低聚果糖對家兔離體腸收縮作用機(jī)制的影響

呂曉文，房逢立

（山東中醫(yī)藥高等專科學(xué)校 醫(yī)學(xué)系，山東 煙臺 264100）

隨著胃腸動力功能障礙疾病的發(fā)病率逐漸上升，對于引起胃腸動力障礙原因的研究也越來越多[1]。作為人體正常消化功能的保障因素，正常的胃腸運動狀態(tài)是支持患者生活質(zhì)量以及健康的重要因素。目前，治療胃腸動力障礙性疾病的方法普遍單一，治療胃腸動力的藥物往往會伴隨一定的副作用，且不能夠?qū)ξ改c動力起到全面調(diào)節(jié)作用。因此，如何防治胃腸動力障礙性疾病是現(xiàn)在亟待解決的問題。調(diào)節(jié)胃腸運動的機(jī)制比較復(fù)雜，一般認(rèn)為，化學(xué)性、肌源性和神經(jīng)性調(diào)控是影響胃腸動力的主要因素。其中，肌源性調(diào)控可從時間和空間上對胃腸平滑肌的膜電位產(chǎn)生收縮效應(yīng)，胃腸蠕動的節(jié)律、速度和方向以及胃腸平滑肌細(xì)胞的收縮時間和空間協(xié)調(diào)等都依賴于膜電位的周期性去極化。胃腸動力障礙大都是由于胃腸道平滑肌細(xì)胞以及胃腸道周圍細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能異常導(dǎo)致的[2]。支配胃腸的神經(jīng)系統(tǒng)，如中樞部的交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)及其周圍神經(jīng)都屬于自主神經(jīng)系統(tǒng)，去甲腎上腺素可通過這些神經(jīng)系統(tǒng)興奮釋放，然后作用于胃腸道的α、β 受體上，從而降低胃腸平滑肌的緊張性，包括胃腸蠕動的頻率和張力也隨之降低，從而降低胃排空速率；當(dāng)副交感神經(jīng)被激發(fā)時，M 受體受到來自神經(jīng)末梢釋放的乙酰膽堿的影響，使得胃排空速度加快，對腸蠕動也產(chǎn)生促進(jìn)效果，從而使胃腸運動得到加強(qiáng)。腸神經(jīng)系統(tǒng)（Enteric Nervous System，ENS）及調(diào)控胃腸道活動之間沒有直接性的關(guān)聯(lián)，ENS 可對胃腸道進(jìn)行直接相關(guān)調(diào)控，所以，即使在離體狀態(tài)下，腸道的蠕動反射依然能夠自主進(jìn)行；胃腸運動的調(diào)節(jié)還可通過相關(guān)激素以及多種神經(jīng)遞質(zhì)與其對應(yīng)的受體結(jié)合，從而起到調(diào)節(jié)作用；最近的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，Cajal 間質(zhì)細(xì)胞（Interstitial Cells of Cajal，ICC）可以起到調(diào)節(jié)胃腸道作用。ICC 能夠通過刺激胃肌細(xì)胞，使其產(chǎn)生基本電節(jié)律，使胃腸道的信號轉(zhuǎn)到細(xì)胞，起到傳遞神經(jīng)信號作用，從而調(diào)節(jié)胃腸道的相關(guān)功能[3]。作為可溶性膳食纖維的低聚果糖，存在很多親水基團(tuán)，具有很強(qiáng)的持水性。低聚果糖（Fructooligosaccharide，F(xiàn)OS）主要是以β-1,2 糖苷鍵連接，由蔗糖和1 ～4 個 果糖基結(jié)合，聚合度為2 ～9。低聚果糖能調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能，主要是因為可以促進(jìn)雙歧桿菌增殖從而改善腸道菌群微環(huán)境，并且可以激活細(xì)胞免疫和體液免疫。王佳琦等[4]通過觀察FOS 與大豆蛋白對人外周血細(xì)胞的刺激測定了對B 細(xì)胞分化、淋巴細(xì)胞增殖、抗體的產(chǎn)生以及細(xì)胞因子分泌的影響。李廣周等[5]研究了FOS 對舉重專業(yè)大學(xué)生的影響情況，不同劑量組與孔空白組運動員的體重有明顯 差異。

1 材料與方法

1.1 實驗試劑

低聚果糖（批號：F2021112053112，廣州匯健生物科技有限公司）；臺氏液（g·L-1）：NaCl 8.0 g，KCl 0.2 g，CaCl20.2 g，NaHCO31.0 g，Na2HPO40.025 g，MgCl20.1 g，葡萄糖1.0 g（均為分析純）。

1.2 實驗儀器

BL-420E 型生物機(jī)能實驗系統(tǒng)（成都泰盟）；麥?zhǔn)显〔郏ǔ啥继┟耍籉T-100 生物張力傳感器（成都泰盟）。

1.3 實驗動物

新西蘭大白兔10 只（濱州醫(yī)學(xué)院，批號：S1002562），雌雄各半，體重為（2.4±0.5）kg。

1.4 實驗方法

1.4.1 兔離體小腸標(biāo)本的制備

準(zhǔn)備禁食24 h 家兔10 只，空氣栓塞法致死，剖腹取近胃幽門處小腸20 cm 左右，置于臺氏液中備用，清理內(nèi)容物，剪成每段1.5 ～2.0 cm，選取比較有規(guī)律的腸管，每只3 段，進(jìn)行實驗。

1.4.2 腸管收縮活動的記錄

將張力換能器連接到BL-420E 系統(tǒng)，調(diào)節(jié)恒溫浴槽溫度，保持（37±0.5）℃，預(yù)管中加入12.5 mL臺氏液。將腸段上部與張力換能器相連，下部與L型通氣鉤連接，放入預(yù)管中，輸入95% O2和5% CO2混合氣體，以每秒1 ～2 個氣泡為宜，待腸管收縮穩(wěn)定后，依次加入不同濃度的低聚果糖溶液。先記錄腸管正常運動曲線，然后再記錄給藥前后5 min左右的運動曲線。每次加藥完成都要將腸管沖洗3 次，待穩(wěn)定后，再添加下一劑量。

1.4.3 低聚果糖對小腸平滑肌自主性收縮的影響

待腸管收縮正常后，實驗組分別添加低聚果糖溶液，使終濃度分別為1 mg·mL-1、5 mg·mL-1、 10 mg·mL-1、20 mg·mL-1、30 mg·mL-1、40 mg·mL-1、50 mg·mL-1和100 mg·mL-1，對照組加入等量臺氏液，記錄其運動曲線，頻率、振幅及張力，觀察并記錄。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果與分析

如表1 所示，低聚果糖劑量在1 ～20 mg·mL-1時，收縮頻率升高，小腸平滑肌緊張性增加，且在1 mg·mL-1時張力提高最大，平均收縮張力從對照的（1.21±0.21）g提高到（2.26±0.15）g，（n=10，P＜0.01）。當(dāng)?shù)途酃菨舛仍?0 mg·mL-1及40 mg·mL-1時，張力變化不大。當(dāng)達(dá)到50 mg·mL-1以上時，張力變小，收縮程度降低。由此可知，低聚果糖在低濃度時可加強(qiáng)小腸緊張性收縮及節(jié)律性收縮，當(dāng)濃度升高到一定程度時作用減小，當(dāng)超過50 mg·mL-1后，表現(xiàn)為降低小腸緊張性收縮，存在加強(qiáng)小腸平滑肌收縮的最適劑量。在低濃度下可以提高小腸平滑肌緊張性，中濃度無影響，在高濃度情況下可降低小腸平滑肌收縮強(qiáng)度。

表 1 低聚果糖對離體小腸平滑肌作用的影響表

3 結(jié)論

低聚果糖不僅能夠促進(jìn)小腸運動、改善腸道功能，而且可以有效降低血清膽固醇，對于高血壓、動脈硬化等心血管疾病都具有良好的作用效果。對于其被腸道細(xì)菌酵解后所產(chǎn)生的短鏈脂肪酸，能夠作用于腸道上皮細(xì)胞，起到保護(hù)腸道屏障完整性以及抑制病原菌生長的作用，所產(chǎn)生的這些效應(yīng)與TLRs信號傳導(dǎo)途徑引發(fā)的特異性緊密連接蛋白（TJ 蛋白）的誘導(dǎo)有關(guān)。另有研究證明，低聚果糖在腸道上皮屏障TLRs 信號途徑受到干擾或缺陷的情況下，也能夠起到直接促進(jìn)腸道上皮細(xì)胞屏障功能不受損傷的作用[6]。目前，對于胃腸動力障礙的治療，甲氧氯普胺是應(yīng)用于促進(jìn)胃腸動力最早的藥物，以產(chǎn)生中樞性和外周性多巴胺效應(yīng)途徑達(dá)到治療目的。多潘立酮可抑制多巴胺對膽堿能神經(jīng)元刺激，對胃腸蠕動產(chǎn)生促進(jìn)作用并加快胃排空速度，從而減少胃食管返流等情況的發(fā)生。莫沙必利屬于5-HT4 受體激動劑，可以激動5-HT4，使乙酰膽堿增加，從而對胃腸道活動起到促進(jìn)作用。還有一些其他常用藥物包括NO 合酶抑制劑、阿片肽K 受體阻滯劑等也被應(yīng)用于胃腸動力障礙的治療。但是這些藥物均有不同程度的副作用，所以現(xiàn)在對于胃腸動力障礙的治療已由整體水平逐漸向細(xì)胞分子水平轉(zhuǎn)移，主要的途徑包括胃腸電技術(shù)、胃排空及小腸推進(jìn)功能測定、離體腸管動力以及離體胃腸道平滑肌細(xì)胞的胃腸運動記錄方法等[7]。本實驗結(jié)果表明，一定劑量下的低聚果糖對正常家兔離體小腸平滑肌收縮幅度有促進(jìn)效果，濃度在1 ～20 mg·mL-1時效果明顯，存在使小腸收縮加強(qiáng)的最適濃度。當(dāng)?shù)途酃菨舛雀哂?50 mg·mL-1時，可降低小腸收縮強(qiáng)度，這可能與高滲透壓下細(xì)胞功能受到影響有關(guān)，也可能存在低聚果糖其他作用機(jī)制，需要進(jìn)一步研究。