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文檔簡介
1、腸易激綜合征(irritable bowel syndrome,IBS)是消化內(nèi)科的常見疾病,在中國的發(fā)病率為15.9%。IBS患者除表現(xiàn)出一系列如腹瀉、便秘、腹痛、排便習慣改變、惡心、嘔吐等胃腸道癥狀之外,還經(jīng)常伴隨胃腸道以外的癥狀,如頭痛、認知功能障礙、疲憊、抑郁、焦慮等。大約2/3的IBS患者的發(fā)病與飲食有關。研究顯示,65%的IBS患者只能飲用少量的牛奶(0-250ml/天)。1908年的諾貝爾醫(yī)學獎獲得者Elie Metchn
2、ikoff認為結(jié)腸內(nèi)細菌產(chǎn)生的毒性產(chǎn)物是導致疾病及衰老的根源。A.K.Campbell和他的團隊為證實這個理論做出了巨大貢獻。他們認為碳水化合物不能在小腸內(nèi)完全吸收而進入到大腸,在大腸內(nèi)細菌的作用下被分解為丙酮醛、氫氣、甲烷、二乙酰及其他一些相關的醛類和酮類。
丙酮醛是糖化蛋白和單糖的降解產(chǎn)物,廣泛存在于多個器官中,且在咖啡、酒精及食物中都有發(fā)現(xiàn),同時丙酮醛還是腸道細菌無氧酵解的產(chǎn)物。健康人血漿丙酮醛的濃度是1μM左右。有實驗
3、證實野生型大腸桿菌通過快速增加細胞內(nèi)的鈣離子濃度而導致90余種基因的表達。近年來很多實驗已經(jīng)證實丙酮醛參與了如糖尿病、癌癥、肥胖等多種疾病的發(fā)生發(fā)展,且可以影響腦微血管上皮細胞的屏障功能。以上這些研究為了進一步了解IBS的發(fā)病機制提供了一個新視角。因此,我們假設腸道細菌毒素有可能是IBS發(fā)生的原因。本實驗旨在通過行為學測試、血清五羥色胺(5-HT)水平的測量、大腸粘膜5-HT3受體表達情況及給予益生菌VSL#3干預等實驗方法探討丙酮醛是
4、否是引發(fā)IBS多系統(tǒng)癥狀的因素,從而進一步探討腸道細菌毒性產(chǎn)物及IBS的相關性。
實驗方法:
采用丙酮醛溶液灌腸干預Wistar大鼠,濃度梯度為30mM,60 mM,90 mM,120mM,150 mM。通過觀察大鼠糞便含水量的變化評價大鼠腹瀉的程度;采用腹部回撤反射(abdominal withdrawal reflex,AWR)半定量測量法評估內(nèi)臟敏感性;通過計數(shù)大鼠的頭痛指數(shù)評估大鼠的頭痛行為;采用糖水消耗實驗
5、(Sucrose preferencetest,SPT)評估大鼠的抑郁樣行為;采用酶聯(lián)免疫吸附(enzyme linkedimmunosorbent assay, ELISA)試劑盒測試大鼠血清五羥色胺(5-Hydroxytryptamine,5-HT)水平;Western blotting技術(shù)檢測受試大鼠大腸粘膜內(nèi)5-HT3受體的表達。在給予丙酮醛干預大鼠VSL#3灌胃后檢測糞便含水量、AWR、SPT、血清5-HT水平及大腸粘膜內(nèi)5-
6、HT3受體的表達的檢測,以觀察給予益生菌的治療效果及探討其作用機理。
結(jié)果:
一、腸菌毒性產(chǎn)物丙酮醛對大鼠胃腸道及其他系統(tǒng)的影響
1、腸菌毒性產(chǎn)物丙酮醛對大鼠行為學的影響
糞便含水量結(jié)果:對照組大鼠排粒狀便,排便后不會粘附于代謝籠壁及托盤內(nèi)。30mM組大鼠的糞便含水量與對照組相比無統(tǒng)計學差異。60mM、90mM、120mM、150raM組大鼠的糞便含水量與對照組相比明顯增高。
AWR性結(jié)
7、果:對照組的內(nèi)臟傷害性閾值為0.6±0.10ml。30mM,60mM,90mM,120mM及150mM組大鼠的內(nèi)臟傷害性閾值容量與對照組相比明顯升高。
頭痛指數(shù)結(jié)果:除30mM組外,所有丙酮醛干預大鼠的頭痛指數(shù)結(jié)果與丙酮醛濃度呈負相關。
抑郁樣行為結(jié)果:糖水偏愛結(jié)果顯示給予150mM組大鼠表現(xiàn)出明顯的抑郁樣行為,其余組大鼠的糖水偏愛結(jié)果與對照組相比并無統(tǒng)計學差異。
2、腸菌毒性產(chǎn)物丙酮醛對大鼠血清5-HT水
8、平及腸粘膜5-HT3受體表達的影響
血清5-HT水平:結(jié)果顯示30mM、60mM、90mM組大鼠的血清5-HT水平明顯高于對照組,并呈濃度相關性。150raM組大鼠的血清5-HT水平比對照組明顯減少。120mM組大鼠的血清5-HT水平與對照組相比無明顯區(qū)別。
5-HT3受體表達:30mM、60mM、90mM、120mM及150mM組大鼠大腸粘膜內(nèi)的5-HT3受體表達較對照組明顯升高。
二、VSL#3對丙酮醛
9、干預大鼠的治療作用及機制
1、VSL#3對丙酮醛干預大鼠行為學的影響
糞便含水量結(jié)果:對照組大鼠排粒狀便,排便后不會粘附于代謝籠壁及托盤內(nèi)。90mM組大鼠的糞便含水量與對照組相比明顯增高。VSL#3組大鼠的糞便含水量與對照組相比明顯減少。
AWR結(jié)果:對照組的內(nèi)臟傷害性閾值為0.6±0.10ml。90mM、90mM+VSL#3組大鼠的內(nèi)臟傷害性閾值容量與對照組相比有統(tǒng)計學差異,90mM+VSL#3組大鼠的A
10、WR結(jié)果明顯高于90mM組。
頭痛指數(shù)結(jié)果:90mM丙酮醛干預大鼠、90mM+VSL#3與對照組相比表現(xiàn)出明顯的頭痛行為。90mM+VSL#3組大鼠的頭痛指數(shù)與90mM組相比無明顯差異。
2、VSL#3對丙酮醛干預大鼠血清5-HT水平及腸粘膜5-HT3受體表達的影響
血清5-HT水平:90mM、90mM+VSL#3組大鼠的血清5-HT水平明顯高于對照組。90 mM+VSL#3組大鼠的血清5-HT水平與90m
11、M組無明顯差異。
5-HT3受體表達:90mM、90mM+VSL#3組大鼠大腸粘膜內(nèi)的5-HT3受體表達較對照組明顯升高。90mM+VSL#3組大鼠的5-HT3受體表達與90mM組相比無明顯差異。
結(jié)論:
根據(jù)以上實驗結(jié)果,我們認為腸菌毒性產(chǎn)物丙酮醛可以增加大鼠糞便含水量;增加大鼠的內(nèi)臟敏感性;增加大鼠的頭痛指數(shù);同時丙酮醛還對于血清5-HT水平及腸粘膜中5-HT3受體表達變化有明確的影響。給予VSL#3后
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