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《青岛大学》 2017年
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大鼠下丘脑腹内侧核—伏隔核nesfatin-1通路构成及胃功能调控研究

高胜利  
【摘要】:目的:Nesfatin-1是新发现的一种能够抑制摄食和胃运动的新型脑肠肽类激素,广泛分布于中枢神经系统和胃肠道等外周器官。“饱食中枢”下丘脑腹内侧核是调控摄食的重要核团;伏隔核参与获取食物和进食冲动的调控,两个核团中均有nesfatin-1的表达。目前下丘脑腹内侧核和伏隔核中nesfatin-1对摄食和胃酸分泌、胃运动、胃排空等胃功能的调控作用仍不清楚。本实验将研究集中于下丘脑腹内侧核和伏隔核:①观察胃扩张对下丘脑腹内侧核内nesfatin-1免疫阳性神经元活性的影响;研究伏隔核→下丘脑腹内侧核nesfatin-1神经通路的构成;②探讨nesfatin-1对下丘脑腹内侧核内胃扩张敏感神经元电生理活性的影响,进一步观察伏隔核对下丘脑腹内侧核内胃扩张敏感神经元的调控作用,阐明伏隔核→下丘脑腹内侧核nesfatin-1功能通路的构成;③探讨下丘脑腹内侧核nesfatin-1对摄食、胃酸分泌、胃运动和胃排空的调控作用,以及伏隔核→下丘脑腹内侧核nesfatin-1通路对腹内侧核功能的影响,补充和完善摄食和胃功能调控的中枢机制。方法:1.采用荧光免疫组织化学方法,观察nesfatin-1在下丘脑腹内侧核表达及胃扩张对nesfatin-1神经元的激活作用;采用荧光金逆行追踪结合荧光免疫组化技术,观察伏隔核→下丘脑腹内侧核nesfatin-1神经通路的构成。2.采用细胞表面微量注射药物、脑核团电刺激、神经元胞外记录等方法,观察nesfatin-1、黑皮质素3/4受体拮抗剂SHU9119以及电刺激伏隔核对下丘脑腹内侧核胃扩张敏感神经元电生理活动的影响。3.采用核团微量注射药物、脑核团电刺激、摄食量记录、胃酸滴定测量、在体胃运动和胃排空酚红定量测定等方法,观察下丘脑腹内侧核微量注射nesfatin-1以及电刺激伏隔核对清醒大鼠摄食量、胃酸分泌、胃运动和胃排空的影响。结果:1.大鼠下丘脑腹内侧核内存在nesfatin-1免疫阳性神经元;胃扩张刺激腹内侧核nesfatin-1免疫阳性神经元中c-Fos表达增多,细胞活性增强。2.下丘脑腹内侧核中注射荧光金可逆行至伏隔核,且存在荧光金与nesfatin-1免疫阳性神经元共染,提示伏隔核与下丘脑腹内侧核间存在向下丘脑腹内侧核投射的神经纤维,且部分投射纤维由nesfatin-1免疫阳性神经元发出延伸至下丘脑腹内侧核。3.腹内侧核共记录到64个胃扩张敏感神经元,其中35个神经元(54.70%)为胃扩张兴奋神经元(GD-E),29个神经元(45.3%)为胃扩张抑制神经元(GD-I),提示下丘脑腹内侧核可接受来自胃部的传入信息。4.腹内侧核微量注射nesfatin-1,24.14%的GD-I神经元兴奋,放电频率从2.45 ± 0.37 Hz升高到3.82 ±0.56 Hz(p0.05);22.86%的GD-E神经元被抑制,放电频率从 2.77 ±0.39 降低到 1.67± 0.37 Hz(p0.05)。Nesfatin-1 对胃扩张敏感神经元的影响可被腹内侧核预先注射黑皮质素3/4受体拮抗剂SHU9119部分阻断(p0.05)。5.电刺激伏隔核,腹内侧核胃扩张敏感神经元中的59.26%GD-I神经元兴奋,放电频率从2.33 ± 0.57 Hz升高到3.45 ± 0.34 Hz(p0.05);此作用可被腹内侧核预先注射nesfatin-1抗体部分阻断(p0.05);电刺激伏隔核,53.06%的GD-E神经元兴奋,放电频率从2.74 ±0.71 Hz增加到5.08 ±1.15 Hz(p0.05);腹内侧核中预先注射nesfatin-1抗体可进一步增强GD-E神经元兴奋性,放电频率升至6.81 ± 1.13 Hz(p0.05)。腹内侧核单独注射nesfatin-1抗体或生理盐水GD神经元放电活动无显著改变(p0.05)。6.腹内侧核注射低剂量nesfatin-1,大鼠2h内摄食量显著减少,注射高剂量的nesfatin-1,摄食量的减少可持续约4-6h;腹内侧核注射nesfatin-1,由皮下注射2-脱氧-D-葡萄糖引起的胃酸分泌也受到显著抑制(48.63 ± 10.21%);注射nesfatin-1后约4 min,大鼠胃运动开始下降,15 min达最低点,下降(35.2 ± 8.9%,p0.05);腹内侧核注射nesfatin-1,大鼠胃排空显著减弱,排空率降至50.15 ±15.6%(p0.05);腹内侧核预先给予黑皮质素3/4受体拮抗剂SHU9119,可部分阻断腹内侧核注射nesfatin-1对摄食和胃功能的抑制效应(p0.05)。7.20μA低电流刺激大鼠伏隔核,大鼠摄食无显著改变(P0.05),但采用50μA高电流刺激伏隔核,2-6h间大鼠的累积摄食量均低于假电刺激组(p0.05),且2-脱氧-D-葡萄糖诱导的胃酸分泌增多也受到显著抑制(9.16 ±1.53降至5.52± 0.88 μEq/15min,p0.05);50 μA高电流刺激伏隔核,大鼠胃运动MI%值降至假电刺激对照组的72.25 ±9.82%(p0.05);胃排空率也减少为假电刺激对照组的68.36 ±8.79%(0.05)。下丘脑腹内侧核预先注射nesfatin-1抗体,可消弱电刺激伏隔核抑制大鼠摄食、胃酸分泌和胃动力效应(P0.05)。下丘脑腹内侧核单独注射nesfatin-1抗体或NS对大鼠摄食量、胃酸分泌量和胃动力无显著影响(0.05)。结论:1.下丘脑腹内侧核有nesfatin-1免疫阳性神经元表达,且胃扩张可改变部分nesfatin-1神经元活性;2.伏隔核内nesfatin-1免疫阳性神经元可发出神经纤维投射至下丘脑腹内侧核,形成伏隔核-下丘脑腹内侧核nesfatin-1神经通路;3.下丘脑腹内侧核可接受胃来源的信号,nesfatin-1可影响这些胃来源信号的传入,并可通过改变传出冲动参与食物摄取、胃酸分泌、胃运动以及冒排空等功能的调控;4.Nesfatin-1在伏隔核-下丘脑腹内侧核通路可调控大鼠摄食、胃酸分泌、胃运动以及胃排空,这提示,伏隔核和下丘脑腹内侧核间有nesfatin-1功能通路存在。
【学位授予单位】:青岛大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:R33

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>高胜利 >潘琪
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