外源性γ—氨基丁酸对内在胆碱能神经兴奋引发的胰脏外分泌的影响

金文俊 姜成哲 崔正云

摘 要：胰脏胰岛β细胞中的γ-氨基丁酸（GABA）量相当于脑组織里的存在量，很可能通过胰岛-腺细胞门脉系统影响胰脏的外分泌功能。据报道外源性GABA对促胰蛋白酶激素唤起的胰脏外分泌的增强作用明显。本实验利用麻醉大鼠模型想观察外源性GABA对胰脏内胆碱能神经调节的胰脏外分泌有无影响。实验结果强烈地提示外源性GABA不影响胰脏内胆碱能神经的功能，但增强胆碱能神经兴奋引起的胰脏外分泌。外源性GABA对胰脏外分泌的作用虽然接受迷走胆碱能神经的兴奋程度的影响，但并不改变胆碱能神经的兴奋度。关键词：胰脏；γ-氨基丁酸；胰脏外分泌前言胰脏是其内分泌部分散在外分泌部的混合腺体器官[1]。流入胰脏的血液的大部分直接流到外分泌部，有约10%通过所谓的胰岛-腺细胞门脉体系（islet-acinar portal system）先经内分泌部再流到外分泌部[2]。因此，胰岛中分泌的激素可以直接通过胰岛-腺细胞门脉系统影响胰脏外分泌[3]。据报道，胰岛素（insulin）对胰脏外分泌有促进作用[4]，而胰高血糖素， 生长抑素及胰多肽有抑制作用[5]。研究发现γ-氨基丁酸以与脑组织中的浓度相当的高浓度存在于胰脏islet的β-细胞中，β-细胞中还存在参与γ-氨基丁酸的生物合成的酶L-谷氨酸脱羧酶和参与其代谢的酶γ-氨基丁酸转氨酶[6]。可想而知γ-氨基丁酸可能是由β-细胞合成并代谢。但迄今为止γ-氨基丁酸由胰脏的胰岛分泌的直接证据还没找到。 国外有研究室发表了外源性γ-氨基丁酸对胰脏外分泌的影响[7]。根据这份报告外源性γ-氨基丁酸对自发性胰脏的外分泌或促胰液素诱发的胰脏的外分泌没有影响，但是大幅度上升由GRP或CCK诱发的胰脏外分泌或由电场刺激诱发的胰脏外分泌[7]。这种现象强烈地暗示γ-氨基丁酸很有可能对内在神经兴奋引起的胰脏外分泌有影响。因此，在本实验中想要调查外源性γ-氨基丁酸对胰脏内在胆碱能神经兴奋唤起的胰脏外分泌的作用。1 材料与方法1.1 实验动物

本实验中使用了体重在250-300g的Sprague-Dawley系的雄性大鼠，开始实验24小时前起只喂水。20%乌拉坦腹腔注射来麻醉动物，用量为每公斤体重7ml。在麻醉的状态下结束实验后静脉输注过量的乌拉坦牺牲动物。每组实验动物为六只。1.2 麻醉大鼠中GABA对胰脏外分秘中迷走神经作用的影响1.2.1 麻醉大鼠实验模型的制备。对麻醉的大鼠在腹部的正中线开腹，先结扎胃和十二指肠的连接部位。将PE-10管（Clay Adams， USA）从胆-胰管在十二指肠的开口部位插入到胆-胰管中采取胰液。从胆-胰管的肝侧再插入另一个PE-10管把胆液迂回到空肠，闭合腹腔。将PE-50管（Clay Adams）插入颈静脉连接到infusion pump （Sage Instrument， USA）使药物以1.2ml/h的速度注入。手术后经过30分钟的稳定期后，连续采取每15分钟分泌的胰液分别测定胰液和淀粉酶分泌量。1.2.2 GABA对外源性CCK诱发的胰脏外分泌的影响。为了诱发麻醉的大鼠的胰脏外分泌，CCK-8（Squibb， USA）以30pmol/kg/h的速度颈静脉注入。为了观察γ-氨基丁酸对CCK诱发的胰脏外分泌的作用，γ-氨基丁酸 （Sigma）以30μmol/kg/h的速度颈静脉注入至实验结束。实验方案1中说明各种药物的注入时期。

实验方案：外源性GABA的注入早于CCK注入三十分钟，并伴随到实验结束。1.2.3 切断迷走神经及阿托品对GABA作用的影响。为了观察迷走神经对胰脏外分秘的影响，在横隔膜下的食道两侧切断迷走神经，观察γ-氨基丁酸对由CCK诱发的胰脏外分泌的作用。为了观察胆碱能神经对胰脏外分泌的作用，颈静脉注入毒蕈碱受体拮抗剂阿托品（Sigma），给药量为75？滋g/kg/h。1.3 测定胰液中的α-淀粉酶活性

胰液中的α-淀粉酶活性是按已经发表的方法测定的[7]。1.4 测试值的统计处理

本实验中得到的所有测定值按平均±标准偏差给出。平均差用Student's t test进行了统计学验证，显著性水平为5%。2 结果2.1 麻醉大鼠中GABA对胰脏外分泌中迷走神经作用的影响GABA对CCK诱发的胰脏外分泌的影响。在麻醉状态下大鼠胰脏各分泌了各6.01±0.59ul/15min和95.64±7.47U/15min的胰液和淀粉酶。CCK注入15分钟时7.60±0.69ul/15min，30分钟时8.68±0.91ul/15min，45分钟时9.63±0.70ul/15min，60分钟时10.45±0.90ul/15min，75分钟时10.51±0.75ul/15min，90分钟时10.51±1.07ul/15min（图1左）；给CCK后淀粉酶分泌量为15分钟时147.05±22.60U/15min，30分钟时141.46±11.63U/15min，45分钟时149.91±11.08U/15min，60分钟时143.94±10.21U/15min，75分钟时166.91±24.89U/15min，90分钟时160.21±19.67U/15min（图1右）。在给CCK的30分钟前先注入γ-氨基丁酸，胰液分泌量为CCK给药后15分钟时6.40±0.78ul/15min，30分钟时8.30±1.02ul/15min，45分钟时9.18±0.68ul/15min，60分钟时11.15±0.79ul/15min，75分钟时12.92±0.87ul/15min，90分钟时11.97±1.43ul/15min（图1左），淀粉酶分泌量为CCK给药后15分钟时164.20±31.01U/15min，30分钟时215.46±33.72U/15min，45分钟时234.90±29.20U/15min，60分钟时227.09±26.34U/15min，75分钟时213.52±23.33U/15min，90分钟时210.63±24.82U/15min（图1右）。先给γ-氨基丁酸后并给CCK时的胰液分泌量仅在CCK给药后75分钟时的分泌量显著大于不给γ-氨基丁酸只给CCK时得的相应的分泌量（P<0.05），在其他时段只显示增加的倾向；淀粉酶的分泌量也在给CCK的15分钟以后都显著大于没给γ-氨基丁酸只给CCK时所得的相应分泌量（P<0.05）。另外，γ-氨基丁酸对自发性移液分泌量和淀粉酶分泌量没有任何影响。如图1所示。2.2 切断迷走神经及阿托品对GABA的影响如图2所示，在麻醉大鼠中只注入CCK时，胰液分泌量和淀粉酶分泌量各为39.27±3.13ul/60min和602.21±50.28U/60min。而迷走神经的切断后各显著减少到20.58±1.48ul/60min和252.56±12.07U/60min，都显示了显著的减少（P<0.01），静脉注射阿托品时也各显著降低到24.51±2.70ul/60min和270.77±13.03U/60min（P<0.01）。如图3所示，在麻醉的白鼠中先给γ-氨基丁酸后并给CCK，则胰液分泌量和淀粉酶分泌量各为41.55±2.87ul/60min和874.80±93.70U/60min。相同情况下，由于切断迷走神经则胰液分泌量和淀粉酶分泌量各显著减少为23.81±1.80ul/60min和360.59±23.94U/60min（P<0.01），阿托品注入也各显著减少到31.79±2.29ul/60min和479.69±15.50U/60min（P<0.01）。切断迷走神经后，先给γ-氨基丁酸，后并给CCK所得的胰液分泌量与不给γ-氨基丁酸时的胰液分泌量相比虽不显著但显示较高的倾向（P<0.1），而淀粉酶分泌量则显著增加（P<0.01）。先给阿托品和γ-氨基丁酸后并给CCK时的胰液分泌量和淀粉酶与不给γ-氨基丁酸时的相比都显著增加（P<0.01）。3讨论用大鼠灌流摘出的胰脏模型做的实验中发现外源性γ-氨基丁酸虽然不影响自发的胰脏外分泌，但对CCK诱发的胰脏外分秘有上升作用（Park&Park;，2000）。从本实验的结果来看，在麻醉的大鼠中外源性γ-氨基丁酸对自发的胰脏外分泌也没有影响，但对CCK诱发的胰脏外分泌却有促进作用。已知胰脏外分泌受植物性神经特别是迷走神经的调节，本实验中也看到了迷走神经对γ-氨基丁酸的作用的影响。切断麻醉的大鼠迷走神经后，不仅是CCK对胰脏外分泌的单独效应连γ-氨基丁酸和CCK的合并效应也大为减弱。尽管如此，γ-氨基丁酸和CCK的合并效应还是显著大于CCK的单独效应，所以在排除迷走神经影响的情况下γ-氨基丁酸也显示对CCK作用的促进作用。已有论文报道切断迷走神经会抑制CCK诱发的胰脏外分泌。从这些结果以及γ-氨基丁酸单独不影响胰脏外分泌的现象来看，可以认为γ-氨基丁酸不是通过调节迷走神经的活性来影响CCK的效应，而是迷走神经的基础活性（basalactivity）对CCK对胰脏外分泌的效应具有促进影响，才会在切断迷走神经后减弱γ-氨基丁酸和CCK的合并作用。而且在麻醉的大鼠中用阿托品抵制胆碱能神经的活性时，尽管对胰脏外分泌的CCK单独效应和γ-氨基丁酸和CCK的合并效应都大为减弱，但γ-氨基丁酸和CCK的合并效应还是显著大于CCK的单独效应。因此，受迷走神经影响的胆碱能神经的基础活性对γ-氨基丁酸和CCK的合并效应起到重要作用。总而言之，麻醉的大鼠中即使切断迷走神经或给阿托品，外源性γ-氨基丁酸对由CCK诱发的胰脏外分秘的上升效果持续存在，因此，可以认为γ-氨基丁酸对胰脏外分泌的作用虽然受迷走神经及其支配下的胆碱能神经活性的影响，但不影响这些神经的活性。参考文献[1]Gorelick FS & Jamieson JD. Structure-function relationship of the pancreas. In： Johnson LR et al， eds. Physiology of the gastrointestinal tract. second edition. New York： Raven Press.[2]Henderson J and Daniel JJ. A comparative study of portal vessel connecting the endocrine pancreas， with a discussion of some functional implication. Q. J. Exp. Physiol. 64：267-275，1979.[3]Hickson JCD. The secretion of pancreatic juice in response to stimulation of the vagus nerves in the pig. J Physiol （London）. 206：275-297，1970.[4]Kuvshinoff RW， Brodish RJ， James L， McFadden DW & Fink AS. Effect of pancreatic denervation and atropine on the pancreatic response to secretin. Pancreas 8（5）：609-614，1993b.[5]Lakomy M and Chodkowska D. Cholinergic innervation of pig

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