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迷走背核微量注射P物质抑制大鼠胃肌电活动和胃运动

2022-07-29
来源:求医网
摘要:本工作观察到大鼠迷走背核微量注射P物质(Substance P, SP)抑制胃肌电快波和胃运动。该效应可分别被迷走背核注射SP抗血清、SP受体拮抗剂[Arg6,D-Trp7,9,N-Me-Phe8]-SP6-11 或切断迷走神经所消除。用利血平耗竭交感神经递质则不影响该效应。结果表明: 迷走背核外源性和内源性SP均抑制胃肌电和胃运动, 且通过其受体起作用;迷走背核SP的抑胃效应系通过迷走神经传出。

迷走背核(DMV)是一个重要的内脏运动核团, 它参与胃运动的调节。已证实在DMV中存在P物质及其受体[1]。我们以前的工作表明: 尾核微量注射SP对胃运动的抑制效应与迷走背核有关[2]。关于迷走背核SP在胃运动调控中的作用及其与经典递质的关系, 尚未见报道, 本工作观察迷走背核微量注射SP对胃肌电快波和胃运动的影响。

1材料与方法

1.1动物本实验选用体重180~220 g雄性SD大鼠, 实验前禁食12~18 h, 自由饮水。 麻醉用10%氨基甲酸乙酯(1 g/kg)腹腔注射, 待动物麻醉后, 进行实验。

1.2实验步骤记录方法与我们以前的工作[2]相同。将大鼠麻醉后, 手术置高弹乳胶水囊(容积约 0.5 ml) 于腺胃末端, 相当于胃窦部, 水囊一端连一聚乙烯管, 从腹壁引出与压力换能器联接, 后者与四道生理记录仪(RM-6200) 上的载波放大器联接, 记录胃运动 (胃内基础压力维持在0.98 kPa) 。在胃窦部距幽门3 mm 胃大弯上方 2 mm处, 将一对康铜导线电极(间距1.5 mm)置于浆膜下, 电极另一端并联于四道生理记录仪上的两个生物电放大器, 记录胃肌电快波和慢波(在描记慢波时所选用的时间常数为2 s, 不能滤去快波, 因此, 在慢波曲线上有叠加快波)。 四道生理记录仪参数: 快波时间常数0.003 s、滤波30 Hz;慢波时间常数2 s、滤波10 Hz。待胃肌电、胃运动曲线稳定20~30 min后开始记录。胃肌电、胃运动信息分别经生物电放大器和载波放大器放大后, 在四道生理记录仪上描记快波、 慢波和胃运动的原始记录曲线并将此信息同步输入微机, 进行数据的采集、 储存。 按软件程序 (CN-2软件包)[3]进行处理, 打印出单位时间内快波、 慢波和运动波的频率和总幅度的数值。以给药前5 min的均值作为正常值, 开始给药后每5 min的数值为效应值, 换算成变化百分数。变化百分数=(效应值-正常值)/正常值×100%, 各组数据以均值±标准误(x±Sx)表示, 以两样本间t检验判断注药前后实验组与对照组差异的显著性。

1.3核团定位及注药在脑立体定位仪(美国产KOPF 型)引导下,参照George Paxinos 和Charles Watson的大鼠脑立体定位图谱[4]进行迷走背核定位: 前囟后13.68 mm, 矢状缝旁开0.7 mm, 颅骨下8.15 mm。注药时, 将连于两只微量进样器的一对不锈钢针管(外径 0.5 mm, 内径 0.4 mm)于上述定位处垂直进针, 用自动推注器以1 μl/ min 的速度匀速推注。双侧迷走背核各注射1 μl, 注药后均留针1 min, 以防药液随针漏出, 先后注射两种药物时, 在第一种药物注射后的第10 min再注射第二种药物。

实验结束后, 将大鼠断头用10%甲醛溶液固定脑组织, 在振动切片机上以50 μm的厚度作连续冠状切片, 硫堇染色, 根据进针轨迹确认在迷走背核的注射部位(图1)。

图1大鼠延髓冠状切面图: 示迷走背核注射部位

Fig.1Photomicrograph of a coronal section of medulla oblongata showing bilateral injecting sites at dorsal vagal nucleus (black arrow)in rat (×16)

1.4切断膈下迷走神经在靠近胃贲门部的食管周围分离膈下迷走神经的腹侧支和背侧支, 结扎剪断。

1.5阻断交感神经递质实验组大鼠分别在实验前48 h (1.5 mg/kg)和24 h (5 mg/kg)两次腹腔注射利血平[5], 耗竭大鼠体内的交感神经递质去甲肾上腺素。

2结果

2.1迷走背核微量注射SP对胃肌电和胃运动的影响

迷走背核每侧注射生理盐水(1 μl)为对照组(n=8), 注射后60 min内胃肌电和胃运动波的频率与幅值均未见明显变化, 波动范围在15%以内, 与注射生理盐水前相比差异无显著性。

迷走背核每侧注射SP (Sigma公司产品) 5 μg/μl (n=8), 胃肌电快波和胃运动波均出现明显抑制效应, 一般从开始给药起即出现抑制, 持续20 min左右以后逐渐恢复(图2、4)。快波频率和幅值的最大抑制效应分别比注药前降低 (31.3±6.43)% (P<0.01), 48.5±4.13% (P<0.01)。收缩波频率和幅值的最大抑制效应分别比注药前降低(53.7±8.07)% (P<0.01), (67.00±11.62)% (P<0.01)。25 min后逐渐恢复到注药前水平, 有的则到40 min后才逐渐恢复。

图2迷走背核微量注射SP对胃肌电和胃运动的影响

Fig.2Effect of microinjection of substance P into dorsal vagal nucleus on gastric myoelectric activity and gastric motility

A. Fast wave. B. Slow wave plus fast wave. C. Contractile wave.

2.2迷走背核微量注射SP抗血清对胃肌电和胃运动的影响

迷走背核每侧注射SP抗血清1 μl (稀释度1∶10?000; 中国医学科学院基础医学研究所提供[6]), 注射后胃肌电快波和胃运动均出现增加效应(n=8), 从开始给药起5~10 min出现, 持续40~50 min左右, 以后逐渐恢复到注药前水平(图3、4), 有的甚至持续到 80 min后逐渐恢复。快波频率和幅值的最大效应分别比注药前增加 (65.52±12.54)% (P<0.01)和 (149±61.82)% (P<0.01), 收缩波频率和幅值分别比注药前增加 (37.13±6.11)% (P<0.01)和(67.25±15)% (P<0.01) 。表明迷走背核内源性SP对胃肌电快波和胃运动有紧张性抑制作用。

图3迷走背核微量注射SP抗血清对胃肌电和胃运动的影响

Fig.3Effect of microinjection of SP antiserum into dorsal vagal nucleus on gastric myoelectric activity and gastric motility

A. Fast wave. B. Slow wave plus fast wave. C. Contractile wave.

图4迷走背核微量注射SP和 SP抗血清对胃肌电和胃运动的影响

Fig.4Effect of microinjection of SP and SP antiserum into dorsal vagal nucleus on gastric myoelectric fast wave and gastric motility

A and B. Fast wave. C and D. Contractile wave.P<0.01 compared with the preinjection control. ↑: injection; ■: normal saline (n=8); ●: SP (n=8); ▲: SP antiserum (n=8).

2.3迷走背核微量注射 SP拮抗剂对SP抑胃效应的影响

对照组迷走背核每侧注射生理盐水1 μl(n=8), 第10分钟再向迷走背核每侧注射SP (5 μg/μl), 胃肌电快波和胃运动波的频率与幅值仍然出现明显的抑制效应。

迷走背核每侧注射SP拮抗剂[Arg6,D-Trp7,9,N-Me-Phe8]-SP6-11 (Sigma 公司产品)2.63 pmol/μl (n=8) ,第10分钟再注射与对照组所用剂量相同的SP, 结果不出现胃肌电快波和胃运动的抑制效应。

注射SP拮抗剂后,胃肌电快波的频率与幅值与注药前相比增加了(14.14±14.67)%、 (9±14.87)% (P>0.05); 胃运动波的频率与幅值与注药前相比,增加了(6±7.27)%、 (4.28±12.73)% (P>0.05) 差异均无显著性。

注射SP后,胃肌电快波的频率与幅值与注射SP拮抗剂相比增加了(12.42±11.35)%、 (6.85±31.44)% (P>0.05);胃运动波的频率与幅值与注射SP拮抗剂相比增加了(10.47±16.96)%、 (9.42±31.40)% (P>0.05)差异均无显著性。表明迷走背核SP的抑胃效应是通过SP受体所介导。

2.4切断膈下迷走神经消除迷走背核SP的抑胃效应

切断膈下迷走神经后, 迷走背核注射SP (n=8), 胃肌电快波和胃运动均未出现抑制效应, 注射前后差异无显著性(图5), 表明迷走背核SP的抑胃效应是通过迷走神经介导的。

2.5利血平预处理不影响迷走背核SP的抑胃效应

利血平预处理后, 对照组: 迷走背核注射生理盐水 (1 μl/每侧), 胃肌电和胃运动的频率与幅值无明显变化 (n=8)。实验组: 迷走背核注射SP (n=8)胃肌电快波和胃运动仍出现明显的抑制效应, 与单独迷走背核注射SP的结果一致, 但抑制时间较长。注药前与注药后相比, 实验组与对照组相比均有显著性差异 (P<0.01) (图5)。