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编号:10208692
生长抑素对奥迪括约肌运动的作用机制
http://www.100md.com 《北京医学》 2000年第4期
     作者:王纯巍 陆星华 陈元方 周吕 杨春敏 高濛 张锦茵 张燕国

    单位:王纯巍(中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院消化内科 100730);陆星华(中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院消化内科 100730);陈元方(中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院消化内科 100730);周吕(基础医学研究所生理研究室);杨春敏(基础医学研究所生理研究室);高濛(中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院消化内科 100730);

    关键词:生长抑素;奥迪括约肌;动力

    北京医学000413 【摘要】目的 了解生长抑素影响奥迪括约肌运动的神经通路成分。方法 建立奥迪括约肌测压慢性实验动物模型,研究M受体阻断剂、α受体阻断剂、β受体阻断剂、5-HT4受体阻断剂、一氧化氮合酶抑制剂和河豚毒素对生长抑素调节奥迪括约肌运动的影响。结果 阿托品、二乙胺盐酸甲酯和河豚毒素阻断生长抑素对括约肌的兴奋作用;L-精氨酸甲酯阻断生长抑素对括约肌的抑制作用。结论 生长抑素通过胆碱能和5-羟色胺能神经元组成的兴奋性神经通路,兴奋奥迪括约肌;通过含一氧化氮神经元的非肾上腺素能非胆碱能神经通路,抑制奥迪括约肌。
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    The regulatory mechanism of somatostatin on sphincter of Oddi motility

    Wang Chunwei,Lu Xinghua,Chen Yuanfang,et al

    (Department of Gastroenterology,Peking Union Medical College Hospital,Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College,Beijing 100730)

    【Abstract】Objective To clarify the composition in the nervous pathway via which somatostatin regulates the sphincter of Oddi motility.Methods Dogs were selected to establish the chro-nic manometry model to record the sphincter of Oddi motility.Effects of somatostatin on sphincter of Oddi motility were studied by the injection of M receptor blocker,α receptor blocker,β receptor blocker,5-HT4 receptor blocker,nitric oxide synthase inhibitor and tetrodotoxin.Results Atro-pine,diethylamine methyl ester hydrochloride and tetrodotoxin could abolish the excitatory role of somatostatin on the sphincter.N-nitro-L-arginine methyl ester could reverse the inhibitory role of somatostatin on the sphincter.Conclusions Somatostatin stimulates sphincter of Oddi motility via an excitatory nervous pathway consisting of cholinergic and 5-hydroxytryptaminergic neurons;it inhibits the sphincter via a nonadrenergic and noncholinergic inhibitory nervous pathway containing nitric oxide neurons.
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    【Key words】Somatostatin Sphincter of Oddi Motility

    我们通过自行设计并建立符合生理状态的奥迪(Oddi)括约肌测压动物模型,发现生长抑素对Oddi括约肌运动具有明显的双相作用。本文将对其可能的作用机制进行研究,以确定参与支配括约肌运动神经通路中的神经元成分。

    材料与方法

    一、材料

    1.实验动物:二级成年犬(中国医学科学院北京协和医院)雌雄不拘,体重13~20kg。

    2.药品试剂:生长抑素(somatostatin 14,美国Sigma公司),阿托品(无锡市第四制药厂),酚妥拉明(瑞士Novartis公司),美托洛尔(广州市医药工业研究所实验车间),二乙胺盐酸甲酯(美国Sigma公司),L-精氨酸甲酯(L-NAME)(美国Sigma公司),河豚毒素(TTX)(美国Sigma公司)。
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    二、方法

    1.建立动物模型:根据犬体重,计算每日所需水量、电解质量及总热量,配制维持液。术前禁食18小时,禁水12小时。建立股静脉输液通道。手术按文献报道“逆行插管法”进行[1]。手术后3天,静脉滴注维持液等。第4天始,逐渐开始进食。手术后1周进行实验。

    2.实验步骤:实验前禁食16小时,犬在清醒自由状态下站立或俯卧于巴甫洛夫台上。测压导管连接高分辨多道全胃肠功能监测仪(瑞典Medtronic Synectics公司),在奥迪括约肌Ⅱ相时给药,分组进行测压实验:

    (1)对照组:持续静脉滴注0.9%氯化钠溶液。

    (2)生长抑素组:用B-D灌注系统(法国)静脉灌注生长抑素,剂量分别为0.8μgkg-1/h和1.6μgkg-1/h。
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    (3)M受体阻断组:静脉冲击注射阿托品30μg/kg,随后用Harvard灌注泵(美国)静脉灌注阿托品25μgkg-1/h,至实验结束。同时,用B-D灌注系统分别静注生长抑素(剂量及方法同前)。

    (4)α受体阻断组:静脉注射酚妥拉明1mg/kg,随后灌注酚妥拉明3mgkg-1/h。同时,静脉灌注生长抑素(剂量及方法同前)。

    (5)β受体阻断组:静脉注射美托洛尔2mg/kg,随后静脉灌注生长抑素(剂量及方法同前)。

    (6)5-HT4受体阻断组:静脉灌注二乙胺盐酸甲酯0.2mgkg-1/h,随后静脉灌注生长抑素(剂量及方法同前)。
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    (7)一氧化氮合酶(NOS)抑制组:静脉灌注L-NAME 4mg/kg,随后静脉灌注生长抑素(剂量及方法同前)。

    (8)神经阻断组:静脉灌注生长抑素(剂量及方法同前)。待1分钟后括约肌出现反应,经Oddi括约肌测压导管注射TTX 0.5μg/kg。

    3.观测指标:基础压、收缩幅度、收缩频率。

    4.统计学处理:观测资料以平均数±标准误表示,均数间比较采用t检验(n=6)。

    结 果

    一、生长抑素组

    静脉灌注生长抑素,剂量为0.8μgkg-1/h时,与对照组比较,括约肌基础压、收缩幅度、收缩频率均增加;剂量为1.6μgkg-1/h时,基础压无明显改变,收缩幅度、收缩频率降低。
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    二、M受体阻断组

    用阿托品阻断M受体后,括约肌时相收缩消失,同时静脉灌注生长抑素后,基础压降低。

    三、α受体阻断组、β受体阻断组

    分别用酚妥拉明阻断α受体,用美托洛尔阻断β受体,均不影响生长抑素对括约肌运动的作用。

    四、5-HT4受体阻断组

    用二乙胺盐酸甲酯阻断5-HT4受体,括约肌时相收缩消失,同时静脉灌注生长抑素,与对照组比较,基础压无明显改变。

    五、NOS抑制组

    用L-NAME抑制NOS,引起括约肌剧烈收缩,但该抑制剂不影响0.8μgkg-1/h生长抑素对括约肌的作用;灌注1.6μgkg-1/h生长抑素,与对照组比较,基础压和收缩幅度无明显改变,收缩频率增加,详见附表。
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    六、神经阻断组

    静脉灌注生长抑素,剂量为0.8μgkg-1/h时,1分钟后括约肌出现剧烈收缩活动,从括约肌测压导管局部注射TTX 0.5μg/kg,时相收缩消失;静脉灌注1.6μgkg-1/h生长抑素,时相收缩被抑制,局部注射相同剂量TTX,时相活动无明显改变。

    讨 论

    已知兴奋性肠肌运动神经元的主递质是乙酰胆碱;抑制性肠肌运动神经元的主递质是血管活性肠肽、腺苷酸环化酶激活肽和一氧化氮(NO)。虽然发现与肠道类似的兴奋性和抑制性反射也存在于奥迪括约肌肌壁内,但两者神经信息传导系统存在差异。因此,我们对生长抑素的作用机制进行了研究。

    附表 阻断剂等对生长抑素调节奥迪括约肌运动的影响(±s)
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    对照组

    生长抑素组

    M受体阻断组

    α受体阻断组

    Ⅰ

    Ⅱ

    Ⅰ

    Ⅱ

    Ⅰ

    Ⅱ

    基础压

    (mmHg)

    收缩幅度
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    (mmHg)

    收缩频率

    (次/分)

    21.8±6.4

    17.5±5.7

    3.3±2.0

    29.3±0.4*

    30.1±4.3*

    18.0±3.4**

    18.1±1.2

    6.2±7.1*
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    0.2±0.1**

    4.2±3.0*

    —

    —

    3.6±0.4**

    —

    —

    32.0±2.5*

    28.0±5.1*

    14.5±5.9**

    19.2±1.6
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    9.2±4.6*

    0.5±0.2**

    β受体阻断组

    5-HT4受体阻断组

    NOS抑制组

    Ⅰ

    Ⅱ

    Ⅰ

    Ⅱ

    Ⅰ

    Ⅱ

    基础压
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    (mmHg)

    收缩幅度

    (mmHg)

    收缩频率

    (次/分)

    29.8±1.8*

    27.2±5.7*

    17.3±4.2**

    17.7±2.1

    11.7±3.4*

    0.4±0.2**
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    21.6±5.5

    —

    —

    26.6±6.4

    —

    —

    40.6±19.0*

    31.2±2.6*

    20.0±3.6**

    18.7±4.5

    18.3±4.7

    11.0±3.9*
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    注:Ⅰ生长抑素0.8μgkg-1/h,Ⅱ生长抑素1.6μgkg-1/h;与对照组比较 * P<0.05,**P<0.01

    一、生长抑素对奥迪括约肌运动的兴奋作用

    动物实验证明,奥迪括约肌肌壁内兴奋性神经通路基本上属胆碱能神经,但包含肾上腺素能成分[2]。文献报道,电刺激负鼠奥迪括约肌,产生高频率的蠕动收缩,能被阿托品阻断,这表明奥迪括约肌收缩是通过胆碱能兴奋性神经介导的。我们的研究结果与文献报道相符,阻断M受体后,生长抑素的兴奋作用消失。阻断α、β肾上腺素能神经,则不影响生长抑素的兴奋作用。另外,5-HT4受体阻断剂也完全阻断了生长抑素的兴奋作用。5-HT主要分布于胃肠道粘膜嗜银嗜铬细胞中,肠嗜铬细胞产生并释放5-HT,5-HT再作用于肠粘膜传入神经末梢的5-HT4受体[3]。5-HT4受体与腺苷酸环化酶偶联,促进乙酰胆碱的释放。本研究发现,乙酰胆碱与5-HT均介导了括约肌兴奋性反应,从而证实了上述理论。河豚毒素(TTX)是一种Na+通道阻断剂,可阻断神经传导。本研究显示,TTX阻断了奥迪括约肌的剧烈收缩活动,说明生长抑素对括约肌的兴奋作用是由神经介导的。
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    以上结果提示,生长抑素激活的奥迪括约肌肌壁内兴奋性神经通路,可能是由连续排列的胆碱能、5-羟色胺能神经元组成。

    二、生长抑素对奥迪括约肌运动的抑制作用

    我们发现大剂量生长抑素抑制奥迪括约肌运动,但与L-NAME一同使用,则引起括约肌剧烈收缩。有人研究发现,生长抑素对猫肠系膜上动脉的扩张作用,主要是通过血管内皮NO的释放[4]。我们推测,生长抑素对奥迪括约肌的抑制作用很可能也是通过NO介导。研究结果证实了我们的推测。

    本研究发现,M受体、α受体、β受体、5-HT4受体阻断剂,对生长抑素调节奥迪括约肌的抑制作用均无明显作用。用L-NAME抑制NOS后,引起括约肌剧烈收缩,阻断了生长抑素的抑制作用。所以,奥迪括约肌肌壁内抑制性神经通路是利用非肾上腺素能非胆碱能神经递质的神经。生长抑素对奥迪括约肌的抑制作用,可能是由NO神经元组成的壁内抑制性神经通路介导的。
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    三、生长抑素对胆汁和胰液排出的调节作用

    奥迪括约肌时相收缩对胆胰液流出的调节作用仍有争论。一种是,胆汁流量的增加是括约肌松弛的结果;另一种是,激活括约肌的运动可以增加胆汁流出。有人将奥迪括约肌的壶腹分为三个区域,对其中的环形肌和长形肌做了比较研究,实验显示电刺激引起壶腹近端和中部的环形肌收缩,随后松弛;而壶腹远端的环形肌只有松弛。三个区域的长形肌条均为收缩,松弛不明显[5]。这表明奥迪括约肌的兴奋性和抑制性神经反应存在区域性差异。所以,控制胆汁排出需要依靠平滑肌细胞收缩和舒张相结合的复合运动。本研究发现生长抑素通过不同途径的双相作用,似乎有利于调节胆汁和胰液的排出。

    张锦茵(中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院消化内科 100730);张燕国(中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院消化内科 100730)

    参考文献
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    1.王纯巍,陆星华,陈元方,等.犬Oddi括约肌消化间期运动的初步研究.中华医学杂志,1999,79:388.

    2.Simula ME,Harvey JR,Costi D,et al.In vitro characterization of intramural neural pathways between the duodenum and the sphincter of Oddi of the brush-tailed possum.J Auton Nerv Syst,1997,63:77.

    3.Grider JR,Kuemmerle JF,Jin JG.5-HT released by mucosal stimuli initiates peristalsis by activating 5-HT4/5-HT1 receptors on sensory CGRP neurons.Am J Physiol,1996,270:G778.
, http://www.100md.com
    4.Dsi L,Dnyei G,Szentivyi M,et al.Somatostatin induces vasodilatation in the cat mesenteric artery via endothelium-derived nitric oxide and prostaglandins.Pflugers Arch,1997,433:536.

    5.Hirose T,Ito Y.Excitatory and inhibitory responses of Oddi's sphincter in guinea pigs.Am J Physiol,1991,260:G615.

    收稿:1999-03-25

    修回:1999-08-17, 百拇医药