D-丝氨酸调控NMDA受体在食管内脏高敏感中枢敏化发生中的作用及机制研究

Esophageal hypersensitivity (EH) is one of the most important pathogenesis of functional and motility esophageal disorders and considered as the refractory cause for these diseases. NMDA receptors (NMDAR) play a core role in the development of EH. And as the co-agonist of NMDAR, D-Serine (D-Ser) regulates NMDAR directly and probably changes the sensitivity of esophagus, thus could be a new target for treatment of EH. However, it is still vague about the roles and mecanisms of D-Ser on cental sensitization of EH via regulation of NMDA receptors. The aims of current research are to study the roles of central D-Ser on the EH via regulation of NMDA receptors in different sensitization factors and to study the roles and of peripheral plasma D-Ser on the NMDA receptors and EH. The results will help to understand the pathogenesis of EH and may supply a new treatment target for EH related disorders.

食管内脏高敏感是众多食管疾病的重要发病机制及导致疾病“难治”的“罪魁祸首”。 NMDA受体在食管高敏感的中枢敏化中起到核心作用。D-丝氨酸（D-Ser）作为NMDA受体最重要的共激活配体，对NMDA受体存在重要的调控作用。推测可通过D-Ser的调节影响NMDA受体功能以调节食管敏感性。但是，在食管致敏过程中，D-Ser发生了何种变化，其调控NMDA受体在敏化反应中的作用及机制尚不明确。本课题拟结合在体及离体动物模型研究，应用神经电生理、分子生物学、组织病理学等技术研究不同致敏模式下中枢D-Ser调控NMDA受体在食管高敏感发生中的作用及机制；并通过研究外周与中枢D-Ser的关系，明确是否能通过调节外周D-Ser影响NMDA受体，继而改变食管内脏敏感性。本研究将为食管高敏感中枢敏化机制的明确提供理论依据，并可能为治疗食管高敏感相关疾病提供新的靶标。

食管高敏感是众多功能性食管疾病的重要发病机制。NMDA受体在内脏高敏感中起到重要作用，D-丝氨酸（D-Ser）作为NMDA受体重要的共激活配体，对NMDA受体有重要调控作用。食管相关的内脏高敏感中枢敏化过程中，D-Ser发生了什么样的变化，其调控的NMDA受体在敏化反应中的作用并不明确。本课题首先建立了经外周刺激致敏中枢的动物模型。以幼年大鼠食管内连续酸灌注7日（0.1N HCL 2ul/min）。成年后（8周）大鼠体重增长率及体重水平与对照组比较无差异，食管黏膜正常，但模型组成年大鼠自主活动总路程（16951±6514vs. 5217±3116，P<0.05）、活动时间（378±144vs.151±195，P<0.05）均显著高于对照组大鼠。本课题进一步研究了该模型的中枢中NMDA受体及D-Ser的变化。结果发现，接受幼年食管酸刺激后中枢敏化的大鼠，成年后背侧海马NMDA受体NR1水平较对照组明显下调（0.311±0.121vs.0.673±0.184，P<0.05）。成年后再次酸刺激可导致背侧NR1水平的上升（0.714±0.187vs.0.311±0.121）,但上升水平低于对照组接受急性食管酸刺激NR1水平（0.714±0.187vs.0.956±0.442）。前额叶存在类似改变。D-Ser的研究发现，模型组大鼠如果成年不再接受外周刺激，则其前额叶D-Ser与L-Ser水平与对照组相似。如果进一步接受食管再刺激，无论D-Ser还是L-Ser水平均显著下调。NR1的另一配体甘氨酸在前额叶也呈现相同变化。说明为了持久维持中枢敏化状态，丝氨酸、甘氨酸及NR1受体可能存在消耗性下调或产生抑制。本课题的意义在于：既往早年生活事件对功能性胃肠病存在影响的观点多数为回顾研究，本课题采用动物模型前瞻实验的方式证实了早期（幼年）慢性外周（食管）刺激可以导致中枢持久致敏，并影响成年后的行为。在维持中枢持久致敏的过程中，NMDA受体NR1单位呈下调改变，其配体D-Ser及甘氨酸亦呈现相应的下调趋势。如能在人群中开展进一步前瞻研究，将可能为今后功能性食管病甚至功能性胃肠病的诊治提供新的线索和靶标。