基于Pink1/Parkin介导的线粒体质量控制研究香砂六君子治疗FD胃肠动力障碍的作用机制

The important pathological basis of gastrointestinal motility disorders in functional dyspepsia is smooth muscle contraction dysfunction. As the energy source for smooth muscle contraction, mitochondrial dysfunction and gastrointestinal motility disorders are directly related. Pink1/Parkin-mediated mitochondrial autophagy and fission / fusion play an important role in Mitochondrial Quality Control. Based on the Pink1/Parkin pathway anomaly, damaged mitochondria cannot be cleared in time and continue to participate in mitochondrial fission /fusion, resulting in mitochondrial structural changes, DNA damage and functional abnormalities, ultimately affecting smooth muscle energy supply. All these points may find new breakthroughs in FD prevention and treatment. Previous studies have shown that Xiangsha Liujunzi Decoction improved gastric pacing area and gastric antrum smooth muscle contraction abnormalities. Pixu I Decoction (based on Xiangsha Liujunzi Decoction) improved energy metabolism in rats with spleen deficiency syndrome, by increasing the expression of mitochondrial COX VA protein and increasing the expression of isocitrat dehydrogenate protein and mRNA. However, further research should be carried out to clarify the decoction’s effect via mitochondrial quality control. In order to illuminate the mechanism of Xiangsha Liujunzi Decoction, FD rats model and smooth muscle cells model in vitro will be established for detecting mitochondrial function and the expression of related protein in Mitochondrial Quality Control. The project will further clarify the pathogenesis of FD and the important target of Chinese medicine compound, which will be beneficial for the prevention and treatment of FD.

平滑肌收缩功能异常是功能性消化不良胃肠动力障碍的重要病理基础。线粒体为平滑肌收缩提供能量，其功能受损与胃肠动力障碍直接相关。Pink1/Parkin介导的线粒体自噬与分裂/融合是维持线粒体质量和功能的重要体系。Pink1/Parkin通路异常，损伤的线粒体不能通过自噬清除，继续参与分裂/融合，导致线粒体形态结构、DNA及功能异常，影响平滑肌能量供应。这一切入点可能为FD防治找到突破口。前期研究表明香砂六君子可以改善胃平滑肌收缩的异常；脾虚I号方通过增加线粒体COXVA蛋白表达和异柠檬酸脱氢酶蛋白及mRNA表达，提高脾虚证大鼠能量代谢。但是否通过线粒体质量控制体系发挥作用，有待进一步研究。本项目以FD模型大鼠及其胃平滑肌细胞为研究对象，通过检测线粒体功能与线粒体质量控制蛋白表达，研究香砂六君子对FD胃肠动力障碍的调控作用。本研究可进一步阐明FD病理机制及中药干预的靶标，对FD防治意义重大。

功能性消化不良（Functional Dyspepsia，FD）是一种起源于胃十二指肠区域的慢性疾病，影响全球15％-20％的人口，严重降低患者的生活质量。FD发病机制复杂，其中胃肠动力不足是其关键机制。流行病学调查显示脾虚证是FD的主要证候，脾虚证所表现出的机体低能量代谢状态与FD胃肠动力不足存在显著的相关性。香砂六君子汤治疗FD在改善临床症状、提高胃肠动力方面具有特色和优势，但具体的调控机制不清。本课题以PINK1/Parkin介导的线粒体质量控制体系为切入点，依托FD脾虚证动物模型和胃平滑肌细胞，采用体内体外实验相结合的方法研究FD胃肠动力障碍发生的机制，探索香砂六君子对线粒体自噬和线粒体动态变化的调控作用。.体内实验：1.碘乙酰胺灌胃叠加小平台站立建立的大鼠模型能够有效的模拟FD脾虚证的临床表现：碘乙酰胺灌胃灌胃建立的FD模型，表现为体重减轻、食物和水消耗减少；叠加碘乙酰胺灌胃和小平台站立建立的FD脾虚证病证结合模型上述症状进一步加重，胃排空率与小肠推进率较正常组和FD模型均降低，并且与胃平滑肌的收缩障碍相关。2.香砂六君子汤可以通过恢复胃平滑肌的收缩，提高胃排空率与小肠推进率，缓解FD脾虚证大鼠体重减轻、食物和水消耗减少等症状。3.FD脾虚证大鼠线粒体功能异常导致了胃肠平滑肌能量供应不足，香砂六君子汤可以通过抑制线粒体自噬与分裂恢复线粒体形态与功能。4.香砂六君子通过调控PINK1/Parkin通路干预FD脾虚证大鼠胃平滑肌线粒体自噬与分裂/融合，恢复线粒体质量控制体系。体外实验：1.香砂六君子汤含药血清可以提高平滑肌细胞增殖活性，且呈剂量依赖性。2.香砂六君子含药血清显著促进胃平滑肌细胞ATP产生，降低线粒体活性氧（mtROS）水平，升高线粒体膜电位，恢复线粒体功能。3.香砂六君子含药血清可以抑制LC3 II、Beclin 1、PINK1、Drp1蛋白的表达，增加P62蛋白表达，抑制线粒体的自噬与分裂，同时对线粒体融合有一定程度的促进作用。本课题进一步阐明FD病理机制及中药干预的靶标，为FD的中医药治疗提供了全新的思路。