ATP介导的嘌呤能信号在阿尔茨海默病相关结肠运动障碍中的作用

• 作者: 刘建林 张俊士 房晓鹏 李玉霞 李铁军 杨瑞林 林旭红 王慧超 郭俊楠 郭俊玲
• 来源期刊: 中国病理生理杂志
• 学科: 医学
• 关键词: P2Y受体 阿尔茨海默病 肠神经系统 结肠运动障碍
• 年，卷（期）: 2016,（12）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 2113-2124
• 页数: 12页
• 分类号: R363|R749.1+6
• 字数: 6612字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-4718.2016.12.001

摘要

目的：探讨ATP介导的嘌呤能信号在阿尔茨海默病（ Alzheimer’ s disease，AD）相关结肠运动障碍中的作用及其相关的分子机制。方法：（1）临床试验：收集我院20例AD患者进行研究，放射免疫法测定血浆中胃动素（motilin，MTL）、胆囊收缩素（cholecystokinin，CCK）、血管活性肠肽（vasoactive intestinal peptide，VIP）和一氧化氮（nitric oxide，NO）水平；高效液相色谱法（high-performance liquid chromatography，HPLC）检测血浆三磷酸腺苷（a-denosine triphosphate ，ATP）水平，同时对患者进行神经心理学检查并积分。（2）动物实验：利用AD小鼠进行Morris水迷宫实验，评估空间学习记忆功能；放射免疫法测定血浆中MTL、CCK、VIP和NO水平，HPLC法检测血浆ATP水平；免疫组织化学法检测乙酰胆碱转移酶（ choline acetyltransferase ，ChAT）、VIP、一氧化氮合酶（ nitric oxide synthase ， NOS）和ATP合酶的变化；Western blot和免疫组化法检测P2Y受体表达水平的变化。（3）离体实验：离体器官浴槽系统观察P2Y受体激动剂α，β-亚甲基ATP（α，β-methylene ATP，α，β-MeATP）对自发性及电刺激诱导的结肠平滑肌收缩的影响，细胞内微电极技术观察α，β-MeATP对结肠平滑肌细胞膜电位的影响。结果：与对照组比较，AD患者血浆的MTL和CCK水平明显降低（P＜0.01），NO和ATP水平显著升高（P＜0.05或P＜0.01），VIP无明显变化。患者简明精神状态检查积分（MMSE）降低（P＜0.05），AD评定量表-认知分量表（ADAS-Cog）积分、神经精神问卷（NPI）积分和AD协作研究日常能力量表（ADCS-ADL）积分均明显高于对照组（P＜0.01）。 AD小鼠4～6 d逃逸潜伏期明显延长（ P＜0.05），空间探索能力明显降低（ P＜0.05）， AD小鼠血浆中MTL和CCK水平明显降低（P＜0.01），NO和ATP水平显著升高（P＜0.05或P＜0.01），VIP无明显变化，AD小鼠结肠表达ATP合酶的水平明显上调（P＜0.05），但ChAT、VIP和NOS无明显改变，同时P2Y受体表达水平升高（P＜0.01）。体外实验表明，α，β-MeATP呈浓度依赖性抑制对照组和AD组小鼠结肠平滑肌自发性收缩（ P＜0.05或P＜0.01），且这种抑制作用可被Na＋通道阻断剂河豚毒素（tetrodotoxin，TTX）逆转（P＜0.05或P＜0.01），α，β-MeATP在100μmol／L时对AD小鼠自发性收缩的抑制作用更明显（P＜0.05），AD小鼠与正常小鼠比较，TTX对100μmol／L的α，β-MeATP的拮抗作用差异也有统计学显著性（ P＜0.05）。在10 Hz电刺激诱导的结肠平滑肌收缩中，α，β-MeATP抑制正常小鼠和AD组小鼠的收缩（P＜0.05或P＜0.01），且40μmol／L和100μmol／L时对AD小鼠的抑制作用比正常小鼠明显（P＜0.05或P＜0.01）。平滑肌细胞膜电位实验显示，α，β-MeATP不影响结肠平滑肌膜电位（P＞0.05）。结论：AD患者和AD小鼠血浆中促进胃肠运动的激素MTL和CCK水平降低，抑制胃肠运动的激素NO水平升高，胃肠总体运动功能被抑制；AD小鼠血浆ATP水平升高，同时ATP嘌呤能神经元增加，P2Y受体表达上调；在AD发病中，ATP介导的嘌呤能信号可能通过抑制结肠平滑肌收缩，从而导致结肠运动功能障碍。