论文部分内容阅读
目的肥胖现已经成为重大公共卫生问题,超重及肥胖影响人们的生活质量,引发心血管等各种疾病,降低预期寿命。内源性阿片肽是在体内合成,并广泛分布于动物的脑、神经及外周组织,主要包括脑啡肽、强啡肽、内啡肽、内吗啡肽及孤啡肽。阿片肽有多种受体亚型,其中μ阿片肽受体(μ-opioid receptor,MOR)是参与机体能量代谢、胃肠活动、免疫机能等生理调控的重要组成,与μ-阿片肽受体亲和力最强的是内吗啡肽(Endomorphin,EM)。内吗啡肽有两种亚型,内吗啡肽1(Endomorphin-1,EM-1)和内吗啡肽2(Endomorphin-2,EM-2)。侧脑室微量注射EM-1可剂量依赖性促进小鼠摄食。边缘系统的杏仁核主要参与情绪、奖赏行为及学习记忆调控,近年来愈来愈多研究显示,杏仁核尤其是中央杏仁核(Central Amygdaloid,CeA),在能量代谢调控中也扮有重要角色。有研究显示,CeA大部分神经元有μ-阿片肽受体表达。EM-1在CeA是否参与大鼠不同饮食摄入调控?是否参与胃感觉传入和胃运动传出活动调控?该调控与肥胖是否有关?均无明确结论。本研究拟采用免疫荧光组织化学染色、在体神经元放电记录、分子生物学、胃肠道运动记录、放射性配体受体结合等方法,观察微量注射EM-1对CeA内胃扩张敏感神经元放电频率和强度的影响,及对大鼠胃动力、摄食的调控作用,进一步对比分析正常和肥胖模型间的异同并推测其潜在机制,目的是补充和丰富肥胖发生有关的中枢神经调控机制,为能量代谢障碍性疾病的预防和治疗提供新的研究方向。方法(1)5周龄健康雄性Wistar大鼠,高脂饲料(脂肪含量达45%)饲养6 w,制备营养性肥胖大鼠模型。定期测量模型动物体重,超过对照组大鼠体重的20%为模型制备成功。(2)采用在体神经元放电记录方法,记录CeA微量注射EM-1或μ-阿片肽受体拮抗剂(D-Phe-Cys-Tyr-D-Trp-Orn-Thr-Pen-Thr-NH2,CTOP)对正常和肥胖大鼠CeA胃扩张(Gastric Distension,GD)敏感神经元放电活动的作用;(3)核团埋管后CeA微量注射EM-1,记录并比较正常和肥胖大鼠摄食量(标准、高糖、高脂以及高蛋白饮食)、胃排空和在体胃运动的差异;(4)采用Western Blot和免疫荧光组织化学法,比较正常和肥胖大鼠CeA内EM-1和μ-阿片肽受体蛋白的表达;(5)标记EM-1,按放射性配体受体结合方法,比较正常和肥胖大鼠CeA内μ-阿片肽受体与EM-1结合活性,分析结合能力变化。结果(1)EM-1对CeA内GD神经元放电频率和幅度的影响实验结果显示,CeA内存在GD敏感神经元,包括胃扩张抑制性(Gastric Distension Inhibitory,GD-I)神经元和胃扩张兴奋性(Gastric Distension Exciting,GD-E)神经元;CeA微量注射EM-1,提高正常大鼠70.37%的GD-I神经元兴奋性(P<0.05)和肥胖大鼠73.02%的GD-I神经元兴奋性(P<0.05),降低正常大鼠64.05%的GD-E神经元兴奋性(P<0.05)和肥胖大鼠70.83%的GD-E神经元兴奋性(P<0.05);若预先注射μ-阿片肽受体拮抗剂CTOP,可削弱EM-1对CeA内GD敏感神经元的兴奋或抑制作用(P<0.05);且在肥胖大鼠,EM-1对GD敏感神经元的兴奋或抑制效应显著强于正常大鼠(P<0.05)。(2)CeA微量注射EM-1对大鼠胃运动的影响CeA微量注射EM-1,正常和肥胖大鼠胃运动的幅度和频率均显著增加(P<0.05);若CeA微量注射EM-1+CTOP混合液,可阻断EM-1促大鼠胃动力效应(P<0.05),而CeA注射CTOP对正常和肥胖大鼠胃运动无显著影响(P>0.05)。胃运动指数分析发现,与正常NS组大鼠相比,肥胖NS组大鼠MI%无显著改变(P>0.05);但CeA微量注射EM-1,显著增加正常或肥胖大鼠MI%(P<0.05);进一步分析MI%变化率[MI%变化率(%)=(MI%EM-1—MI%NS)/MI%NS×100%]发现,与正常大鼠相比,EM-1在肥胖大鼠促MI%增加效应更为显著(P<0.05)。(3)CeA微量注射EM-1对大鼠胃排空的影响CeA内微量注射EM-1,正常(P<0.05)或肥胖大鼠(P<0.05)胃排空显著增加;CTOP可阻断EM-1促进正常和肥胖大鼠胃排空的作用(P<0.05);与正常大鼠相比,EM-1促进肥胖大鼠胃排空的作用更强(P<0.05)。(4)杏仁核微量注射EM-1对大鼠摄食的影响CeA微量注射EM-1,正常和肥胖大鼠在0-2 h及2-4 h间标准饲料(P<0.05)、高脂饲料(P<0.05)或高蛋白饲料(P<0.05)摄入量均显著升高,但在4-6 h间摄入量无显著差异(P>0.05);但CeA微量注射EM-1,正常或肥胖大鼠0-2 h、2-4 h或4-6 h的高糖饲料摄入量均无显著改变(P>0.05);若CeA微量注射EM-1+CTOP,可阻断上述EM-1在CeA促大鼠摄食效应(P<0.05)。统计学分析显示,正常或肥胖大鼠对高脂饲料(P<0.05)或高蛋白饲料(P<0.05)的摄入量均显著高于普通饲料的摄入;且肥胖大鼠对高糖饲料的摄入也显著高于普通饲料的摄入(P<0.05)。正常或肥胖大鼠CeA注射EM-1产生的促食效应,其高脂(P<0.05)或高蛋白(P<0.05)饲料摄入增加变化率显著高于促标准饲料摄入。进一步统计学分析发现,肥胖大鼠在0-2 h或2-4 h间的高脂饲料(P<0.05)、高糖饲料(P<0.05)或高蛋白饲料(P<0.05)摄入增加变化率较正常大鼠更为显著;肥胖大鼠CeA注射EM-1,其0-2 h或2-4 h的促标准(P<0.05)、促高脂(P<0.05)或促高蛋白(P<0.05)饲料摄入增加变化率也显著高于正常大鼠。(5)CeA内EM-1和μ-阿片肽受体蛋白表达免疫荧光组织化学结果显示,正常和肥胖大鼠CeA内均有EM-1和μ-阿片肽受体蛋白的表达;与正常大鼠相比,肥胖大鼠CeA内EM-1免疫反应阳性细胞表达没有显著改变(P>0.05),但μ-阿片肽受体免疫反应阳性细胞表达显著增多(P<0.05)。Western Blot结果显示,正常和肥胖大鼠CeA均表达EM-1和μ-阿片肽受体蛋白,μ-阿片肽受体在肥胖大鼠CeA内表达显著多于正常大鼠(P<0.05),但EM-1蛋白表达没有显著改变(P>0.05)。(6)CeA内EM-1(配体)与μ-阿片肽受体(受体)结合力研究研究结果显示,肥胖大鼠CeA内μ-阿片肽受体与配体EM-1特异性结合活性比正常大鼠CeA内配体受体结合活性显著升高(P<0.05)。结论大鼠CeA内神经元可接收胃部感觉传入信息,且对EM-1有应答;CeA内EM-1可激活μ-阿片肽受体信号通路调控GD敏感神经元兴奋性、胃动力及选择性可口食物的摄入,且该调控效应在肥胖大鼠更为显著;肥胖大鼠胃动力及可口食物摄取增加,可能与CeA内μ-阿片肽受体表达增加以及CeA内EM-1配体与μ-阿片肽受体结合力升高有关。