论文部分内容阅读
目的:十二指肠与胰腺具有紧密联系,研究表明十二指肠近端的肠神经元通过十二指肠-胰腺神经神经通路投射到胰腺并对胰腺功能产生影响,这表明十二指肠-胰腺神经通路在胰腺功能调节中可能发挥了重要的作用。同时,糖尿病会影响胃肠动力导致胃轻瘫等疾病。然而,十二指肠-胰腺神经放电活动的模式与胃肠动力改变以及胰腺释放胰岛素之间有什么样的关系,其作用机制如何仍然是未知的。在本研究中,我们研究了正常大鼠喂食或禁食状态下以及糖尿病大鼠喂食与禁食状态下的十二指肠-胰腺神经放电与胃肠动力的相关性以及神经放电信号与胰腺分泌胰岛素的相关性。研究方法:本研究选取了健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠,鼠龄七周到八周,体重200g-250g之间,以及由上述健康SD大鼠,通过链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)诱导而成的Ⅱ型糖尿病(type 2 dibetes mellitus,T2DM)模型大鼠。实验的正常大鼠与糖尿病大鼠均分为喂食组和禁食组,实验前麻醉大鼠并进行开腹手术,在显微镜下分离出十二指肠-胰腺连接处神经,然后使用铂金电极勾住十二指肠-胰腺神经进行在体的神经放电信号记录。正常大鼠分为两组,正常大鼠禁食组(fasting group)和正常大鼠喂食组(fed group),其中正常大鼠禁食组记录实验120分钟内的神经放电信号,正常大鼠喂食组分别记录喂食后30分钟、喂食后60分钟以及喂食后120分钟时的神经放电信号。糖尿病大鼠模型大鼠分为糖尿病大鼠禁食组(T2DM fasting group)和糖尿病大鼠喂食组(T2DM fed group),其中糖尿病大鼠禁食组记录120分钟内的神经放电信号,糖尿病喂食组同样分别记录喂食后30分钟、喂食后60分钟以及喂食后120分钟时的神经放电信号。结果:1.十二指肠-胰腺神经放电模式包括交替进行的静默期放电与集中爆发期放电,二者比例相当。在正常大鼠中,正常大鼠禁食组的静默期放电占记录总放电时长的比例为49.77±7.80%;正常大鼠喂食组中,喂食后30分钟静默期放电占记录总放电时长的比例为53.17±3.24%,喂食后60分钟静默期放电占记录总放电时长的比例为45.46±2.14%,喂食后120分钟时静默期放电占记录总放电时长的比例为47.18±1.85%。在糖尿病大鼠中,糖尿病大鼠禁食组静默期放电占记录总放电时长的比例为46.28±4.36%;糖尿病大鼠喂食组中,喂食后30分钟静默期放电占记录总放电时长的比例为51.81±0.82%,喂食后60分钟静默期放电占记录总放电时长的比例为50.19±2.71%,喂食后120分钟时静默期放电占记录总放电时长的比例为51.51±2.15%。在正常大鼠喂食组和正常大鼠禁食组之间、糖尿病大鼠禁食组与正常大鼠禁食组以及糖尿病大鼠禁食组与糖尿病大鼠喂食组之间的静默期放电占记录总放电时长的比例的差异均没有显著性。2.在集中放电期中,神经放电活动表现为密集的放电活动。大鼠胃肠动力的改变使得十二指肠-胰腺神经放电频率增强。在正常大鼠中,正常禁食组的放电峰频率为7.46±0.75 Hz;正常大鼠喂食组中,喂食后30分钟的放电峰频率为14.84±1.93 Hz,喂食后60分钟的放电峰频率为9.71±1.15 Hz,喂食后120分钟时的放电峰频率为8.59±1.87 Hz。正常喂食组中,喂食后30分钟时的放电峰频率与正常禁食组相比,差异存在显著性,P<0.01,而喂食后60分钟和120分钟时的放电峰频率与正常禁食组相比差异没有显著性。在糖尿病大鼠中,糖尿病禁食组的放电峰频率为2.77±0.41 Hz;在糖尿病大鼠喂食组中,喂食后30分钟的放电峰频率为8.61±0.76 Hz,喂食后60分钟的放电峰频率为6.19±0.37 Hz,喂食后120分钟的放电峰频率为3.64±0.39 Hz。糖尿病大鼠禁食组的放电峰频率与正常大鼠禁食组相比,差异存在显著性,P<0.001。糖尿病喂食组中,喂食后30分钟和喂食后60分钟时的放电峰频率与糖尿病禁食组的差异存在显著性,P<0.001。而喂食后120分钟时的放电峰频率与正常禁食组相比,差异没有显著性。3.而对于集中放电期的放电峰的幅度,实验结果表明十二指肠-胰腺神经放电信号的峰幅度并没有明显的改变。在正常大鼠中,正常禁食组的放电峰幅度为196.98±45.32μV;正常大鼠喂食组中,喂食后30分钟的放电峰幅度为321.93±41.31μV,喂食后60分钟放电峰幅度为280.61±43.94μV,喂食后120分钟时的放电峰幅度为261.50±44.87μV。在糖尿病大鼠中,糖尿病禁食组的放电峰幅度为280.39±37.67μV;糖尿病大鼠喂食组中,喂食后30分钟的放电峰幅度为334.66±55.98μV、喂食后60分钟的放电峰幅度为350.75±47.43μV和喂食后120分钟的放电峰幅度为337.82±52.98μV。在正常大鼠喂食组和正常大鼠禁食组之间、糖尿病大鼠禁食组与正常大鼠禁食组以及糖尿病大鼠禁食组与糖尿病大鼠喂食组之间的放电峰幅度的差异没有显著性。结论:十二指肠-胰腺神经放电模式为交替进行的静默放电期和集中爆发期,二者交替进行,且所占总放电时长的比例相等,糖尿病生理以及进食带来的胃肠动力增强不影响二者的比例。十二指肠-胰腺神经放电反映了胃肠道运动的改变,进食导致的胃肠道运动增强会引起神经放电峰频率增强,而放电幅度则没有改变。糖尿病大鼠的神经放电频率较之正常大鼠明显减弱,而放电幅度则没有改变。喂食导致的胃肠道运动增强同样能加强其神经放电频率,但并不能恢复到正常大鼠状态下的放电频率水平。三个时刻的神经放电变化具有与进食后胰岛素分泌变化相同的趋势,且在30分钟时胰岛素分泌量到达顶峰时放电频率增强也达到最大。这表明十二指肠-胰腺神经放电活动在一定程度上反映了胰岛素分泌的信息。