 mRNA表達明顯多于WAS+NS組大鼠(p0.05)。ACC組織NR2B mRNA,WAS+E2組高于WAS+NS組(p0.05)。而DRG組織NR2B mRNA,,WAS+E2組與WAS+NS組無顯著性差異。 小結:雌激素增加WAS大鼠ACC的NR2B mRNA,以及DRG的P2 X_3 mRNA表達,但對DRG的NR2B mRNA無影響。 4、雌激素核受體、NR2B拮抗劑對雌激素作用的影響 目的:應用雌激素核受體拮抗劑ICI 182,780、NMDA受體競爭性拮抗劑AP5、NR2B選擇性拮抗劑Ro25-6981,進一步闡明雌激素核受體、NR2B在雌激素促進心理應激內臟高敏感形成的作用。 方法:將雌性大鼠32只卵巢切除后,隨機分為側腦室注射E2及ICI 182,780后應激組(WAS+E2+ICI)、側腦室注射ICI 182,780后應激組(WAS+ICI)、側腦室注射E2及Ro25-6981后應激組(WAS+E2+Ro)、側腦室注射E2及AP5后應激組(WAS+E2+AP5),連續(xù)側腦室給藥、應激1O天。各組與單用E2組(側腦室注射E2后應激WAS+E2組)、對照組(側腦室注射生理鹽水后應激WAS+NS組)的VMR相比較。 結果:與WAS+E2組比較,WAS+E2+ICI組只有在CRD 80mmHg壓力降低VMR幅度(p0.05)。WAS+E2+ICI組大鼠,在CRD 60mmHg、80mmHg壓力水平仍高于WAS+NS組大鼠的VMR幅度(p0.05)。WAS+E2+AP5組在60mmHg、80mmHg壓力水平VMR幅度明顯低于WAS+E2組大鼠。WAS+E2+Ro組在80mmHg壓力水平VMR幅度低于WAS+E2組大鼠(p0.01)。 小結:ICI 182,780阻斷雌激素增加WAS大鼠內臟高敏感的一部分作用。聯(lián)合應用AP5、Ro25-6981,阻斷E2促進內臟高敏感形成的作用。NR2B是參與E2促進內臟高敏感形成的重要信號傳導通路之一。 5、雌激素對大鼠急性結直腸擴張內臟痛的影響 目的:NR2B參與雌激素促進慢性心理應激內臟高敏感的形成,闡述的足雌激素慢性或長期的作用。本部分實驗分析雌激素的急性作用,觀察單次側腦室注射雌激素對大鼠急性結直腸擴張內臟痛的影響。 方法:(1)不同劑量E2對內臟痛敏感性的影響:卵巢切除后雌性大鼠24只,隨機分為側腦室注射高劑量E2 10 ug(H-E2組)、側腦室注射中劑量E2 1.0 ug(M-E2組)、側腦室注射低劑量E2 O.1ug(L-E2組)、側腦室注射對照NS(NS組)。分別比較注射30 min和4 h后的VMR幅度。(2)不同拮抗劑對中劑量E2作用的影響:卵巢切除后雌性大鼠24只,隨機分為側腦室注射E2 1.0 ug(E2組)、側腦室注射E2 1.0 ug和ICI 182,780(E2+ICI組)、側腦室注射E2 1.0 ug+Ro25-698(E2+Ro)、側腦室注射E21.0 ug+AP5(E2+AP5)。比較各組藥物側腦室注射30 min和4 h后的VMR幅度。 結果:(1)E2對非傷害性刺激20mmHg壓力VMR肌電曲線下面積沒有影響。E2劑量依賴性地增強CRD誘導的內臟傷害性刺激。高劑量組E2增加給藥后30min的40mmHg(P0.05)、60mmHg(PO.01)、80mmHg(P0.05)壓力VMR幅度。中劑量組E2增加給藥后4h的40mmHg、60mmHg、80mmHg壓力VMR幅度(均P0.05),高劑量組E2增加給藥后4h的40mmHg(PO.05)、60mmHg(P0.01)、80mmHg(PO.05)壓力擴張VMR幅度。(2)ICI 182,780,AP5,Ro25-698,在側腦室注射30 min和4 h后,一定程度地抑制E2增加內臟高敏感。其中,以AP5最為明顯。 小結:側腦室注射雌激素增強大鼠急性結直腸擴張內臟痛敏感性,NR2B參與其調節(jié)作用機制。 結論 1、反復避水應激可引起雌性大鼠內臟高敏感。 2、雌激素促進慢性心理應激大鼠內臟高敏感的形成。 3、雌激素增加慢性心理應激大鼠DRG的P2X_3受體以及ACC組織NR2B表達。 4、NR2B參與雌激素介導心理應激內臟高敏感的形成。 5、側腦室注射雌激素增強急性結直腸擴張內臟痛敏感性,NR2B參與其調節(jié)作用。
【圖文】:
Sham-WAS組室旁核C-fosX200
【學位授予單位】:第二軍醫(yī)大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2007
【分類號】:R574
本文編號:2620451
【圖文】:
Sham-WAS組室旁核C-fosX200
【學位授予單位】:第二軍醫(yī)大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2007
【分類號】:R574
【參考文獻】
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本文編號:2620451
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