肠道内源性缩宫素信号系统对肥大细胞脱颗粒的影响及其在内脏高敏感性发生中的作用

Visceral hyperalgesis is a very common sign in the IBS and IBD patients. It might be caused by the degranuation of the mast cells (MC)and release of some inflammtory chemicals, but the regulation of the mechanism is not clear. The gut has a endogenous oxytocin (OT) signal system. We found that TNBS influsion in the colon increase the local concentration of OT.OT attenuated the C48/80 induced increase of intracellular Ca2+ and the Ca2+ influx in HMC-1 cells, incrase the NO concentration. All these effect is attenuated by atosiban and NPLA dependent. So we hypothesizes the chronic local inlammation in the gut of IBD and IBS patients excites the endogenous OT system, increases the production of NO in MC through OTR-PLC-IP3-Ca2+ pathway, and then decreases the viseral sensitivity. We use molecular biology, immunohistology and electrophysiology methods to verify this hypothesis. This project will disclose a new mechanism of the MC degranuation regulation and provide a new target for the treatment of visceral hyperalgesia in IBS and IBD patients.

内脏高敏感是IBD和IBS病人的常见症状，其发生与感觉神经末梢周围肥大细胞(MC)脱颗粒释放炎性介质有关，因调节机制不清，临床缺乏特效药物。肠道具有内生性缩宫素(OT)信号系统，我们发现TNBS灌注大鼠结肠升高局部OT浓度；OT降低肠炎大鼠内脏敏感性和肠道组胺含量；人肥大细胞(MC)株HMC-1和结肠MC都表达OT受体（OTR），OT抑制C48/80诱发的HMC-1胞内钙离子升高和膜上钙离子内流，提高胞内NO水平，以上作用由OTR和nNOS介导。由此我们推断，IBS和IBD病人肠道局部慢性炎症激活内源性OT信号系统，经过MC上的PLC-IP3-Ca2+信号途径激活nNOS，生成NO，抑制肥大细胞脱颗粒，下调内脏敏感性。本课题拟采用分子生物学、免疫荧光组织化学、电生理学等手段，从整体、细胞和分子水平验证以上假设，将揭示一种新的肠道内源性MC脱颗粒下调机制，为内脏高敏感性的治疗提供新的靶点。

已有文献报道，OT和OTR在肠道中表达，OT能显著抑制内脏痛及内脏高敏感的发生。然而，机制尚不明确。本研究的目的是探讨OT对肥大细胞脱颗粒的作用及其机制，以期揭示OT抑制内脏痛的外周免疫机制。.1. OTR在人和大鼠结肠组织的肥大细胞上表达。溃疡性结肠炎患者以及TNBS诱导的内脏高敏感模型大鼠的结肠组织中OTR表达阳性的肥大细胞比例均显著升高。OTR也表达于人肥大细胞株-1（HMC-1）和小鼠肥大细胞瘤细胞株（P815）。.2.OT能显著抑制TNBS诱导的结肠高敏感模型大鼠结肠肥大细胞脱颗粒。经OT灌肠的TNBS模型大鼠结肠切片中脱颗粒肥大细胞的百分数（53.5%，38/71）显著低于TNBS模型大鼠（81.9%，59/72)。采用化合物48/80（compound 48/80，C48/80）诱导P815细胞脱颗粒，释放组胺，用10-6 M OT预处理细胞后，C48/80诱导P815细胞释放组胺的含量明显降低。.3. 在电压钳模式下，细胞被钳制在-60 mV，用C48/80持续作用HMC-1细胞或者P815细胞，两种细胞均产生明显的内向电流。OT预处理两种细胞后，C48/80诱导细胞产生的内向电流均明显减小。.4. 用OTR的阻断剂阿托西班（atosiban）或者非选择性NOS抑制剂NG-Methyl-L-arginine acetate salt （L-NMMA）预处理后，OT对C48/80诱导P815细胞组胺释放的抑制作用被显著逆转，OT对C48/80诱导HMC-1细胞和P815细胞内向电流的抑制作用同样被显著逆转。.5. 用Fura-2作为钙离子的荧光染料，用钙成像设备分别记录340 nm和380 nm激发出的发射光强度值F340和F380，以F340/ F380的比值来体现胞内钙离子的水平。不同浓度的OT作用HMC-1细胞或者P815细胞后，细胞内钙离子浓度呈剂量依赖性增高。.结论：.1. 肥大细胞上表达OTR，溃疡性结肠炎患者以及TNBS诱导的结肠高敏感模型大鼠的结肠组织中表达OTR的肥大细胞比例均显著增高。.2. 外源性OT可抑制结肠高敏感大鼠的结肠肥大细胞脱颗粒，进而发挥对结肠高敏感性的抑制作用。.3. 外源性OT可能通过Ca2+ - NOS信号通路抑制肥大细胞脱颗粒。