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肠神经系统(entericnervoussystem，ENS)整合了多种神经信号以保持肠道正常的生理功能。而饮食是肠腔内化学环境及力学环境最主要的影响因素之一。大量研究表明ENS中包含多种神经元，其中包括能对特殊饮食条件做出反应的化学及机械刺激神经元，其信号的传递主要由相关神经递质和受体完成。而肠道内营养物质的存在和缺乏会对神经元的生存及兴奋性、神经递质的表达产生长期的影响，最终影响肠道的结构及功能。临床上，饥饿可能源于厌食症、自我饮食抑制、严重的食物摄入障碍或主要接受肠外营养等病理情况。在饥饿状态下，肠道会发生结构和功能上的适应性改变。综合课题组前期对饥饿状态下大鼠肠道形态学和生物力学重构方面的研究，本课题通过大鼠饥饿模型建立，结合生物力学及组织形态学研究饥饿状态下肠系膜传入神经放电对机械刺激的反应，有助于了解厌食症等相关人类消化性疾病的发病机制。再者，为了探索压力过载对正常和饥饿大鼠离体空肠肠系膜传入神机械敏感性的影响，本课题设计了持续高压刺激模式，并结合空肠组织形态学进一步探索其与空肠肠系膜传入神经机械敏感性变化间的相关性，为解决临床上与肠内压力过载相关疾病提供理论基础。
主要研究内容和结论如下：
①恢复饮食可逆转由饥饿引起的大鼠空肠传入神经的重构
本研究旨在探讨饥饿对离体SD大鼠空肠肠系膜传入神经机械敏感性的影响。实验大鼠随机分为三组，包括对照组(正常饮食)、饥饿组(禁食1周)和饮食恢复组(禁食1周后恢复正常饮食1周)。大鼠麻醉后取其空肠组织用于电生理、组织形态学及力学研究。连续斜坡冲压至40mmHg的同时记录肠系膜神经纤维放电信号。结果发现：饥饿引起了空肠组织形态学重构，并在恢复饮食后有一定程度的逆转。且多神经纤维分类为低阈值神经纤维(LT)及宽动态范围神经纤维(WDR)。并对各组间应力、应变及神经放电速率增长率(SRIR)进行了分析。各组中肠系膜神经放电频率均随冲压压力升高而增加，且饥饿组中SRIR最大(P＜0.05)；与对照组相比，在较高压力下饥饿引起了多神经纤维及WDR神经纤维放电活动增加(P＜0.05，40mmHg；P＜0.05，应变1.2；P＜0.01，应力8kPa)。且恢复饮食逆转了由饥饿引起的肠系膜神经放电的高敏感性及受体亚型的转移。结论：恢复饮食部分逆转由饥饿引起的重构。
②压力过载以应力依赖的方式改变大鼠空肠传入神经的机械敏感性
本研究旨在探讨压力过载对正常和饥饿大鼠离体空肠肠系膜传入神机械敏感性的影响。实验大鼠随机分为两组，包括对照组(正常饮食)和饥饿组(禁食1周)。在三次不同冲压过程中记录空肠肠系膜神经电信号，即连续斜坡冲压至80cmH2O(D1)后快速冲压至120cmH2O(D2)，并持续2min，最后再次冲压至80cmH2O(D3)。每次冲压的时间间隔为15min。对各组在20cmH2O、40cmH2O及最大压力水平下的空肠应变、应力及SRIR进行分析。结果显示SRIR均随着压力的升高而增加，且SRIR及应力均表现出相同的变化模式；最大压力水平下，快速高压时(D2)SRIR及应力均最高(0.05＞P＞0.001)，且与对照组相比，饥饿组SRIR及应力均最高(P＜0.01，P＜0.001)。再者，与对照组(P＜0.05)、饥饿组(P＜0.01)D1相比，两组D3时SRIR均降低。对照组D3中LT神经纤维含量高于D1(P＜0.05)，且D3中饥饿组单神经总量及LT神经纤维含量低于对照组(P＜0.05)。此外，SRIR与应力存在较强的相关性(R=0.653，P＜0.001)。综上所述，持续的压力过载以应力依赖的方式引起大鼠空肠肠系膜传入神经机械敏感性降低；压力过载更大程度的降低了饥饿大鼠空肠肠系膜传入神经机械敏感性；饥饿引起神经纤维LT向WDR转移，而高压引起了神经纤维WDR向LT转移。
③饥饿大鼠空肠形态组织学重构与传入神经对机械刺激高敏感性的相互关系
本研究旨在结合大鼠空肠HE染色，Masson染色和尼氏体染色，及前一章第一次冲压(D1)至20cmH2O、40cmH2O及60cmH2O时相对应的SRIR进行相关参数的分析，进一步探索在饥饿状态下肠道组织形态学因素与空肠肠系膜传入神经对机械刺激高敏感性间的关系。结果发现，饥饿引起空肠展开角及残余应变显著减小(0.05＞P＞0.001)；组织学染色结果显示肌间和粘膜下层神经细胞体积均减小，但神经细胞数目增高且神经细胞内尼氏体颗粒密度无显著差别(P＞0.05)；饥饿组粘膜下层胶原纤维排列相对比较致密且胶原纤维组分所占百分比显著增高(P＜0.001)；在一定压力下，SRIR与无荷载状态下肠壁厚度、环肌层厚度和外残余应变呈明显负相关，而与内残余应变,肌间和粘膜下层神经细胞数呈明显正相关；在一定压力下，应力与SRIR呈正相关，而与肠壁厚度呈显著负相关。综上所述，饥饿状态下空肠组织形态学重构与空肠肠系膜传入神经对机械刺激的高敏感性明显相关。
本课题的研究结果在一定程度上丰富了消化道生物力学特性、组织形态学重构及神经电生理的相关研究内容，同时为后续进一步研究自我饮食抑制、厌食症及肠内压力过载等相关疾病的发病机制提供理论依据。
主要研究内容和结论如下：
①恢复饮食可逆转由饥饿引起的大鼠空肠传入神经的重构
本研究旨在探讨饥饿对离体SD大鼠空肠肠系膜传入神经机械敏感性的影响。实验大鼠随机分为三组，包括对照组(正常饮食)、饥饿组(禁食1周)和饮食恢复组(禁食1周后恢复正常饮食1周)。大鼠麻醉后取其空肠组织用于电生理、组织形态学及力学研究。连续斜坡冲压至40mmHg的同时记录肠系膜神经纤维放电信号。结果发现：饥饿引起了空肠组织形态学重构，并在恢复饮食后有一定程度的逆转。且多神经纤维分类为低阈值神经纤维(LT)及宽动态范围神经纤维(WDR)。并对各组间应力、应变及神经放电速率增长率(SRIR)进行了分析。各组中肠系膜神经放电频率均随冲压压力升高而增加，且饥饿组中SRIR最大(P＜0.05)；与对照组相比，在较高压力下饥饿引起了多神经纤维及WDR神经纤维放电活动增加(P＜0.05，40mmHg；P＜0.05，应变1.2；P＜0.01，应力8kPa)。且恢复饮食逆转了由饥饿引起的肠系膜神经放电的高敏感性及受体亚型的转移。结论：恢复饮食部分逆转由饥饿引起的重构。
②压力过载以应力依赖的方式改变大鼠空肠传入神经的机械敏感性
本研究旨在探讨压力过载对正常和饥饿大鼠离体空肠肠系膜传入神机械敏感性的影响。实验大鼠随机分为两组，包括对照组(正常饮食)和饥饿组(禁食1周)。在三次不同冲压过程中记录空肠肠系膜神经电信号，即连续斜坡冲压至80cmH2O(D1)后快速冲压至120cmH2O(D2)，并持续2min，最后再次冲压至80cmH2O(D3)。每次冲压的时间间隔为15min。对各组在20cmH2O、40cmH2O及最大压力水平下的空肠应变、应力及SRIR进行分析。结果显示SRIR均随着压力的升高而增加，且SRIR及应力均表现出相同的变化模式；最大压力水平下，快速高压时(D2)SRIR及应力均最高(0.05＞P＞0.001)，且与对照组相比，饥饿组SRIR及应力均最高(P＜0.01，P＜0.001)。再者，与对照组(P＜0.05)、饥饿组(P＜0.01)D1相比，两组D3时SRIR均降低。对照组D3中LT神经纤维含量高于D1(P＜0.05)，且D3中饥饿组单神经总量及LT神经纤维含量低于对照组(P＜0.05)。此外，SRIR与应力存在较强的相关性(R=0.653，P＜0.001)。综上所述，持续的压力过载以应力依赖的方式引起大鼠空肠肠系膜传入神经机械敏感性降低；压力过载更大程度的降低了饥饿大鼠空肠肠系膜传入神经机械敏感性；饥饿引起神经纤维LT向WDR转移，而高压引起了神经纤维WDR向LT转移。
③饥饿大鼠空肠形态组织学重构与传入神经对机械刺激高敏感性的相互关系
本研究旨在结合大鼠空肠HE染色，Masson染色和尼氏体染色，及前一章第一次冲压(D1)至20cmH2O、40cmH2O及60cmH2O时相对应的SRIR进行相关参数的分析，进一步探索在饥饿状态下肠道组织形态学因素与空肠肠系膜传入神经对机械刺激高敏感性间的关系。结果发现，饥饿引起空肠展开角及残余应变显著减小(0.05＞P＞0.001)；组织学染色结果显示肌间和粘膜下层神经细胞体积均减小，但神经细胞数目增高且神经细胞内尼氏体颗粒密度无显著差别(P＞0.05)；饥饿组粘膜下层胶原纤维排列相对比较致密且胶原纤维组分所占百分比显著增高(P＜0.001)；在一定压力下，SRIR与无荷载状态下肠壁厚度、环肌层厚度和外残余应变呈明显负相关，而与内残余应变,肌间和粘膜下层神经细胞数呈明显正相关；在一定压力下，应力与SRIR呈正相关，而与肠壁厚度呈显著负相关。综上所述，饥饿状态下空肠组织形态学重构与空肠肠系膜传入神经对机械刺激的高敏感性明显相关。
本课题的研究结果在一定程度上丰富了消化道生物力学特性、组织形态学重构及神经电生理的相关研究内容，同时为后续进一步研究自我饮食抑制、厌食症及肠内压力过载等相关疾病的发病机制提供理论依据。