摘要
五羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT),又名血清素(serotonin),属于单胺类神经递质。人体内的5-HT大约有90%分布于胃肠道中,仅约有10%分布于血液和中枢神经系统。胃肠道中含有的5-HT主要存在于肠嗜铬细胞,少部分存在胃肠神经系统的5-HT能神经元。研究结果表明胃肠道的5-HT通过与5-HT型受体结合调节胃肠道活动,其功能调节的失衡不但与胃肠道疾病密切相关,而且关联其它系统性疾病,特别是神经精神疾病,但确切的机制是不清楚的。最近的理论推测认为,胃肠道含有如此丰富的5-HT可能体现了生物体从低等生物(包括植物)到高等动物(包括人类)能量代谢机制保守进化形式,但到目前为止还没有直接的证据能证明这一点。生物光子(biophoton),又称为生物超弱发光,广泛存在于动植物、微生物等生命体中包括人类。我们此前的研究发现谷氨酸(Glu),即神经系统中最为丰富的激动性神经递质,也是生物体最为保守存在的生物活性分子,能诱导神经回路生物光子活动和传递。因此,在本研究中,我探讨5-HT是否可能诱导胃肠道组织的生物光子活动以及可能的调控机制。 使用生物光子成像系统(UBIS)并结合离体组织灌流装置,我们对5-HT诱导小鼠胃肠道组织(胃、十二指肠、空肠、回肠和结肠)生物光子辐射特征和调控机制进行了研究。结果发现:(1)1mM5-HT对小鼠胃肠道组织生物光子辐射无影响,而2mM、4mM和8mM5-HT均能显著诱导小鼠胃肠道组织生物光子辐射,并呈现浓度依赖性增加的特征,而且发现其中作用效果最强的是十二指肠组织,而空肠、回肠和结肠组织次之,胃组织相对较弱;(2)8mM去甲肾上腺素(NE)能使4mM5-HT诱导的胃肠道组织生物光子辐射产生短暂的抑制作用,其中胃、空肠、回肠和结肠组织在给药处理后均出现快速下降,而后上升的变化规律,而十二指肠组织快速下降后维持抑制效果;(3)8mM乙酰胆碱(ACh)对4mM5-HT诱导的小鼠胃肠道组织生物光子辐射也有抑制作用,其特征是首先出现快速下降,然后趋于平稳,部分存在缓慢下降趋势;(4)不同浓度的去甲肾上腺素和乙酰胆碱单独作用于胃肠道组织无诱导明显的生物光子辐射。 以上结果表明5-HT能显著诱导胃肠道生物光子辐射并受到交感和副交感节后神经释放的神经递质去甲肾上腺素和乙酰胆碱的抑制调控。这些发现提示5-HT可能通过诱导生物光子辐射来调控胃肠道的功能,并可能通过生物光子的能量转移和信息传递影响其它组织和器官(也包括中枢神经系统)的功能。因此,本研究发现对于理解胃肠道5-HT的功能提供了新的方向和思路。