功能性消化不良与胃黏膜肥大细胞、血浆胃动素的关系
陈海山1龚锦容1黄朝忠1林志辉2*
福建省莆田市莆田学院附属医院消化科1(351100)福建医科大学附属省立医院消化科2
*本文通信作者,Email: chenhaishanpt@163.com
背景:功能性消化不良(FD)是常见的功能性疾病,严重影响了患者的生活质量和身心健康,已越来越引起临床医师的关注。目的:探讨肥大细胞(MC)、胃动素(MTL)在FD发病中的作用。方法:选取2013年9月-2014年1月莆田学院附属医院的60例FD患者,其中餐后不适综合征(PDS)32例,上腹痛综合征(EPS)28例,以28名健康志愿者作为对照组(HS组)。比较胃黏膜MC计数、血浆MTL水平(空腹和饮温水后)以及胃排空时间(T1/2)。结果:与HS组相比,FD组胃黏膜MC计数显著增多(P<0.001),空腹和饮温水后血浆MTL水平均显著降低(P<0.001),T1/2显著延长(P<0.001)。PDS亚组MC计数与EPS亚组无明显差异(P=0.094),空腹和饮温水后血浆MTL水平显著低于EPS亚组(P<0.001),T1/2显著延长(P<0.001)。结论:FD患者胃黏膜MC计数较HS组显著增多,提示MC可能在FD的发病中起一定作用。FD患者血浆MTL水平下降,可能是FD发病和产生相应症状的原因之一。
关键词功能性消化不良;肥大细胞;促胃动素;胃排空
功能性消化不良(functional dyspepsia, FD)是一种发生于上腹部的常见功能性胃肠道疾病。根据2006年的罗马Ⅲ标准[1],将其分为餐后不适综合征(postprandial distress syndrome, PDS)和上腹痛综合征(epigastric pain syndrome, EPS)两种亚型。FD的发病率较高,症状反复发作,迁延不愈,耗费大量医疗资源,严重影响了患者的生活质量和身心健康,因此越来越引起临床医师的关注。国内统计显示人群FD的发病率为18%~45%,占消化专科门诊的20%~40%;国外发病率为19%~41%,平均32%[2]。目前FD的病因和发病机制尚不清楚,大量研究认为可能与胃肠动力障碍、内脏高敏感、胃肠激素的变化、社会心理障碍、幽门螺杆菌感染、饮食生活方式等密切相关。
近年研究发现胃肠道组织中肥大细胞(MC)可通过释放内含的活性物质与胃肠神经相互作用而影响FD的发病。胃动素(MTL)是一种新发现的胃肠激素,对胃肠道移行性收缩起有重要作用,促进胃肠运动,从而产生胃肠排空作用。本研究通过检测FD患者胃窦黏膜组织中MC计数和血浆MTL含量,并联合超声检测胃排空,旨在探讨MC、MTL在FD发病中的潜在作用。
对象与方法
选取2013年9月-2014年1月福建省莆田学院附属医院消化科门诊和消化内镜中心的FD患者,以上腹部消化不良症状为主诉就诊,诊断符合FD罗马Ⅲ标准。入选者年龄限定为18~65岁(为排除胃肠道发育功能未成熟或退化的影响)。排除标准:①无其他可能引起消化不良症状的慢性疾病如糖尿病、慢性肾功能不全、慢性肝炎等;②无腹部或盆腔手术史;③无食物药物过敏史;④无近期大量饮酒(酒精75 g/d)或大量吸烟(香烟10支/d)史;⑤所有可能影响胃肠道功能的药物(包括抗抑郁药)在检查前至少停药一周。健康对照组(HS组)来自同期临床健康的医务人员或体检中心健康志愿者,无任何消化系统症状且体检结果正常。对入选的FD患者进行上消化道症状评定分组:以上腹胞胀不适和早饱感为主要症状者归入PDS亚组,以上腹痛和上腹烧灼感为主要症状者归入EPS亚组。所有入选者均取得知情同意。
福州迈新生物技术开发有限公司提供的兔抗单克隆CD117/c-kit试剂盒(含DAB)(HRP);上海西唐生物科技有限公司提供的人胃动素 ELISA试剂盒;HP-5500 B型超声显像仪(探头频率为3.5 MHz)购自philips公司。
1. 免疫组化:入选者均行胃镜检查,镜下表现为正常或慢性非萎缩性胃炎,钳取幽门前2~3 cm组织2块,4%甲醛溶液固定,梯度乙醇脱水,二甲苯透明,石蜡包埋,3 μm厚间断切片,HE染色观察胃黏膜炎性细胞浸润情况和病理类型。以免疫组化染色观察胃黏膜 MC分布情况并进行计数,具体步骤参照试剂盒说明书。
2. ELISA法检测血浆MTL水平:所有入选者空腹和饮用37 ℃温水后30 min,抽取肘静脉血4 mL,低温4 ℃离心,参照试剂盒说明书步骤测定血浆MTL水平。
3. 超声法检测胃排空时间:所有入选者禁食8~12 h,检测时取坐位,超声探头置于脐上偏左指向右腹部于贲门平面处确认胃体-底交界处,测定胃体、底之间最大前后径,饮温水后(3~4 min内饮完500 mL)分别于0、10、20、30、40、50 min进行测量。超声检测由同一位高年资超声主治医师操作。
结果
在规定的研究期间,共入选60例FD患者。PDS患者32例,其中男12例,女20例,年龄18~61岁,平均(39.03±10.16)岁;EPS患者28例,其中男11例,女17例,年龄21~62岁,平均(40.11±11.25)岁。HS组28名,其中男13名,女15名,年龄20~60岁,平均(41.04±10.45)岁。EPS亚组、PDS亚组和HS组之间性别构成和年龄差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。PDS亚组和EPS亚组的症状见表1。
表1 PDS和EPS亚组症状n(%)
光学显微镜下见MC细胞形态多样,大小不一, 呈卵圆形、椭圆形或不规则形,胞质呈棕褐色,部分MC周围有棕褐色颗粒环绕,部分见脱颗粒现象;MC主要分布于黏膜固有层(图1)。
FD组MC计数显著高于HS组,差异有统计学意义(t=26.697,P=0.000),而PDS亚组与EPS亚组之间差异无统计学意义(t=1.704,P=0.094)(表2)。
空腹时,FD组血浆MTL水平显著低于HS组,差异有统计学意义(t=3.579,P=0.001);PDS亚组、EPS亚组和HS组之间血浆MTL水平差异亦有统计学意义(F=12.919,P=0.000),其中PDS亚组显著低于EPS亚组和HS组,差异有统计学意义(P<0.05),而EPS亚组与HS组之间无明显差异(P>0.05)(表2)。
饮温水后,FD组血浆MTL水平显著低于HS组,差异有统计学意义(t=4.733,P=0.000);PDS亚组、EPS亚组和HS组之间血浆MTL水平差异亦有统计学意义(F=19.006,P=0.000),其中PDS亚组显著低于EPS亚组和HS组,差异有统计学意义(P<0.05),而EPS亚组与HS组之间无明显差异(P>0.05)(表2)。
FD患者空腹状态和饮用温水后的超声图像见图2。所有研究对象饮温水后胃体、底交界处前后壁内径在30 min内迅速缩小,随后变化缓慢。胃排空正常和延迟者的曲线图见图3。
图3 B超检测胃排空曲线图
A:EPS组;PDS组;C:HS组
图1各组MC免疫组化染色(红色箭头所示为MC,绿色箭头所示为脱颗粒的MC)(×400)
以胃体、胃底交界处胃前后壁内径减少至50%的时间(T1/2)表示胃排空时间。以HS组T1/2的95% CI上限为界,FD组中胃排空正常者26例(43.3%),其中EPS亚组20例,PDS亚组6例;胃排空延迟34例(56.7%),其中EPS亚组8例,PDS亚组26例。FD组T1/2较HS组显著延长,差异有统计学意义(t=6.556,P=0.000);PDS亚组T1/2较EPS亚组显著延长,差异有统计学意义(t=5.273,P=0.000)(表2)。
表2 各组胃黏膜MC计数、血浆MTL水平和T1/2比较(±s)
表2 各组胃黏膜MC计数、血浆MTL水平和T1/2比较(±s)
组 别例数MC计数血浆MTL(pg/mL)空腹饮温水T1/2(min)HS组2816.82±2.70416.64±85.14491.57±90.8524.17±4.75FD组6035.07±4.15*347.54±84.02*403.87±87.27*34.85±10.53* PDS亚组3235.91±3.67314.95±75.64*#363.80±75.43*#40.41±9.18# EPS亚组2834.11±4.51384.77±74.49449.66±77.6828.49±8.19
*与HS组比较,P<0.05;#与EPS亚组比较,P<0.05
A:空腹状态;B:饮温水后
FD的发病机制和病因目前尚不清楚,目前多认为内脏敏感性增高和胃肠动力障碍在其中起重要机制。近年发现MC和MTL在FD的发病中起有重要作用。
MC在胃肠道中含量丰富,胞质颗粒内含有多种生物活性物质,通过释放这些活性介质调节胃肠运动和内脏感觉。本研究发现部分MC周围有棕褐色颗粒环绕并见脱颗粒现象,MC主要分布于胃黏膜固有层。FD患者胃黏膜MC计数较HS组明显增多,可能是FD发病以及产生上腹部症状的分子基础。本研究还发现,PDS和EPS两亚组间MC计数无明显差异,说明MC计数与FD分型无明显相关性,提示胃黏膜MC计数增多在FD中可能普遍存在。FD患者存在内脏感觉过敏,可能与MC计数增多,发生脱颗粒释放的活性物质也相应增多,从而容易产生级联放大效应有关。国外文献报道[3-5]EPS主要由于内脏高敏感性增加或(和)胃黏膜化学刺激增加所致,而与胃肠动力障碍相关性差。由此可见,MC在FD发病机制中扮演一定角色,降低黏膜中MC计数并抑制其脱颗粒可能会改善患者早饱、餐后不适、上腹痛、上腹烧灼感等症状。
MTL是肠嗜铬细胞分泌的胃肠激素,主要生理作用是促进胃肠运动,将胃肠内容物向远端推进并防止其逆流,在消化间期可产生胃肠道移行性复合运动Ⅲ相进而引起胃肠蠕动和肠道分节运动。侯晓华等[6]的研究发现饮水可刺激机体MTL释放。本实验中,饮温水30 min后,HS组和FD组血浆MTL含量均显著升高,提示饮水可刺激机体释放MTL,间接支持了人体进食后可引起MTL释放。国内文献报道[7]显示,FD胃排空障碍者空腹和餐后血浆MTL均明显低于对照者和FD胃排空正常者,而FD胃排空正常者与对照者之间无明显差异。既往国外多项报道[8-11]认为通过相关药物提高血浆MTL水平,能促进胃排空并改善FD临床症状,说明血浆MTL水平降低与FD有关。本研究通过超声检测胃排空情况,并分析其与血浆MTL含量的关系,结果显示PDS亚组存在MTL缺乏,血浆MTL水平降低,胃排空时间延长,从而导致早饱、餐后饱胀不适甚至呕吐等症状;EPS亚组不存在MTL缺乏,血浆MTL水平与HS组无明显差异,大部分表现为胃排空正常,说明其发病与MTL无明显相关性,支持与胃肠动力障碍无明显相关的观点,故EPS患者较少出现早饱、餐后饱胀不适的症状。FD患者血浆MTL含量降低引起胃排空障碍,可能因MTL释放减少,与受体的作用总效应减弱,引起胃排空延迟、MMC Ⅲ期持续时间缩短或缺如,从而出现相关症状。许多研究显示胃排空延缓可能与餐后饱胀不适、呕吐症状有关,促动力药能促进胃排空和改善症状,且多发生于女性患者[12-13]。本研究结果也间接支持了应用MTL受体激动剂有望改善FD症状。本研究还发现FD患者以青壮年居多,且女性患者多于男性,在不同亚型中亦是如此,这与杨霞等[14]的研究结果一致。
B超具有无创性、简便、重复性好的优点,能达到实时检测胃排空变化的要求。饮用温水后行B超可反映胃排空功能[15-16]。本研究中,FD组中胃排空延迟者占56.7%,与国内外多数研究结果示大约40%~60%基本一致;EPS亚组以胃排空正常为主;PDS亚组以胃排空延迟为主。在一定程度上支持PDS的病理生理机制与胃肠运动异常相关性高,故从胃排空方面亦可解释PDS患者以上腹胀和早饱症状为主的现象。PDS和EPS亚组间 MC 计数无明显差异,而HS组最少,推测胃排空与胃黏膜MC计数可能无明显相关性,与脱颗粒数的关系需进一步证实。
综上所述,FD组胃黏膜MC计数较HS组显著增多,FD患者胃动力障碍和感觉过敏可能与胃黏膜MC计数增多以及MC脱颗粒释放的活性物质有关;空腹和进食后FD组血浆MTL水平低于HS组,可能与FD胃动力障碍有关。总之,MC和MTL在FD的发病中可能起有协同作用,具体情况尚需进一步研究。
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(2015-03-26收稿;2015-05-09修回)
Relationship of Functional Dyspepsia with Gastric Mucosal Mast Cells and Plasma MotilinCHENHaishan1,GONGJinrong1,HUANGChaozhong1,LINZhihui2.1DepartmentofGastroenterology,theAffiliatedHospitalofPutianUniversity,Putian,FujianProvince(351100);2DepartmentofGastroenterology,FujianProvincialHospital,FujianMedicalSchool,Fuzhou
Correspondence to: LIN Zhihui, Email: chenhaishanpt@163.com
Background: Functional dyspepsia (FD) is a commonly seen functional disease which has great impact on patient’s quality of life and mental health, and has got more and more concern by clinicians. Aims: To explore the role of mast cells (MC) and plasma motilin (MTL) in the pathogenesis of FD. Methods: Sixty FD patients including 32 postprandial distress syndrome (PDS) and 28 epigastric pain syndrome (EPS) patients from September 2013 to January 2014 at the Affiliated Hospital of Putian University were enrolled, and 28 healthy volunteers were served as controls (HS group). The number of gastric mucosal MC, plasma MTL level (fasting and 30 minutes after drinking warm water) and gastric emptying time (T1/2) were compared. Results: Compared with HS group, number of gastric mucosal MC was significantly increased (P<0.001), plasma MTL level before and after drinking warm water in FD group were significantly decreased (P<0.001), T1/2was significantly prolonged (P<0.001). No significant difference in number of MC was found between PDS subgroup and EPS subgroup (P=0.094). Plasma MTL level before and after drinking warm water in PDS subgroup were significantly lower than those in EPS subgroup (P<0.001), and T1/2was significantly prolonged (P<0.001). Conclusions: Number of gastric mucosal MC is significantly increased in FD patients compared with HS group, suggesting MC may play a role in the pathogenesis of FD. Plasma MTL level is decreased in FD patients, which may be one of the factors involved in the pathogenesis and occurrence of corresponding symptoms of FD.
Key wordsFunctional Dyspepsia;Mast Cells;Motilin;Gastric Emptying
DOI:10.3969/j.issn.1008-7125.2015.09.005