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极后区钙敏感受体在调节摄食和胃肠道运动中的作用以及机制研究

黄晋芳

极后区钙敏感受体在调节摄食和胃肠道运动中的作用以及机制研究

黄晋芳1
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作者信息

  • 1. 青岛大学
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摘要

目的: 肥胖以及一些胃肠障碍疾病是威胁人类健康的重要因素,因此成为目前医学界的研究热点。钙离子敏感受体(Calcium-sensing receptor,CaSR)是一种典型的感受营养物质的 G 蛋白偶联受体,除了能够被钙离子(Ca2+)激活外,还可被多肽、氨基酸激活,参与摄食以及胃肠运动的调节。在中枢中,CaSR 在极后区(area postrema,AP)中有丰富的表达,而AP与摄食、胃排空和肠道运动之间有着密切的联系,在本文中,我们探讨了AP中CaSR对摄食以及胃肠道运动的影响及潜在机制。 方法: 1. 采用雄性C57BL/6小鼠,观察在AP中微量注射CaSR激动剂-R568对小鼠摄食量、小鼠胃排空率以及肠道传输时间的影响。 2. 酶联免疫吸附试验(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测AP中谷氨酸、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、室旁核(the paraventricular nucleus,PVN)中催产素(oxytocin ,OT),迷走神经背核(DMV)中Ach以及胃肠组织中神经递质的含量。 3. 免疫荧光染色法观察PVN中OT和c-fos,AP中GABA、VGluT1阳性神经元和CaSR、PVN中GABA-A受体\离子型谷氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptor, NMDAR)和OT、迷走运动背核(dorsal nucleus of vagus nerve,DMV)ChAT与c-fos以及ChAT和NMDAR的共染情况。 4. 电损毁PVN,观察对R568抑制摄食作用的影响。 5. 化学遗传实验抑制 GABA和谷氨酸神经元,观察对 R568引起的摄食行为及胃肠道运动变化的影响。 6. AP注射 GABA-A受体阻断剂和谷氨酸受体阻断剂(离子型/代谢型),观察其对R568引起的摄食量和胃肠道运动变化的影响。 7. 顺行追踪技术联合免疫荧光染色法,在 AP注射携带 CaMKlla启动子的顺行病毒,在荧光显微镜下观察AP向DMV ChAT神经元的纤维投射。 结果: 第一部分 AP CaSR对摄食的影响及机制探讨 1. 结果显示,AP中微量注射R568后,与DMSO组相比,R568组的摄食量在0-2h明显减少(P<0.05); 2. ELISA结果显示,与DMSO组相比,R568组AP的谷氨酸和GABA的含量明显增加(P<0.05),PVN中OT的含量也明显增加(P<0.05); 3. 在AP中微量注射R568后, 采用免疫荧光染色法观察到OT、c-fos阳性神经元以及OT与c-fos阳性神经元共染的数量增多(P<0.05); 4. 电损毁PVN后,R568的厌食作用被抑制(P<0.05); 5. 免疫荧光结果显示,AP 中 CaSR 和 VGluT1 神经元之间有共染;而 CaSR 和GABA神经元之间并不存在共染; 6. 化学遗传结果显示,抑制谷氨酸神经元之后,R568 的厌食作用被抑制(P<0.05); 7. PVN内预先微量注射GABA-A受体阻断剂和离子型谷氨酸受体阻断剂,R568的厌食作用减弱(P<0.05); 8. 免疫荧光结果显示,PVN中GABA-A受体以及NMDAR和OT有共染。 第二部分 AP CaSR对胃肠动力的影响及机制探讨 9. AP 中微量注射 R568 后,胃排空率显著降低(P<0.05),肠道传输时间也明显延长(P<0.05); 10. ELISA结果显示,AP中注射R568后,DMV中Ach的含量明显增多(P<0.05); 11. 免疫荧光染色结果显示,AP中微量注射R568后, 在荧光显微镜下观察到ChAT、c-fos阳性神经元以及ChAT与c-fos共染神经元的数量明显增多(P<0.05); 12. 免疫荧光结果显示,DMV中注射FG一周之后,AP中FG、VGluT1和CaSR之间有共染,同时顺行追踪结果显示,AP 中注射携带 CaMKlla 启动子的病毒, DMV中谷氨酸纤维和ChAT阳性神经元有共染。 13. 化学遗传结果显示,抑制 AP 中谷氨酸神经元,R568 抑制胃肠运动的作用被减弱(P<0.05)。 14. 在 DMV 中提前微量注射离子型谷氨酸受体阻断剂,R568 对胃肠运动的抑制作用被减弱(P<0.05);免疫荧光结果显示在DMV中,NMDAR和ChAT有共染。 15. AP中微量注射R568后,ELISA结果显示在胃中,Ach含量明显减少(P<0.05), nNOS 含量显著增加(P<0.05)。在近端小肠中,Ach 含量明显升高(P<0.05);在远端小肠中,nNOS 表达量显著降低(P<0.05);在结肠中多巴胺(DA)含量显著增加 (P<0.05)。 结论: 1.AP中CaSR激活可抑制摄食;AP的谷氨酸能神经元介导了 R568的厌食作用;下丘脑PVN中的GABA-A受体和离子谷氨酸受体(NMDAR)参与了 R568的作用。R568对PVN中OT的合成也有促进作用,该作用是由PVN中的NMDAR介导的。 2.AP中微量注射R568抑制胃排空以及延长肠道传输时间;该作用和谷氨酸能神经元激活,兴奋DMV的ChAT神经元并增加Ach的合成有关,该作用由NMDAR介导。ChAT神经元进一步通过迷走神经传出改变胃肠道中神经递质的合成,抑制胃肠运动。

关键词

极后区/钙敏感受体/摄食行为/胃肠道运动/调控机制

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授予学位

硕士

学科专业

病理学与病理生理学

导师

孙向荣

学位年度

2023

学位授予单位

青岛大学

语种

中文

中图分类号

R3
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