食管內(nèi)臟高敏感性參與非糜爛性反流病發(fā)生的外周及中樞敏感化機(jī)制的研究.pdf

1、背景和目的 非糜爛性反流病(NERD)是一種常見的疾病，占胃食管反流病(GERD)的65％-70％。由于其病因和發(fā)病機(jī)制不清，臨床上缺乏有效的藥物治療手段，經(jīng)驗(yàn)性藥物治療一般只能暫時緩解臨床癥狀，嚴(yán)重影響了其生活質(zhì)量和工作效率。近年來，隨著內(nèi)臟感覺神經(jīng)-電生理學(xué)、功能性腦顯像技術(shù)等方面發(fā)展，人們逐步認(rèn)識到內(nèi)臟高敏感性可能是食管功能性疾病發(fā)生的最重要的病理生理機(jī)制之一，是此類患者產(chǎn)生癥狀的基礎(chǔ)和癥狀多樣化的原因。因此，目前越來越多

2、的學(xué)者把重心轉(zhuǎn)向食管內(nèi)臟感覺、內(nèi)臟高敏感性及其發(fā)生機(jī)制的研究。然而，迄今為止，尚不十分清楚食管內(nèi)臟敏感性的改變在不同亞類的NERD發(fā)病機(jī)制中的作用，亦未闡明食管內(nèi)臟高敏感性形成的確切的外周和中樞神經(jīng)敏感化機(jī)制。目前，國內(nèi)、外有關(guān)食管內(nèi)臟敏感性在不同亞類NERD患者發(fā)病機(jī)制中作用方面研究才剛剛起步，對食管內(nèi)臟敏感性形成的外周敏感化機(jī)制和腦機(jī)制更是知之甚少。所以我們的目的就是闡明食管內(nèi)臟敏感性改變在不同亞類的NERD患者發(fā)病機(jī)制中的作用及酸

3、灌注對食管機(jī)械刺激敏感性的影響；研究食道下端括約肌(LES)局部神經(jīng)纖維超微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及LES局部CGRP、SP表達(dá)及其與食管感覺閩值的相關(guān)性，旨在探討食管內(nèi)臟高敏感性形成的外周敏化機(jī)制；研究食管內(nèi)臟高敏感狀態(tài)下進(jìn)行食管酸灌注和球囊擴(kuò)張刺激時，腦誘發(fā)電位(CEP)在時間、空間和不同波形成份的位相特征，腦功能活動區(qū)域定位和MR-BOLD信號激活及消退的及模式的特征，初步確定食管內(nèi)臟高敏感性形成的中樞敏化通路所涉及的興奮區(qū)域和興奮的時間過程，

4、及其整合過程及特異性調(diào)節(jié)規(guī)律，進(jìn)而闡明食管內(nèi)臟高敏感性形成的中樞敏感化機(jī)制，為尋找有效調(diào)控人類內(nèi)臟高敏感狀態(tài)的合理用藥及特效藥物開發(fā)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)；通過腹腔注射雞卵清蛋白基礎(chǔ)致敏聯(lián)合食管酸灌注的方法建立內(nèi)臟高敏感性-食管內(nèi)臟刺激大鼠模型，并利用此模型，研究大腦和脊髓對食管內(nèi)臟高敏感性的調(diào)控作用，旨在初步探索食管內(nèi)臟高敏感性在大腦和脊髓水平敏感化的分子機(jī)制，為內(nèi)臟高敏感狀態(tài)下CNS不同核團(tuán)神經(jīng)元功能發(fā)生不同程度的障礙，整合、處理食管感覺傳入

5、信息功能異常提供形態(tài)學(xué)依據(jù)。 材料和方法 人體實(shí)驗(yàn)研究方法和內(nèi)容 第一部分：46例NERD患者、23例糜爛性食管炎(EE)及18例健康自愿者參與試驗(yàn)。依據(jù)24小時食管pH監(jiān)控酸暴露情況，將NERD患者分為2個亞型：酸接觸時間(ACT)正常的NERD患者21例和ACT值升高NERD患者25例。采用Synectics內(nèi)臟刺激器/電子氣壓泵-食管擴(kuò)張刺激術(shù)聯(lián)合食管酸灌注的方法，比較研究不同亞類的NERD患者、EE患者和

6、正常人對球囊擴(kuò)張的敏感性變化及食管酸灌注刺激對食管內(nèi)臟感覺功能的影響，藉以探討食管內(nèi)臟高敏感性在不同亞類NERD發(fā)病機(jī)制中的作用。 第二部分：31例NERD、13例EE患者和12例健康對照者參與實(shí)驗(yàn)。根據(jù)對酸刺激和(或)機(jī)械擴(kuò)張刺激的感知過敏，將NERD患者可分為21例感知過敏組（NERD-H)和10例感知正常組（NERD-N)。采用食管Bernstein試驗(yàn)檢測食管對酸的敏感性；利用免疫組織化學(xué)結(jié)合透射電鏡技術(shù)，對比NERD-

7、H、NERD-N、EE患者及健康對照者的LES局部組織中SP、CGRP的表達(dá)的差異及其與食管擴(kuò)張閾值的相關(guān)性，研究LES局部神經(jīng)纖維終末形態(tài)及突觸小泡的超微結(jié)構(gòu)的特征和差異性，旨在探索食管內(nèi)臟高敏感性形成的外周敏化機(jī)制。 第三部分：21例FH患者(即ACT正常的NERD)和12例健康自愿者和參與試驗(yàn)；采用特制的快速電子氣壓泵(最大充氣速率，200ml/L)和帶有氣囊及多個灌注式壓力通道的導(dǎo)管給食管快速擴(kuò)張刺激和酸灌注(0.1NH

8、CL，6-7ml/min)；利用食道氣囊擴(kuò)張術(shù)檢測受試者食管最大耐受痛閾，用75％最大疼痛耐受容積作為誘發(fā)刺激的強(qiáng)度(刺激頻率為12次/分，連續(xù)64次，重復(fù)3遍，共192次)；采用食管擴(kuò)張刺激-腦誘發(fā)電位(OD-CEP)系列技術(shù)和國際腦電圖學(xué)會10-20系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)電極安放法記錄并分析食管酸灌注前、后FH患者和正常人CEPs在時間、空間和不同波形成份的位相的差異。 第四部分：31例NERD、13例EE患者和12例健康對照者參與實(shí)驗(yàn)。

9、將NERD患者可分為NERD-H組21例和NERD-N組10例。通過食管內(nèi)臟刺激導(dǎo)管的側(cè)孔(距LES15cm)灌注生理鹽水或0.1NHCL(1ml/min)；應(yīng)用1.5T超導(dǎo)型磁共振成像儀采集全腦血氧水平依賴對比(BOLD)的fMRI掃描數(shù)據(jù)，利用BOLD—fMRI對比研究食管酸灌注時NERD-H組、NERD-N組、EE患者及健康對照者大腦功能活動區(qū)域定位、MR-BOLD信號激活及消退模式的差異性，初步確定食管內(nèi)臟高敏感性形成的中樞敏化

10、通路所涉及的興奮區(qū)域和興奮的時間過程，旨在探索食管內(nèi)臟高敏感性形成的腦機(jī)制。 動物實(shí)驗(yàn)研究方法和內(nèi)容 第一部分：采用腹腔注射雞卵清蛋白(OVA)基礎(chǔ)致敏聯(lián)合食管酸灌注(0.1N鹽酸)的方法建立內(nèi)臟高敏感性-食管內(nèi)臟刺激大鼠模型。并采用脊髓和大腦c-fos基因證實(shí)該模型的可靠性。 第二部分：在上述研究的基礎(chǔ)上，采用c-fos和ncNOS免疫組織化學(xué)方法觀察單純OVA致敏大鼠、單純食管酸灌注大鼠、OVA+酸灌注模型組

11、、生理鹽水對照組及空白對照組大鼠的脊髓背角和大腦各部位Fos蛋白和ncNOS激活模式的差異。 結(jié)論 1.多數(shù)LES靜息壓力正常和內(nèi)鏡陰性的NERD患者存在對食管機(jī)械擴(kuò)張刺激和/或?qū)κ彻芩峁嘧⒋碳じ杏X過敏，即食管感覺功能異常，食管內(nèi)臟高敏感性可能是這部分NERD患者發(fā)病的最重要的病理生理機(jī)制之一。 2.酸灌注致敏食管壁化學(xué)感受器可明顯增加食管對機(jī)械刺激的反應(yīng)，提示酸敏感的化學(xué)感受器和壓力敏感的機(jī)械感受器之間可

12、協(xié)同作用共同促進(jìn)食管內(nèi)臟高敏感性的形成。 3.感知過敏的NERD患者LES局部膨體和神經(jīng)纖維超微結(jié)構(gòu)和其內(nèi)突觸小泡的形態(tài)、大小和電子密度有異常，神經(jīng)功能處于致敏狀態(tài)，LES局部粘膜中SP、CGRP表達(dá)增加，SP、CGRP免疫反應(yīng)陽性產(chǎn)物的OD值與食管擴(kuò)張閾值均呈直線負(fù)相關(guān)，提示LES肽能神經(jīng)的改變可能參與了食管內(nèi)臟高敏感性形成的外周敏化機(jī)制。 4.FH患者經(jīng)酸灌注和食管擴(kuò)張后的CEP短潛伏期、高波幅反應(yīng)證實(shí)了FH患者在食

13、管內(nèi)臟高敏感狀態(tài)下有顯著神經(jīng)傳遞的病理生理變化，食管至中樞內(nèi)臟感覺傳導(dǎo)系統(tǒng)通路失調(diào)。 5.fMRI可較為直觀而準(zhǔn)確地對酸灌注時激活的腦功能區(qū)進(jìn)行定位。各組在食管酸灌注時有類似的激活模式，但在特殊的感興趣區(qū)的信號激活與消退反應(yīng)有一定差異性。提示CNS對食管內(nèi)臟高敏感性及其內(nèi)臟痛敏的調(diào)控與腦內(nèi)許多部位有關(guān)。CNS內(nèi)SⅡ、右前額葉皮質(zhì)、框額回皮層、島葉皮質(zhì)、杏仁核、腹側(cè)紋狀體及小腦等腦區(qū)和核團(tuán)的激活可能是感知過敏的NERD患者食管內(nèi)臟