Ghrelin在糖尿病胃輕癱發(fā)病機制中的作用.pdf

1、研究背景及目的: 糖尿病是由多種病因引起的以慢性高血糖為特征的代謝紊亂。胃腸道是糖尿病較易累及的主要系統(tǒng)之一。糖尿病胃輕癱是指糖尿病患者并發(fā)胃蠕動減慢或缺如以及胃排空延遲等消化系統(tǒng)癥候群，如惡心、嘔吐、早飽、腹脹、腹痛、食欲不振等。據報道，糖尿病胃輕癱發(fā)病率高達30～50％，而大約半數的糖尿病患者存在胃排空障礙，其機制主要與高血糖及其導致的自主神經神經病變、胃腸激素分泌異常、胃腸平滑肌變性、微血管病變及代謝紊亂等有關，其中高血糖

2、是主要的基礎病因。Ghrelin是近年來新發(fā)現的一種由28個氨基酸殘基組成的腦腸肽激素，主要由胃底部黏膜泌酸腺X/A細胞合成并分泌入血，其氨基酸序列與胃動素相似，受體之間也有50％的同源性，因此Ghrelin也稱胃動素相關肽，可以自由通過血一腦屏障。Ghrelin主要通過與中樞和(或)外周，激活迷走神經通路及膽堿能通路，產生神經沖動，進而產生一系列生物效應：如刺激垂體前葉釋放生長激素(GH)、增加食欲、調節(jié)能量平衡、促進攝食、胃酸分泌和

3、胃腸蠕動，加速胃排空等。為此，我們推測Ghrelin可能在糖尿病胃輕癱的發(fā)生和發(fā)展方面起重要作用，并進行了以下三個方面的研究： 1.研究糖尿病胃輕癱患者胃黏膜Ghrdin的表達與血糖水平、胃排空變化的關系。 2.研究血糖變化對糖尿病大鼠胃排空功能與胃組織Ghrelin表達的影響，探討不同病期糖尿病胃排空延遲與Ghrelin表達的關系。 3.研究5-羥色胺4(5-HT4)受體部分激動劑(馬來酸替加色羅)對糖尿病大鼠

4、胃排空功能及胃組織Ghrelin、P物質表達的影響，探討5-HT4受體部分激動劑對糖尿病胃輕癱的作用機制及其可能的治療作用。 方法: 1.收集30例DGP患者并按近1周血糖控制水平，血糖小于9mmol/L和大于或等于9mmol/L分為糖尿病胃輕癱A、B兩組；根據功能性胃腸病羅馬Ⅲ分類標準，收集20例臨床表現類似消化不良，經全面檢查排除器質性消化不良，擬診為功能性消化不良(FD)的患者做為對照組(FD組)，分別采用核素法與

5、免疫組化技術檢測兩組患者的胃液體排空功能及胃黏膜Ghrelin的表達。 2.購置60只Wistar大鼠隨機分為正常對照組(NC組)、糖尿病組(DM組)、胰島素干預組(INS組)。糖尿病組與胰島素干預組大鼠以60mg/kg的劑量一次性腹腔注射1％STZ(用檸檬酸緩沖液配制)。注射后72h剪尾取血，用血糖儀測隨機血糖≥16.7mmOL/L確定為糖尿病模型建立。胰島素干預組大鼠于給藥后第4天開始隔日皮下注射長效胰島素2U。注射鏈脲佐菌素后1周

6、、4周，各組隨機取一半數量的大鼠，稱體重、測空腹血糖，進行實驗。用酚紅灌胃法檢測胃排空；用免疫組化、半定量RT-PCR技術檢測大鼠胃組織Ghrelin及其mRNA的表達。 3.將50只Wistar大鼠隨機分為正常對照組(NC組)、糖尿病組(DM組)、低劑量替加色羅治療組(TEG-L組)、中劑量替加色羅治療組(TEG-M組)、高劑量替加色羅治療組(TEG-H組)。腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ)制備糖尿病大鼠模型，8周后分別以0.1m

7、g/kg、0.5 mg/kg、1mg/kg的劑量給予TEG-L、M、H組大鼠腹腔注射替加色羅連續(xù)3天，采用酚紅灌胃法檢測胃排空，用免疫組化技術檢測各組大鼠胃黏膜Ghrelin與胃竇組織SP的表達。 結果: 1.臨床實驗研究發(fā)現，所有患者口服99mTc-DTPA標記的生理鹽水后，早期胃顯影清晰，形態(tài)規(guī)則，放射性分布均勻，隨時間延長胃顯影逐漸變淡。連續(xù)觀察2h，經線性平滑校正后，DGP-A組患者平均胃半排空時間為24.57m

8、in，明顯快于FD組患者(P＜0.01)；DGP-B組患者平均胃半排空時間為41.92min，較DGP-A組與FD組明顯減慢(P＜0.01；q=9.22，P＜0.01)。各組胃黏膜Ghrelin陽性染色主要位于固有層腺體內，為棕黃色顆粒沉積。DGP-A、B兩組胃黏膜腺體內Ghrelin陽性染色均較FD組明顯變淡，部分腺體呈空泡狀，其積分吸光度較FD組顯著降低(P＜0.01；g=10.25，P＜0.01)。其中DGP-B組胃黏膜大部分腺體

9、呈空泡狀，肉眼觀其腺體內Ghrelin含量較DGP-A組減少，積分吸光度也低于DGP-A組，但差異無顯著性(P＞0.05)。FD組患者平均血糖水平、胃半排空時間與Ghrelin積分吸光度之間均無相關性(P＞0.05；P＞0.05)。DGP-A、B組患者平均血糖水平與Ghrelin積分吸光度均呈負相關(P＜0.01；P＜0.05)，而其胃半排空時間與平均血糖水平、Ghrelin積分吸光度之間均無相關性。 2.實驗動物研究結果發(fā)現，大鼠腹腔

10、注射STZ 3天后開始出現多飲、多食、多尿癥狀，1周時糖尿病組大鼠出現精神萎靡，活動遲緩。至4周時與正常對照組大鼠相比，糖尿病組與胰島素干預組大鼠仍有多飲、多食、多尿，但明顯消瘦、懶動，毛色干枯，無光澤。注射STZ 1周后，各組大鼠體重無明顯差異；糖尿病組與胰島素干預組大鼠空腹血糖均明顯高于正常對照組(P＜0.01；P＜0.01)，胃排空率均較正常對照組顯著下降(P＜0.01；P＜0.01)；胰島素干預組大鼠空腹血糖低于糖尿病組(P＜0

11、.01)，胃排空率較糖尿病組增加(P＜0.01)。注射STZ 4周后，糖尿病組與胰島素干預組大鼠空腹血糖也均明顯高于正常對照組(P＜0.01；P＜0.01)，體重與胃排空率則均較正常對照組顯著下降(P＜0.01；P＜0.01；P＜0.01；P＜0.01)；胰島素干預組大鼠空腹血糖低于糖尿病組(P＜0.01)，而體重、胃排空率與糖尿病組無顯著性差異。大鼠胃黏膜Ghrelin陽性染色主要位于固有層腺體內，為棕黃色顆粒沉積。注射STZ 1周后

12、，糖尿病組大鼠胃黏膜腺體內Ghrelin陽性染色較正常對照組明顯變淡(見圖2.1B)。胰島素干預組大鼠胃黏膜腺體內Ghrelin陽性染色強度與積分光密度較糖尿病組顯著增加(P＜0.01)，但仍低于正常對照組(P＜0.05)。注射STZ 4周后，糖尿病組與胰島素干預組大鼠胃黏膜腺體內Ghrelin含量均較正常對照組明顯減少，腺體呈空泡狀，較正常對照組顯著下降(P＜0.01；P＜0.01)；糖尿病組與胰島素干預組之間差異無顯著性。注射STZ

13、 1周后，糖尿病組大鼠胃組織Ghrelin mRNA的表達較正常對照組顯著下降(P＜0.01)，胰島素干預組大鼠胃組織Ghrelin mRNA的表達較糖尿病組顯著增加(P＜0.01)，但仍低于正常對照組(P＜0.05)。注射STZ 4周后，糖尿病組與胰島素干預組大鼠胃組織Ghrelin mRNA的表達差異無顯著性，均較正常對照組增加(P＜0.05；P＜0.05)。 3.動物干預實驗發(fā)現，DM組大鼠胃排空率較NC組明顯降低(P＜0

14、.01)；TEG各組大鼠胃排空率雖然也低于NC組(P＜0.01；P＜0.01；P＜0.01)，但較DM組明顯增加(P＜0.01；q=7.56，P＜0.01；P＜0.05)；其中TEG-L組與TEG-M組大鼠胃排空率無明顯差異(P＞0.05)，均高于TEG-H組(P＜0.01；P＜0.01)。DM組大鼠胃黏膜腺體內Ghrelin陽性染色較NC組明顯變淡，其積分光密度較NC組顯著降低(P＜0.01)；而TEG各組大鼠胃黏膜腺體內Ghreli

15、n陽性染色強度與積分光密度均較DM組顯著增加(P＜0.05；P＜0.05；P＜0.05)，但仍低于NC組(P＜0.05；P＜0.01；P＜0.01)，其中TEG-L、TEG-M、TEG-H三組之間差異無顯著性。免疫組化染色顯示大鼠胃竇組織SP陽性產物呈棕色沉淀，在黏膜層、腺腔內及黏膜下層表達較多，而在肌層、肌間神經叢中表達較少。DM組大鼠胃竇組織SP陽性產物的積分光密度較NC組顯著降低(P＜0.01)；而TEG各組大鼠胃竇組織SP陽性產

16、物的積分光密度均較DM組顯著增加(P＜0.01；P＜0.01；P＜0.01)，但仍低于NC組P＜0.01；P＜0.01；P＜0.01)。 結論:1.臨床研究結果提示，糖尿病患者多數存在不同程度的胃排空障礙；糖尿病患者的消化不良癥狀的產生多數與胃排空障礙有關；糖尿病胃輕癱患者胃黏膜Ghrelin的表達、釋放與糖尿病病程長短、血糖水平高低有關，而與糖尿病胃輕癱胃排空異常無關；根據研究結果判斷糖尿病胃輕癱患者胃排空異常是多種因素綜合作

17、用的結果。 2.動物模型研究結果提示，短期血糖升高可能通過抑制胃組織Ghrelin的表達參與了胃排空延遲的發(fā)生；而長期高血糖可能通過促進Ghrelin的表達、釋放來增加攝食、維持能量平衡。 3.動物干預研究結果提示， 5-HT4受體部分激動劑能夠改善糖尿病大鼠的胃排空功能，對糖尿病胃輕癱具有治療作用；對糖尿病胃輕癱的作用機制之一是促進胃組織Ghrelin與SP的表達、釋放來改善糖尿病大鼠延遲的胃排空；不同劑量其促動力作用