基于脑-肠互动研究蜘蛛香环烯醚萜类成分ZXX对IBS模型大鼠的治疗作用及机制

Our previous research proved that Iridoids from Valeriana jatamansi Jones could improve the symptoms of irritable bowel syndrome (IBS) model rats via affecting the expression of 5-HT pathway. In this study there are three problems to be settled. First is to isolate ZXX from the Iridoids fraction,to test its purity and to explore its stability. Second is to creat a brain-gut-interaction model of IBS by exerting chronic and acute stresses on rats.Third is to observe the effects of ZXX on visceral hypersensitivity，gastrointestinal dysfunction and psychomotility on IBS rats. We will also explore the influence of ZXX on synthesis, secretion and metabolism of 5-HT and further probe the effects of ZXX on the following factors leading to the change of 5-HT expression, corticotropin releasing factor(CRF)and its receptor CRF-R1, mast cell (MC), enterochromaffin cell(EC). The factors regulated by 5-HT, such as 5-HT receptors, serotonin reuptake transporter(SERT), leptin (OB),substance P (SP) and its receptor (NK 1 receptor), c-fos and protein kinase cγ(PKC γ) will also be studied. This study aims to reveal the mechanism of brain-gut interaction mediating the treatment of ZXX on IBS, and provide theoretical basis for clinical application.

前期研究表明，蜘蛛香环烯醚萜有效部位可通过干预五羟色胺（5-HT）通路来改善肠易激综合征（IBS）模型大鼠的症状。在此基础上，本课题拟优化从有效部位中分离纯化ZXX单体的工艺，进行纯度检测和稳定性研究，制备足量质量稳定的ZXX；研究其对慢-急性应激所致IBS模型大鼠内脏敏感性、肠粘膜屏障功能和精神活动的影响，评价其对IBS的治疗作用；探讨ZXX对5-HT合成、分泌、代谢的影响，并进一步探讨ZXX对5-HT表达变化的上游因子- - 促肾上腺皮质激素释放因子（CRF）和其受体CRF-R1、肥大细胞（MC）、肠嗜铬细胞（EC）以及下游因子- - 5-HT受体、5-HT转运体（SERT）、瘦素（OB）、P物质（SP）和其受体（NK-1）、c-fos、蛋白激酶Cγ(PKCγ)等变化的影响，揭示ZXX治疗IBS脑-肠互动作用机制，阐释蜘蛛香治疗IBS的科学内涵，为临床应用提供依据。

肠易激综合征（Irritable Bowel Syndrome, IBS）是一种临床常见的胃肠功能紊乱性疾病，以腹泻或便秘、腹痛、排便习惯和排便性状异常为主要特征，持续存在或间歇发作，而无形态学改变的症候群。临床上IBS病程长，症状反复发作，给社会和家庭带来很大经济和精神负担。本课题以传统中医药理论、蜘蛛香的民间应用及现代药理学研究为依据，在前期对IBS模型及蜘蛛香环烯醚萜的研究基础上，探讨了蜘蛛香环烯醚萜类成分缬草醛（ZXY）对IBS模型大鼠的治疗作用，并探讨其治疗IBS的脑-肠互动机制。.本课题通过观察ZXY对IBS模型大鼠的内脏敏感性、排便情况、精神活动变化、结肠形态等方面的影响，评价ZXY对IBS的治疗作用；通过测定IBS模型大鼠结肠促肾上腺皮质激素释放因子（CRF）、色氨酸羟化酶1mRNA（TPH1mRNA）、色氨酸羟化酶2mRNA（TPH2mRNA）、中枢及外周5-羟色胺（5-HT）、5-羟吲哚乙酸（5-HIAA）及其相关受体的表达、肥大细胞（MC）、蛋白酶活化受体2（PAR2）、瘦素（OB）、外周SP-NK1通路及蛋白激酶Cγ（PKC-γ）的表达，探究ZXY产生作用的脑-肠互动机制。.药效学实验结果显示，实验结果显示ZXY能够有效改善IBS模型大鼠的腹部高敏感、腹痛、腹泻、自主活动、结肠形态学的影响等指标，并能调节IBS模型大鼠的精神状态，因此证明ZXY能够明显改善IBS的临床症状。机制研究结果显示，ZXY对中枢及外周5-HT的表达具有调控作用，同时能够影响5-HT的上下游因子的表达，并影响中枢PKCγ，外周SP-NK1通路、MC及PAR2的表达。提示ZXY可能通过调节中枢及外周的5-HT上下游因子从而调节5-HT的含量，降低IBS内脏敏感性、腹痛、精神症状；同时通过调控MC而影响PAR2表达，降低腹痛、腹泻等症状；通过调控中枢PKCγ含量及外周SP-NK1通路而降低IBS腹泻症状。以达到改善IBS临床症状。因此提示了ZXY治疗IBS的脑-肠互动机制可能通过5-HT通路及MC、SP-NK1通路等实现。该研究为发掘我国传统医药治疗现代常见病的药效及机制研究提供了思路。