5-HT4 受体对人消化间期小肠运动调控及其机制研究

王深皓，董 蕾，李 路，罗金燕

西安交通大学第二附属医院消化科，陕西 西安710004

消化间期移行性复合运动(migrating motor complex，MMC)是消化间期小肠特有的运动形式，具有胃肠“清道夫”、促进幽门、小肠和胆管协调运动等重要生理意义。国内外关于MMC 的研究越来越受重视，笔者以往的研究通过先进的16 导水灌注测压管观察MMC 波形［1］，为本研究打基础。

5 羟色胺(serotonin，5-HT)是与胃肠道功能密切相关的重要神经递质，已知的5-HT 受体中5-HT4 受体在胃肠道功能中很重要［2］，国内外研究认为激活5-HT4 受体对结肠运动、胃肠激素和内脏敏感性有影响［3-4］，但是对MMC 是否有影响尚缺乏研究。5-HT4受体分布于突触前，它本身不启动蠕动反射。5-HT4受体通过哪些激素介导对MMC 的影响未见报道。

本实验选择健康人给予5-HT4 受体激动剂，观察5-HT4 受体激活对人MMC 及胃肠激素的影响，探讨5-HT4 受体在MMC 调控中的作用及其可能的介导因素。

1 材料与方法

1.1 研究人群 2011 年7 月-2012 年2 月间选取健康志愿者18 例，年龄21 ～58 岁，平均年龄(39. 9 ±19.5)岁，其中男8 例，女10 例，均要求无消化道症状、查体无异常、各项检查无明显异常、否认既往有慢性病史及腹部手术史。

1.2 实验流程 本课题采用16 导水灌注测压导管及测压设备对健康人进行MMC 测压。测压过程见以往发表文章［1］，受试者空腹状态下记录1 ～2 个MMC 周期(见图1)后，在十二指肠部位导联的MMCⅢ期完全结束后，经测压管给入预先配制好的莫沙比利溶液(0.1%)5 ml，之后再记录1 ～2 个MMC 周期。实验前受试者肘静脉置静脉留置针，用生理盐水封管，以保证血液不凝固。在整个实验过程中每10 min 经静脉留置针留取血样，并编号，放入专用试管中，具体如下:①SS:1 ml血置于30 μl 10%EDTA，500 KIU 抑肽酶预处理的试管中;②MOT:1 ml 血置于30 μl 10% EDTA 溶液，300 KIU 抑肽酶预处理的试管中;③NO:1 ml 血置于肝素抗凝的试管中。之后低温离心(4 ℃)，3 500 r/min 15 min分离血浆，留取血浆置于-80 ℃低温冰箱中保存待测，检测MOT、SS、NO 水平。

1.3 血样分期 在分析血浆胃肠激素浓度时，按MMC 起始部位的不同时期将血浆样品分开。其中Ⅲ期血样定义为在MMC Ⅲ期的血样，或如果未在MMCⅢ期，则将在Ⅲ期前紧邻的血样作为Ⅲ期血样。

1. 4 血样检测 将上述血样放入低温离心机(SANYO 公司，MDF-U4086S)，3 500 r/min，15 min，取血浆行下述检测。SS、MOT 检测试剂盒由解放军总医院提供，采用放射免疫分析法测定其血浆浓度;NO 检测试剂盒由南京建成公司提供，采用硝酸还原酶法测定其血浆浓度。

1.5 统计学处理 数据以均数±标准差表示，由SPSS 13.0 进行统计处理。各组之间均数的比较用ANOVA，各组之间率的比较用χ2法检验。以P ＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 5-HT4 受体激动剂对健康人MMC 的影响

2.1.1 5-HT4 受体激动剂对健康人MMC 周期的影响:健康人给药后MMC 周期显著缩短［(87.5 +24.2)min vs (60.5 ±18.4)min，P ＜0.001］。胃窦、十二指肠和近端空肠主要表现为Ⅱ期时间所占比率显著延长(P ＜0.01)，Ⅰ期时间所占比率显著缩短(P ＜0.001，见表1)。

图1 健康人MMC 波形(方框内为Ⅲ期波)Fig 1 Migrating motor complex of healthy people (MMC phase Ⅲin square frame)

表1 健康人给药前后不同部位MMC 各期持续时间的比较(x±s)Tab 1 Comparison of the each MMC phase durations of different sites in healthy controls before and after medicine administration (x±s)

2.1.2 健康人给药前后Ⅲ期参数的变化:健康人给药后胃窦、十二指肠、近端空肠Ⅲ期波幅、动力指数、传导速率均比给药前显著升高(P ＜0.05，见表2)。

2.1.3 健康人给药前后DCC 波发生率比较:健康人给药后DCC 波发生率与给药前比较，差异无统计学意义(83.3% vs 83.3%，P ＞0.05)

2.2 健康人血浆MOT、SS、NO 浓度 健康人MMCⅠ、Ⅱ、Ⅲ期血浆MOT 浓度分别为［(217.5 ±64.1)pg/ml、(316.4±95.9)pg/ml、(419.8±128.4)pg/ml］，逐渐升高，Ⅲ期比Ⅰ期显著升高(P ＜0.001)。SS 浓度分别为(10.53±3.32)pg/ml、(12.38±3.99)pg/ml、(24.68 ±9.03)pg/mL，Ⅲ期比Ⅰ、Ⅱ期均显著升高(P 均＜0.001)。NO 浓度分别为(75. 44 ±26.50)μmol/L、(74. 94 ±28.13)μmol/L、(65.88±21.67)μmol/L，差异无统计学意义(P ＞0.05，见图2)。

2.3 5-HT4 受体激动剂对健康人MOT、SS、NO 的影响

2.3.1 MOT:给药后健康人MMC 不同时期血浆MOT浓度无明显变化(P ＞0.05)，而且不同MMC 时期的血浆MOT 浓度梯度仍存在(见表3)。

2.3.2 SS:给药后健康人MMC 不同时期血浆SS 浓度显著升高(P ＜0.01)，且MMCⅢ期的血浆SS 浓度均显著高于Ⅰ、Ⅱ期(P ＜0.01，见表4)。

表2 健康人给药前后不同部位MMC Ⅲ期各项参数的比较(x±s)Tab 2 Comparison of the each MMC phase Ⅲindexes of different sites in healthy controls before and after medicine administration (x±s)

图2 健康人MMC 不同时期血浆胃肠激素浓度 A:血浆MOT 浓度;B:血浆SS 浓度;C:血浆NO 浓度Fig 2 The serum concentrations of some gastrointestinal hormones of healthy people in different MMC phases A:Plasma MOT concentration;B:Plasma MOT concentration;C:Plasma MOT concentration

表3 给药前后健康人MMC 不同时期血浆MOT 浓度(x±s)Tab 3 Comparison of the serum concentration of MOT in healthy controls before and after medicine administration (x±s)

2.3.3 NO:给药后健康人MMC 不同时期血浆NO 浓度显著降低(P ＜0.05)，且MMCⅢ期的血浆NO 浓度均显著低于Ⅰ、Ⅱ期(P 均＜0.05，见表5)。

表4 给药前后健康人不同MMC 阶段血浆SS 浓度(x±s)Tab 4 Comparison of the serum concentration of SS in healthy controls before and after medicine administration (x±s)

表5 给药后健康人不同MMC 阶段血浆NO 浓度的改变(x±s)Tab 5 Comparison of the serum concentration of NO in healthy controls before and after medicine administration (x±s)

3 讨论

近年来，随着电生理技术的不断改进，对MMC 研究逐渐深入，本课题组以往利用16 导水灌注测压管检测MMC，将观察到的各项参数汇总，为目前的研究提供基础。

MMC 调控因素很多，如肠神经系统、胃肠激素等。有的胃肠激素对MMC 具有兴奋性作用，如MOT［5］、ghrelin［6］，而有的胃肠激素具有抑制性的作用，如NO［7］，而酪酪肽有兴奋性或抑制性作用(根据不同部位而定)。

MOT、SS、NO 均具有调节MMC 的生理作用。MOT 是胃窦MMCⅢ相的启动因素之一。如Liuking等［5］研究表明静脉给予健康人MOT 类似物后启动胃窦Ⅲ期波，但是对小肠Ⅲ期波无影响。SS 对MMCⅢ相的作用并不完全一致，有研究羊的MMC，给予较大剂量的SS 后诱发十二指肠Ⅲ期样波，但是抑制胃窦活动，此作用能被阿托品抑制，认为SS 在调节MMC 中有重要作用。NO 是一种非胆碱能非肾上腺素能神经(NANC)的抑制性递质，对胃肠MMC 有重要的调节作用，Kuiken 等［8］研究表明健康人餐后静脉注入NO 合酶抑制剂L-NMME，抑制NO 合成会诱发快速传导的MMCⅢ期波，且缩短餐后波转化为消化间期运动的时间，说明NO 参与调节空腹及餐后小肠运动。有研究表明胃动素、生长抑素、胰高血糖素样肽-1(GLP-1)等对胃肠MMC 的诱导作用也是部分地通过减少NO 生成来实现的［9］。

目前国内外关于激活5-HT4 活受体对结肠影响的研究较多，但是对MMC 是否有影响缺乏研究，而且激活5-HT4 受体后对胃肠激素的影响也缺乏研究。本实验在国内首次探讨激活5-HT4 受体对IBS-C 及健康人MMC 及MOT、SS、NO 等胃肠激素的影响。

5-HT 是消化道重要的胃肠激素之一，与胃肠运动和内脏感觉有关。有研究表明5-HT 对MMC 有重要的调控作用［10］。5-HT 各型受体均参与MMC 的调节。国外Bush 等［11］研究显示5-HT3 受体拮抗剂可降低体外小鼠肠管自发性移行性运动复合波的频率且呈剂量依赖性。Calvert 等［12］研究认为5-HT1 受体激动会延长MMC 持续时间，且主要延长Ⅱ期时间，并减少餐后胃窦十二指肠协调运动。Axelsson 等［13］研究表明大鼠使用5-HT4 受体拮抗剂明显延长MMC 周期。目前尚不清楚5-HT4 受体是否参与人类MMC 的调节。以往研究表明5-HT4 受体分布于黏膜下内在初级传出神经元(IPANs)的末端，肌间神经丛的突触及神经-肌肉连接处［14］。5-HT4 受体位于突触前，本身不启动蠕动与分泌反射。激动5-HT4 受体对MMC 的影响通过哪些胃肠激素介导尚不清楚。

莫沙比利是选择性5-HT4 受体激动剂，在体内主要与5-HT4 受体结合，与其他5-HT 受体及多巴胺受体无明显的亲和力，是临床上用于治疗IBS-C 患者的药物。本实验中激活5-HT4 受体对健康人缩短MMC周期，Ⅲ期波传播速度增加，Ⅲ期波幅增加，提示激活5-HT4 受体后MMC 的变化为兴奋性。这与De Ponti等［15］的研究结果类似。本实验结果表明健康人激动5-HT4 受体后血浆MOT 含量无显著变化，SS 水平显著升高，而NO 含量显著降低。这与激活5-HT4 受体后对健康人MMC 均具有兴奋性作用综合在一起分析，提示5-HT 受体激动剂对健康人MMC 的调节可能通过SS、NO 介导。

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