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研究背景: 硫化氢(H2S)在哺乳动物体内作为一种神经调制因子发挥着重要的作用,但其是否在内脏痛中也起着调制作用目前还鲜有报道。本研究的设计正是基于探究内源性硫化氢合酶胱硫醚β-合成酶(CBS)和胱硫醚γ-裂解酶(CSE)在一种已被验证过的大鼠内脏痛觉过敏模型中的作用。 实验方法: 1.使用三种不同的应激方法(冷束缚、强迫游泳、孤岛)对6~8周龄SD雄性大鼠进行9天异源性慢性应激(HIS)从而诱导大鼠的结肠慢性痛过敏模型。运用腹部撤回反射评分(AWR score)的方法来评测HIS大鼠的痛行为反应。 2.结肠管壁注射荧光素(DiI)来标记结肠特异性背根节(DRG)神经元,运用全细胞膜片钳方法研究HIS大鼠中肠相关DRG神经元兴奋性及电压依赖型钠通道的变化特性。 3.运用Western Blotting方法检测HIS模型大鼠中胸腰段肠相关DRG神经元中硫化氢合酶CBS和CSE及其电压门控型钠通道亚型的蛋白表达情况。 结果: 1.HIS能够显著增加大鼠结肠扩张的内脏运动反应,并且这一现象是与肠相关DRG神经元内硫化氢合酶CBS的表达上调相关联的。 2.对大鼠全身性给予硫化氢合酶CBS的抑制剂AOAA,发现其能够显著的降低HIS处理后的腹部撤回反应的评分。而作为对照,AOAA并不能够对正常大鼠的腹部撤回反应的评分产生作用。 3.采用电生理膜片钳技术对肠特异性DRG神经元细胞进行研究后发现,AOAA能够翻转HIS引起的肠特异性DRG神经元细胞电压门控型钠通道的电流密度的增大。 4.为了进一步确认CBS-H2S信号通路在HIS诱导的内脏痛觉过敏模型中发挥的作用,硫氢化钠被用来模拟CBS产生的硫化氢。结果发现NaHS能够显著的增加正常大鼠肠特异性DRG神经元的兴奋性以及电压门控型钠通道的电流密度。 5.用western blotting的方法进行检测后发现,AOAA能够显著翻转HIS引起的肠相关DRG神经元的电压门控型钠通道亚型NaV1.7和NaV1.8表达的上调。 结论: 我们的研究结果表明,内源性硫化氢合酶CBS表达的上调可能在大鼠内脏痛觉过敏过程中(这种内脏痛觉过敏可能是由于电压门控型钠通道的敏化所造成)发挥着重要作用。因此,本研究在一定程度上揭示了功能性胃肠疾病如IBS病人慢性内脏痛产生的分子机制,从而可能为慢性内脏痛提供更为有效的治疗靶点。