Cajal间质细胞自噬在慢性传输型便秘中的实验研究进展

文章概述Cajal间质细胞(ICC)在慢性传输型便秘中的作用,结合新近相关实验研究,证实ICC过度自噬后的造成的其自身细胞表型的改变、网状结构的破坏及基因表达的减少可造成胃肠动力学紊乱。中医药在基础研究中能在一定程度上改善ICC细胞过度自噬的状态,为临床治疗慢性传输型便秘提供了新思路。     

中医药调节Cajal间质细胞治疗慢性传输型便秘的研究进展＊

慢性传输型便秘是一种临床常见胃肠道疾病，但发病机制尚不明确。近年来其与Cajal间质细胞的作用机制成为研究热点，传统中医药为其提供了新的治疗思路，本文综述近十年来Cajal间质细胞与慢性传输型便秘的实验结果以及中医药治疗方法的研究进展。     

白术对慢传输型便秘大鼠结肠组织Cajal间质细胞的影响

目的:运用免疫组化方法检测白术对慢传输型便秘(slow transit constipation,STC)大鼠结肠组织Cajal间质细胞(interstitial cells of Cajal,ICC)的影响,进一步阐释白术治疗STC的机制.方法:随机将成年健康SD大鼠60只分为空白对照组、模型对照组、白术低剂量组(30g生药/kg)、白术中剂量组(60 g生药/kg)、白术高剂量组(120g生药/kg),每组12只.应用大黄对除空白对照组以外的大鼠进行慢传输型便秘模型制备.造模成功后,空白及模型对照组给予生理盐水2mL灌胃,白术低、中、高剂量组分别给予3 g生药/mL、6 g生药/mL、12 g生药/mL的白术水煎液2 mL,早晚2次,连续15 d.15d中连续观察大鼠皮毛光泽、活动范围、进食量及排便情况.末次给药后用免疫组化法观察结肠ICC的形态和数量.结果:模型对照组大鼠结肠较其他各组粗大、迂曲,肠腔内有较大块较多粒粪便存留,差别有统计学意义(P<0.05或P＜0.01).各组大鼠在给药前体质量差别均无统计学意义(P＞0.05),而处死前各组大鼠体质量差别均有统计学意义(P<0.05或P＜0.01).c-kit免疫组化法染色半定量分析,各组差别有统计学意义(P＜0.05).400倍光镜下白术低剂量组、白术中剂量组镜下所见与空白对照组相似,区别不大,ICC数量差异不大;而模型对照组及白术高剂量组ICC均有所改变,形态出现异常,体积变小,核周胞浆突起变钝、变短,ICC数量差异较大,差别有统计学意义(P＜0.01).结论:白术可以改善结肠组织中ICC形态并提高ICC数量,剂量60g的生白术能将上述效应发挥最好.     

电针“天枢”穴对慢传输型便秘大鼠结肠平滑肌结构及Cajal间质细胞的影响

目的:观察电针"天枢"穴对慢传输型便秘(STC)大鼠结肠平滑肌结构及Cajal间质细胞(ICC)的影响,探讨电针"天枢"穴治疗STC的作用机制。方法:56只Wistar大鼠,雌雄各半,随机选20只为正常组。饲喂复方苯乙哌啶饲料建立STC大鼠模型。造模成功的大鼠分为电针组和模型组,每组18只。电针组电针双侧"天枢"穴15 min,连续治疗14 d。采用HE染色法及免疫组化法观察各组大鼠结肠肠壁形态结构及结肠ICC的表达。结果:①HE染色中模型组大鼠肠黏膜的腺体萎缩,腺泡减少,分布稀疏,其平滑肌厚度与正常大鼠比较明显变薄(P<0.05);电针组大鼠结肠肠壁形态结构与正常组类似,其平滑肌厚度与模型组比较明显变厚(P<0.05)。②免疫组化染色中模型组大鼠ICC形态及分布与正常组类似,但着色较淡、模糊,网络结构不连续,其细胞计数与正常组比较明显减少(P<0.05),平均吸光度值与正常组比较明显降低(P<0.05);电针组结肠ICC数量接近正常组大鼠(P>0.05),与模型组比较明显升高(P<0.05)。结论:STC大鼠结肠功能障碍可能与结肠平滑肌结构和ICC病理改变有关。电针可使大鼠结肠肠壁平滑肌结构与ICC趋于正常,可能是其治疗STC的机制之一。     

芪榔合剂对慢传输型便秘小鼠结肠Cajal间质细胞的影响

目的观察芪榔合剂对慢传输型便秘小鼠结肠Cajal间质细胞的影响,探讨其通便机制。方法用复方地芬诺酯制作实验性便秘小鼠模型,造模成功后随机分为便秘模型组、中药大剂量组、中药小剂量组,并设正常对照组,给予相应干预措施,共干预15天。观察小鼠排便时间、炭末推进率;光镜观察小鼠结肠Cajal细胞结构、免疫组化法观察小鼠结肠c-kit阳性表达及小鼠结肠c-kitmRNA阳性表达。结果与正常对照组比较,模型组首次排便时间明显延长,8 h、20 h排便总数明显减少,不排便动物数明显增多,小肠炭末推进率明显降低,结肠c-Kit阳性细胞数、c-kit mRNA表达率明显减少,差异均有统计学意义(P<0.05,P<0.01),说明造模成功;与模型组比较,中药大小剂量组首次排便时间明显缩短,8 h、20 h排便总数明显增多,小肠炭末推进率明显升高,结肠c-Kit阳性细胞数、c-kit mRNA表达率明显增加,差异均有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。光镜下显示,与正常对照组比较,模型组Cajal间质细胞出现基膜溶解,数量减少,其与周围细胞之间的紧密连接也被破坏,细胞核有不同程度萎缩;与模型组比较,中药大小剂量组的Cajal间质细胞数量增加。结论芪榔合剂具有较好促进小鼠肠动力的作用,其通便机制可能为通过促进Cajal细胞的再生及修复而达到促进肠动力,从而实现通便的作用。     

慢传输型便秘患者肠壁Cajal间质细胞与突触素表达的研究进展

随着近年来人们生活节奏的加快,饮食结构不合理,慢传输型便秘（STC）的发病率逐年增加。该病确切的发病机制尚不清楚,现代医学认为排便是一个复杂的生理运动过程,由多个系统参与,且受到多种因素影响。随着电生物化学及组织细胞形态学的发展,人们逐渐开始关注突触素和Cajal间质细胞（Icc）在STC发病中的影响,现将该问题综述如下。     

穴位埋线对慢传输型便秘大鼠Cajal间质细胞的影响

目的观察穴位埋线对STC模型大鼠肠道传输功能及结肠组织Cajal间质细胞的影响,探讨其可能作用机制及不同穴位调节STC的穴位特异性。方法将34只SD大鼠随机分为5组,即正常组(6只)、模型组(7只)、天枢组(7只)、上巨虚组(7只)及大肠俞组(7只)。其中,天枢组、上巨虚组及大肠俞组大鼠在造模成功后,分别对天枢、上巨虚及大肠俞予穴位埋线处理。继采用活性碳灌胃法测定大鼠6 h内首粒黑便排出时间、大便重量;活性碳推进试验测定碳推进百分率(%);免疫组化方法观察大鼠结肠Cajal间质细胞的表达变化。结果大鼠6 h内首粒黑便排出时间,模型组、大肠俞组(P0.01)及上巨虚组(P0.05)均高于正常组,天枢组与正常组比较差异无统计学意义(P0.05);天枢组、上巨虚组、大肠俞组均低于模型组(P0.01);上巨虚组、大肠俞组均高于天枢组(P0.01)。6 h内大便重量,模型组低于正常组(P0.01),天枢组、上巨虚组、大肠俞组均高于模型组(P0.01),上巨虚组、大肠俞组与天枢组比较差异无统计学意义(P0.05)。碳推进百分率(%),模型组、大肠俞组(P0.01)及上巨虚组(P0.05)皆低于正常组;天枢组、上巨虚组、大肠俞组均高于模型组(P0.01);大肠俞组低于天枢组(P0.05)。Cajal间质细胞阳性细胞表达数量,模型组低于正常组(P0.01);天枢组、大肠俞组(P0.01)和上巨虚组(P0.05)都高于模型组;上巨虚组、大肠俞组均低于天枢组(P0.01);大肠俞组高于上巨虚组(P0.05)。结论 Cajal间质细胞的分布减少及功能异常可能是STC的发病机制之一。而穴位埋线能通过改善结肠组织中Cajal间质细胞的表达,以达到治疗STC目的;且不同穴位调节STC存在穴位特异性,特别是天枢更具有明确治疗STC的临床选取应用意义。     

深刺“天枢”对慢传输型便秘大鼠结肠动力的影响

目的:观察针刺“天枢”不同深度对慢传输型便秘(STC)大鼠结肠传导功能及结肠P物质(SP)、Cajal间质细胞(ICC)表达的影响,探讨其作用机制。方法:将Wistar大鼠随机分为对照组、模型组、常规针刺组、深刺一组和深刺二组,每组10只。采用1 mg/mL复方地芬诺酯混悬液(10 mg/kg)灌胃复制STC大鼠模型。常规针刺组、深刺一组和深刺二组予“天枢”电针干预,分别直刺进针3、4.5、10 mm,每次15 min,每日1次,连续15 d。采用活性炭灌胃法检测大鼠首粒黑便排出的时间,多导生理记录仪检测大鼠结肠肌电频率和振幅,免疫组织化学法检测结肠组织中SP和ICC特异性标志蛋白酪氨酸蛋白激酶受体(c-kit)的阳性表达面积。结果:与对照组比较,模型组大鼠首粒黑便排出时间明显延长(P<0.01),结肠肌电频率明显降低(P<0.01)、振幅明显升高(P<0.01),结肠组织中SP、c-kit阳性表达面积明显缩小(P<0.01);与模型组比较,常规针刺组、深刺一组和深刺二组首粒黑便排出时间明显缩短(P<0.01),深刺一组和深刺二组结肠肌电频率明显升高(P&...     

Cajal间质细胞在慢传输型便秘发病机制中的作用

慢传输型便秘（Slow transit constipation,STC）是指结肠的传输功能障碍,内容物滞留于结肠或结肠通过缓慢引起的顽固性便秘。表现为便意、便次减少,排便艰难费力,排便不畅或合并一些特殊症状。STC的病因复杂,机制不明,主要与肠神经系统、Cajal间质细胞、平滑肌、激素神经递质等有关。     

慢传输型便秘动物模型的结肠神经病理学研究

<正>慢传输型便秘(STC)又称慢通过性便秘或结肠无力,是指结肠的传输功能障碍,肠内容物传输缓慢所致的便秘,症状为大便次数减少,便意消失,伴腹胀[1]。其症状顽固,多发于育龄期妇女,而且随着时间的推移症状逐渐加重,部分患者最终需行结肠次全或部分切除术[2-3]。目前STC病因和发病机制尚不清楚,可能与肠神经系统、神经递质和Cajal间质细胞(ICC)等因素有关[4-7]。鉴于临床的局限性,为进一步前瞻性研究,近年来STC动物模型的相关研究报道增多,造模方法主要有泻剂法、止泻法及吗啡法。现将STC动物模型的结肠神经病理学研究情况综述如下。     

半夏泻心汤对糖尿病大鼠胃窦Cajal间质细胞及干细胞因子的影响

目的 观察半夏泻心汤对糖尿病（diabetes mellitus,DM）大鼠胃窦Cajal间质细胞（interstitial cells of Cajal,ICCs）及干细胞因子（stem cell factor,SCF）表达的影响。方法 将60只健康雄性DM大鼠随机分成对照组、模型组、半夏泻心汤组（中药组）和多潘立酮组（西药组）。一次性腹腔注射链脲佐菌素（STZ,55 mg/kg）制作糖尿病大鼠模型。中药组给予半夏泻心汤［5.4 g/（kg？d）］灌胃,西药组给予多潘立酮［5 mg/（kg？d）］灌胃,模型组及对照组每天给予等体积蒸馏水,持续灌胃8周后,检测各组大鼠体重及血糖,给予半固体营养糊灌胃测定胃残留率,利用免疫组化和图像分析观察胃窦c-kit阳性ICCs及SCF表达。结果 与对照组比较,模型组体重减轻,血糖及胃残留率升高,c-kit阳性ICCs及SCF平均光密度值显著降低（P〈0.05）。与模型组比较,两个用药组多饮、多食及多尿症状减轻,精神状态好转,体重、c-kit阳性ICCs及SCF平均光密度值明显增加（P〈0.05）,胃残留率降低（P〈0.05）;中药组血糖降低（P〈0.05）,且中药组c-kit阳性ICCs平均光密度高于西药组（P〈0.05）。结论 半夏泻心汤可以促进糖尿病大鼠胃窦肌间神经丛c-kit ICCs及SCF的表达,对受损的DM大鼠胃窦ICCs、SCF有部分恢复作用,可改善糖尿病大鼠的胃动力障碍。     

糖胃安煎剂对糖尿病胃肠病变大鼠Cajal间质细胞和P物质的影响

目的:研究糖胃安煎剂对糖尿病胃肠病变大鼠胃排空的影响,并探讨其作用机制。方法:2~3月龄Wistar雄性大鼠50只,10只大鼠作为正常组,另外40只腹腔注射50 mg·kg-1链脲佐菌素(STZ)复制1型糖尿病动物模型,尾静脉随机血糖≥16.9 mmol·L-1者为糖尿病大鼠模型建立,随机分为糖尿病模型组,糖胃安煎剂高、中、低剂量(15,10,5 g·kg-1)组,每组10只,正常组和糖尿病模型组给予等量蒸馏水灌胃。8周后取材,采用放射性核素单光子发射断层显像技术(SPECT)测定胃排空,免疫组织化学技术观察胃肌间层Cajal间质细胞变化,蛋白质免疫印迹法(Western blot)检测下丘脑P物质蛋白表达。结果:与正常组比较,糖尿病模型组大鼠的胃排空显著降低,胃肌间层阳性Cajal间质细胞显著降低,下丘脑P物质蛋白表达降低(P0.01)。与糖尿病模型组比较,糖胃安煎剂高、中剂量组的胃排空率升高,Cajal间质细胞升高,下丘脑P物质蛋白表达均升高(P0.05,P0.01);糖胃安煎剂低剂量组的胃排空率,Cajal间质细胞,下丘脑P物质蛋白表达有升高趋势,但无统计学意义。结论:糖尿病胃肠病变大鼠胃排空降低,胃肌间层Cajal间质细胞减少,下丘脑P物质表达降低,糖胃安煎剂可能通过增加大鼠胃肌间层Cajal间质细胞,提高下丘脑P物质水平,促进糖尿病胃肠病变大鼠胃排空,改善胃肠动力和功能。     

针刺对术后胃肠Cajal间质细胞超微结构的影响及机制研究

目的:观察针刺对术后大鼠胃肠Cajal间质细胞(ICC)超微结构和炎症反应的影响,探讨针刺保护术后ICC超微结构的机制。方法:采用结肠吻合术模型大鼠,针刺组以足三针(足三里、三阴交、太冲)为处方,治疗后观察胃肠组织病理变化和ICC超微结构的改变,并与空白组、模型组对照。结果:模型组结肠组织和胃起搏区组织较空白组存在明显炎症反应和ICC超微结构损伤,针刺组的炎症反应和ICC超微结构损伤较轻,基本得以维持正常。结论:针刺能减轻术后ICC超微结构的损伤,这种保护作用可能与其抗炎效应有关。     

枳术丸水煎液及其拆方含药血清对大鼠结肠Cajal间质细胞增殖和凋亡的影响

目的:探讨枳术丸水煎液及其拆方对大鼠结肠Cajal间质细胞(ICC)增殖和凋亡的影响及其分子机制,并从细胞分子层面分析中医攻补兼施法治疗慢传输型便秘可能的机制。方法:将40只大鼠随机分成白术组、枳实组、枳术丸组、空白血清组,每组10只。白术组灌以17.7 g·kg-1·d-1白术水煎液,枳实组灌以8.9 g·kg-1·d-1枳实水煎液,枳术丸组灌以26.4 g·kg-1·d-1枳术丸水煎液,空白血清组灌以无菌蒸馏水3 mL,每日1次,连续7 d,取血制备含药血清和空白血清。将4组含药血清分别配成5%,10%,15%,20%4个体积分数,干预24 h,观察ICC的数量、形态,用细胞增殖毒性检测试剂盒(CCK-8)检测各组细胞增殖情况,测定各组最佳干预体积分数。将大鼠结肠ICC细胞分为正常组、空白血清组、白术组、枳实组、枳术丸组,5-乙炔基-2'脱氧尿嘧啶核苷(EdU)检测各组ICC的增殖情况,流式细胞仪检测各组ICC的凋亡情况;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测各组ICC中X连锁凋亡抑制蛋白(XIAP),增殖细胞核抗原(PCNA)蛋白表达情况。结果:与正常组比较,空白血清组、白术组、枳实组最佳干预体积分数均为10%,枳术丸组最佳干预体积分数为5%。与正常组比较,所有实验中空白血清组对ICC增殖和凋亡的影响没有明显差异;与正常组及空白血清组比较,白术组、枳实组、枳术丸组ICC增殖率有显著差异(P0.05,P0.01),与白术组和枳实组比较,枳术丸组对ICC增殖率明显增加(P0.05,P0.01);与枳实组比较,白术组对ICC增殖率变化不明显。与正常组及空白血清组比较,白术组、枳实组、枳术丸组ICC的凋亡率无明显差异;与正常组及空白血清组比较,白术组、枳实组、枳术丸组内的XIAP,PCNA蛋白水平均明显上调(P0.05,P0.01),三组间比较差异不明显。结论:枳术丸、枳实、白术在一定浓度下均能通过增加XIAP,PCNA蛋白表达促进ICC的增殖,且对ICC的凋亡无明显影响;以攻补兼施法立法的方剂枳术丸能促进ICC的增殖,并且其增殖效果优于攻伐单药枳实和补益单药白术。     

舒胃汤对功能性消化不良大鼠Cajal间质 细胞、胃动素表达的影响

目的:观察舒胃汤对功能性消化不良(functional dyspepsia,FD)大鼠c-Kit阳性Cajal间质细胞(interstitial cells ofcajal,ICC)、胃动素(Motilin,MTL)表达的影响,探讨其可能的作用机制。方法:将大鼠随机分成对照组、模型组、舒胃汤高剂、舒胃汤低剂量组、多潘立酮组、木香顺气组,采用夹尾刺激法[1]建立FD大鼠模型,连续给药14 d后,采用免疫组化分析法检测胃窦MTL和c-Kit阳性ICC表达,以酚红法观察胃排空。结果:与对照组相比,模型组胃排空延迟、胃窦MTL和c-Kit阳性ICC表达显著降低(均P<0.05);与模型组相比,舒胃汤高剂量组、多潘立酮组及木香顺气组胃排空、MTL及c-Kit阳性ICC表达显著升高(均P<0.05),而舒胃汤低剂量组与模型组相比无显著性差异。结论:舒胃汤高剂组可以明显增加肝胃不和型FD大鼠饮水、食量,促进胃窦ICC和MTL表达,加快胃排空;上调ICC和MTL表达、提高大鼠胃排空率是舒胃汤治疗功能性消化不良可能的作用机制之一。     

通便颗粒调节慢传输型便秘大鼠结肠水通道蛋白3,水通道蛋白8表达的研究

目的: 观察通便颗粒对慢传输型便秘(STC)大鼠结肠水通道蛋白3(AQP3),水通道蛋白8(AQP8)的影响,阐明其治疗慢传输型便秘的作用机制. 方法: 选取健康SD大鼠60只,随机选取10只大鼠作为正常组,剩余50只大鼠采用复方苯乙哌啶法诱导慢传输型便秘大鼠动物模型,造模组大鼠随机分为模型组、通便颗粒低、中、高剂量组(9.3,18.7,37.3 g·kg^-1)、聚乙二醇散剂组(2.1 g·kg^-1),给药组ig给予相应剂量,正常组和模型组给予同体积生理盐水,连续给药30 d.记录大鼠体质量、24 h大便质量,运用炭墨灌胃法检测大鼠肠道传输功能,并运用免疫组织化学技术检测结肠AQP3,AQP8的分布、表达及相对含量. 结果: 与正常组比较,大鼠24 h大便质量降低,肠管炭墨推进率降低,AQP3,AQP8的表达增加,均具有统计学差异(P<0.05);给予药物干预后,与模型组相比,治疗组各组大鼠24 h大便质量均有所增加,差异明显(P<0.05);通便颗粒中、高剂量组、聚乙二醇散剂组肠管炭墨推进率明显增加,差异有统计学意义(P<0.05);免疫组化结果显示通便颗粒中、高剂量组和聚乙二醇散剂组能不同程度减少AQP3,AQP8的表达,以通便颗粒高剂量组最为明显(P<0.05). 结论: 通便颗粒具有明显改善便秘大鼠的排便功能,可能通过下调AQP3,AQP8的表达从而调节水分的吸收和分泌来治疗STC.     

半夏泻心汤调节胃电节律失常大鼠胃窦Cajal间质细胞自噬的作用

目的：通过观察半夏泻心汤对于胃电节律失常大鼠胃窦组织中Cajal间质细胞(ICCs)自噬的影响,探究其保护作用及调节机制。方法：32只SD大鼠随机分为正常组、模型组、半夏泻心汤组(24.68 g·kg^-1)及多潘立酮组(2.7 mg·kg^-1)。通过“隔日进食+饮稀盐酸”法建立胃电节律失常大鼠模型,给予半夏泻心汤及阳性药多潘立酮进行干预。每周记录大鼠体质量;生物机能实验系统记录大鼠胃电活动;透射电子显微镜观察大鼠胃窦组织超微结构变化;免疫荧光双标法检测大鼠胃窦组织中酪氨酸激酶受体(c-kit)/自噬关键分子酵母Atg6同系物(Beclin1)共表达情况;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测胃窦组织中微管相关蛋白1轻链3(LC3)B、p62蛋白表达,并计算LC3BⅡ/Ⅰ。结果：与正常组比较,模型组大鼠体质量减轻(P<0.01);胃电主频率、主功率下降(P<0.01);电镜下观察到胃窦ICCs超微结构损伤,细胞器变性坏死,可见少量自噬泡;免疫荧光双标结果显示,胃窦组织中c-kit阳性表达减低,Beclin1阳性表达增加;We...     

益气养血温阳方对泻药性便秘大鼠结肠Cajal间质细胞表达影响

目的:通过研究益气养血温阳方对泻药性便秘大鼠结肠Cajal间质细胞含量的影响,阐明益气养血温阳方治疗泻药性便秘的机制。方法:大鼠按照200 mg.kg-1.d-1大黄免煎剂灌胃,再按每日200 mg.kg-1.d-1递增,至半数以上动物出现腹泻,如此反复用药3月,造成"泻药性便秘"动物模型。将60只SD大鼠随机分为空白对照组、阳性对照(福松1.65 g.kg-1)组、模型组、益气养血温阳方低、中、高剂量(8.35,16.7,33.4 g.kg-1)组。阳性对照组、模型组、益气养血温阳方低、中、高剂量组给予大黄建立便秘大鼠模型,阳性对照和益气养血温阳方低、中、高剂量组按剂量给予药物治疗2周,取大鼠结肠组织,采用RT-PCR方法检测结肠中Cajal间质细胞表达。结果:益气养血温阳方高剂量组结肠组织Cajal细胞mRNA相对表达量为0.365 08±0.047,中剂量组为0.370 97±0.040,与模型组大鼠结肠组织中表达为0.298 55±0.046比较,有显著差异(P<0.05)。结论:益气养血温阳方通过改变Cajal间质细胞表达,促进结肠运动,起到治疗便秘的作用。