雌激素/IMMC/迷走传入神经5-HT3Rs通路介导胃肠伤害性刺激反应调控机制的研究

胃肠伤害性刺激反应的神经调控通路主要有两条：①脑-脊髓感觉/反应通路，②迷走传入神经介导的抑制性调控通路。临床流行病学和基础医学研究提示雌激素参与通路①的易化调控机制，但雌激素参与通路②的机制未见详尽研究。我们前期的研究（Neurogastroenterology & Motility. 2009,2010）证实迷走传入神经5-HT3Rs途径参与抑制性调控胃肠伤害性刺激反应。新近的预实验结果又提示雌激素作用于肠粘膜肥大细胞（IMMC）可能是迷走传入神经5-HT3Rs机制的上游环节。本项目拟采用神经药理学、神经分子生物学和电生理手段，在整体和细胞（体外培养IMMC）水平证实雌激素/IMMC/迷走传入神经5-HT3Rs信号途径参与调控胃肠内脏伤害性刺激反应的机制存在，并探讨其详尽的神经分子环节。为深入研究雌激素参与IBS发病的机制以及寻求肠道干预措施提供新思路。

肠易激综合征（IBS）女性多发，提示雌激素参与IBS发病机制。已有报道认为，雌激素能通过脊髓通路易化调节内脏痛反应，但这不能解释育龄妇女月经期雌激素水平下降时IBS症状易发或加重，而绝经期妇女补充雌激素可能诱发IBS的矛盾现象。上述现象提示，雌激素可能通过多重神经通路影响机体对内脏感觉的调控。本课题组前期的研究发现，迷走传入神经5羟色胺3受体（5-HT3R）途径参与抑制性调控内脏痛反应。雌激素是否在该机制中发挥作用，其细节如何，尚不清楚。本项目采用神经药理学和分子生物学方法等手段，首次证实雌激素通过迷走传入神经通路抑制性调控内脏痛反应。项目取得了如下有重要理论和临床价值的原创性研究成果：1）雌激素皮下给药（同时作用于脊髓和迷走神经通路）可增强结直肠扩张（CRD）引起的内脏痛反应（VMR），而十二指肠粘膜处雌激素（仅作用于迷走传入通路）可降低VMR，且后者可被膈下迷走神经切除或皮下注射格拉司琼阻断。皮下给予雌激素后，肠腔灌流液5-HT浓度升高。2）雌激素可促使肠粘膜肥大细胞（IMMC）脱颗粒，肥大细胞膜稳定剂能抑制雌激素降低VMR 和促进5-HT 释放的作用。应用雌激素后，组胺和嗜铬细胞脱颗粒标志物的释放没有明显改变；电镜下发现，皮下注射雌激素后IMMC呈现选择性脱颗粒特征。提示雌激素可导致IMMC选择性5-HT释放。3）ERβ阻断剂能消除雌激素降低VMR和促进5-HT 释放的作用，而ERβ激动剂可模拟雌激素的上述作用。免疫荧光双标染色结果显示，IMMC 胞浆中存在ERβ。综合上述原创性研究结果，本课题组首次证实雌激素通过作用于IMMC ERβ受体，促使IMMC选择性脱颗粒释放5-HT，后者经由迷走传入神经5-HT3R途径参与抑制性调控伤害性内脏痛反应。因此，雌激素可通过脊髓传入通路（易化）和迷走传入通路（镇痛），对内脏痛反应进行调控。本项目研究结果提示，临床观察到的雌激素水平改变对育龄期或老年女性IBS症状产生不同影响的矛盾现象，可能是上述两种调控机制失衡的结果。