辣椒素受体1在功能性消化不良上消化道中的表达及其意义*

史孝敏　彭　燕

西南医科大学附属医院消化内科(646000)



辣椒素受体1在功能性消化不良上消化道中的表达及其意义*

史孝敏彭燕#

西南医科大学附属医院消化内科(646000)

背景：功能性消化不良(FD)是临床上最常见的胃肠疾病之一，严重影响患者的生活质量。目的：探讨辣椒素受体1(TRPV1)在FD患者食管、胃窦、十二指肠黏膜组织中的表达及其意义。方法：选取2012年6月—2014年2月西南医科大学附属医院符合罗马Ⅲ诊断标准的FD患者30例和30例正常对照者，采用免疫组化染色检测食管下段、胃窦部、十二指肠球部黏膜TRPV1、降钙素基因相关肽(CGRP)的表达。结果：FD组食管下段、胃窦部、十二指肠球部黏膜TRPV1、CGRP表达显著高于对照组(P<0.05)。对照组十二指肠球部TRPV1表达显著高于食管下段(P<0.05)，FD组各部位间TRPV1表达差异无统计学意义(P>0.05)。FD组胃窦部CGRP表达显著高于十二指肠球部(P<0.05)，对照组各部位间CGRP表达差异无统计学意义(P>0.05)。对照组TRPV1表达与CGRP表达呈正相关(r=0.443，P<0.05)，FD组TRPV1表达与CGRP表达无关(r=0.277，P>0.05)。结论：FD患者TRPV1在食管下段、胃窦部、十二指肠球部黏膜的表达均较正常人显著增加，可能与其内脏高敏感有关。

辣椒素受体1；降钙素基因相关肽；功能性消化不良；免疫组织化学

Correspondence to:PENG Yan,Email:1806857826@qq.com

Background:Functional dyspepsia (FD) is one of the most common clinical gastrointestinal diseases,and seriously influences the quality of life of patients.Aims:To investigate the expression and significance of transient receptor potential vanilloid type 1 (TRPV1) in esophageal mucosa,gastric antrum mucosa and duodenal mucosa in FD patients.Methods:Thirty patients with FD diagnosed by Rome Ⅲ and 30 health controls from June 2012 to February 2014 at the Affiliated Hospital of Southwest Medical University were enrolled.Expressions of TRPV1 and calcitonin gene-related peptide (CGRP) in lower esophageal,gastric antrum and duodenal bulb mucosa were determined by immunohistochemistry.Results:Expressions of TRPV1 and CGRP in lower esophageal,gastric antrum and duodenal bulb mucosa in FD group were significantly higher than those in control group (P<0.05).Expression of TRPV1 in duodenal bulb mucosa was significantly higher than that in lower esophageal mucosa in control group (P<0.05),however,no significant difference in expression of TRPV1 among different locations in FD group was found (P>0.05).Expression of CGRP in gastric antrum mucosa was significantly higher than that in duodenal bulb mucosa in FD group (P<0.05),however,no significant difference in expression of CGRP among different locations in control group was found (P>0.05).Expression of TRPV1 was positively correlated with expression of CGRP in control group (r=0.443,P<0.05),and expression of TRPV1 was not correlated with expression of CGRP in FD group (r=0.277,P>0.05).Conclusions:The expression of TRPV1 in lower esophageal,gastric antrum and duodenal bulb mucosa in FD is significantly higher than that in normal controls,which might be related to visceral hypersensitivity.

功能性消化不良(functional dyspepsia,FD)是临床上最常见的胃肠疾病之一，其发病机制目前仍不清楚，多数研究认为与内脏高敏感有关[1]。辣椒素受体1(transient receptor potential vanilloid type 1,TRPV1)是一种接受疼痛刺激的感受器，是近年研究镇痛与疼痛的热点分子。FD患者上消化道黏膜中TRPV1的表达及其与内脏高敏感的关系目前尚不清楚。本研究通过检测FD患者食管下段、胃窦和十二指肠球部黏膜中TRPV1表达，旨在探讨FD内脏高敏感的可能机制。

对象与方法

一、研究对象

选择2012年6月—2014年2月西南医科大学附属医院消化内科门诊或胃镜室的FD患者30例，其中男12例，女18例，平均年龄(40.9±4.6)岁。FD的诊断符合罗马Ⅲ标准，并排除其他可引起症状的各系统器质性疾病。排除标准：①胃镜检查前2周内服用过促动力药、质子泵抑制剂、铋剂、抗菌药物、非甾体消炎药等药物者；②有胃部手术史者；③妊娠期；④有严重心、肺、肾脏疾病者。取同期检查结果正常的健康体检且胃镜检查阴性者30例，无循环、呼吸、消化等系统疾病，无FD和溃疡病症状，无近期服药史，其中男15例，女15例，平均年龄(37.6±4.14)岁。FD组与对照组患者性别、年龄差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。本研究方案由西南医科大学附属医院伦理委员会审批，所有纳入者均签署知情同意书。

二、研究方法

所有入选者均空腹12 h行电子胃镜检查，内镜下食管下段、胃窦部、十二指肠球部各取约0.3 cm×0.3 cm大小的黏膜组织一块，4%甲醛溶液固定，石蜡包埋，4 μm厚切片，行免疫组化二步法染色检测TRPV1、降钙素基因相关肽(CGRP)表达(兔抗人多克隆抗体购自北京博奥森生物技术有限公司，工作浓度均为1∶100)，具体步骤按照免疫组化试剂盒(北京博奥森生物技术有限公司)说明书操作。

结果判断：细胞质呈棕黄色染色为TRPV1、CGRP阳性表达。高倍(×400)显微镜下随机选取上、下、左、右、中5个视野，观察染色强度和染色面积。染色强度(a)：无染色(-)，0分；浅黄色(+)，1分；黄色(++)，2分；棕黄色(+++)，3分；阳性细胞数占所有细胞的比例记为b。以染色总评分作为TRPV1、CGRP表达，染色评分=a×b/3。

三、统计学分析

结　　果

一、TRPV1在上消化道中的表达情况

TRPV1食管黏膜免疫反应阳性着色细胞主要分布于黏膜上皮层，集中于上皮层基底细胞和乳头附近的上皮细胞质内；胃窦黏膜免疫反应阳性着色细胞主要分布于黏膜固有层管状腺细胞质内；十二指肠球部黏膜免疫反应阳性着色细胞主要分布于黏膜上皮层腺细胞质内(图1)。

FD组食管下段黏膜、胃窦部黏膜、十二指肠球部黏膜的TRPV1表达均明显高于对照组(P<0.05)。对照组十二指肠球部TRPV1表达显著高于食管下段(P<0.05)，其余各部位之间差异无统计学意义(P>0.05)；FD组各部位TRPV1表达差异无统计学意义(P>0.05)(表1)。

二、CGRP在上消化道中的表达情况

CGRP食管黏膜免疫反应阳性着色细胞主要分布于黏膜上皮层，集中于上皮层基底细胞质内；胃窦黏膜免疫反应阳性着色细胞主要分布于黏膜固有层管状腺细胞质内；十二指肠球部黏膜免疫反应阳性着色细胞主要分布于黏膜上皮层腺细胞质内(图2)。

FD组食管下段黏膜、胃窦部黏膜、十二指肠球部黏膜CGRP表达均显著高于对照组(P<0.05)。对照组各部位CGRP表达差异无统计学意义(P>0.05)；FD组胃窦部CGRP表达显著高于十二指肠球部(P<0.05)，其余各部位之间差异无统计学意义(P>0.05)(表2)。

表1　对照组和FD组上消化道中TRPV1表达比较±s)

*与对照组比较，P<0.05；#与同组食管比较，P<0.05

A：FD组食管黏膜；B：对照组食管黏膜；C：FD组胃窦黏膜；D：对照组胃窦黏膜；E：FD组十二指肠球部黏膜；F：对照组十二指肠球部黏膜

A：FD组食管黏膜；B：对照组食管黏膜；C：FD组胃窦黏膜；D：对照组胃窦黏膜；E：FD组十二指肠球部黏膜；F：对照组十二指肠球部黏膜

组别例数食管胃窦十二指肠球部对照组3019.84±4.6318.62±6.0617.53±5.91FD组3023.85±1.23*24.36±2.89*21.85±2.93*#

*与对照组比较，P<0.05；#与同组胃窦比较，P<0.05

三、TRPV1表达与CGRP表达的关系

相关性分析显示，对照组TRPV1表达与CGRP表达呈明显正相关(r=0.443，P<0.05)，而FD组TRPV1表达与CGRP表达无相关性(r=0.277，P>0.05)。

讨　　论

TRPV1是瞬时受体电位通道(transient receptor potential channels,TRP)的亚型之一，于1997年被成功克隆。TRPV1是一种神经系统受体，在周围神经末梢、结状神经节、迷走神经节、三叉神经节和脊髓背根神经节中均可见表达。研究显示，胃肠道分布有许多辣椒素敏感传入神经(capsaicin-sensitive afferent nerves,CSANs)，TRPV1就分布于CSANs的感觉神经末梢和胞体膜上，同时胃肠道肌层、黏膜下层、黏膜层均有分布[2]。进一步研究发现，一些非神经组织亦可见TRPV1分布，如食管黏膜、胃窦G细胞、胃壁细胞、胃肠黏膜上皮等[3-4]。

国内外关于TRPV1在胃肠道分布的研究主要集中于动物实验。Trevisani等[5]发现大鼠食管黏膜可见TRPV1表达。Kadowaki等[6]报道TRPV1在大鼠空肠黏膜层颈粘液细胞、黏膜下层血管周围以及肌层的动脉外膜中均有分布。此外，TRPV1在消化道其他部位亦可见表达。Matsumoto等[7]发现小鼠直肠和远端结肠黏膜层、黏膜下层、肌层和肌间神经丛均有TRPV1表达，其中在黏膜层主要表达于腺体周围，黏膜下层主要表达于小动脉、小静脉和淋巴管周围，且直肠黏膜层、黏膜下层、肌层、肌间神经丛的TRPV1表达高于远端结肠，在近端结肠和横结肠的表达最低。

人体上消化道中TRPV1分布的研究较少。王凯等[8]在正常人食管上皮细胞、黏膜固有层中发现TRPV1表达。本研究发现TRPV1在正常人食管下段、胃窦、十二指肠球部黏膜均有表达，且十二指肠球部黏膜的表达显著高于食管下段，但其原因尚不清楚，国内外均未见相关报道。

多数研究认为内脏高敏感是FD发生的重要机制。内脏高敏感是指内脏组织对各种刺激的感觉阈值降低，感受性增强，表现为对一定强度刺激的反应性增高和(或)引起各种感觉的压力或容量阈值降低。研究发现FD患者内脏对球囊扩张刺激高敏感以及对一定的化学刺激感受阈值降低，疼痛异常放大。FD患者对机械扩张感觉高敏，此过程可能涉及某些机械性感受器。

有研究表明TRPV1在内脏痛觉过敏中起关键作用。Akbar等[9]的研究发现肠易激综合征(IBS)患者直肠乙状结肠TRPV1免疫反应阳性的神经纤维数量为正常对照组的3.5倍，且TRPV1的表达与患者腹痛程度呈正相关。梁杰贤等[10]的研究结果显示去除TRPV1神经元的大鼠对辣椒素刺激不敏感，在直结肠扩张刺激下也不出现内脏痛觉过敏。Chan等[11]报道，TRPV1免疫反应阳性神经纤维在直肠高敏感患者肌层、黏膜下层和黏膜层明显增多，TRPV1表达增多与直肠扩张阈值降低显著相关。Li等[12]的发现，FD患者口服辣椒素胶囊引起疼痛的剂量明显小于健康对照组，推测TRPV1在FD患者中表达增强，可能与胃的高敏感性有关。

本实验结果显示FD患者食管下段、胃窦部、十二指肠球部黏膜中TRPV1均呈高表达，各部位表达均较对照组显著增加，与Akbar等[9]和Chan等[11]的研究结果相符。推测FD患者内脏高敏感的上腹痛可能与TRPV1高表达有关。本研究还发现FD患者食管下段、胃窦、十二指肠球部黏膜之间TRPV1表达无明显差异。

胃肠道CGRP主要分布于内脏神经系统中，分为Ⅰ型和Ⅱ型两种受体，Ⅰ型受体作用于胃肠道并影响其运动，而Ⅱ型受体主要作用于血管起扩张作用。Tani等[13]运用免疫组化法证实人胃黏膜中存在丰富的CGRP表达。Uchida等[14]的研究发现分布于胃黏膜血管周围的传入神经纤维中可见CGRP表达。本实验同样发现对照组、FD组食管下段、胃窦和十二指肠球部均可见CGRP表达。有研究指出，TRPV1活化后引起CGRP、P物质等神经递质的释放，从而参与内脏高敏感的形成[15]。本研究发现，FD组食管下段、胃窦部、十二指肠球部黏膜CGRP表达显著高于对照组，且对照组TRPV1表达与CGRP表达呈正相关，推测TRPV1在FD内脏高敏感中的作用机制可能与其激活后促进CGRP释放有关。

综上所述，FD患者TRPV1、CGRP在食管下段、胃窦部、十二指肠球部黏膜的表达较正常人显著增加，可能与内脏高敏感有关。今后将进一步研究阻断TRPV1表达或降低其活性使CGRP低表达，从而改善FD患者的症状，为FD的治疗提供新方案。

1Keohane J,Quigley EM.Functional dyspepsia:the role of visceral hypersensitivity in its pathogenesis[J].World J Gastroenterol,2006,12 (17):2672-2676.

2Ward SM,Bayguinov J,Won KJ,et al.Distribution of the vanilloid receptor (VR1) in the gastrointestinal tract[J].J Comp Neurol,2003,465 (1):121-135.

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5Trevisani M,Smart D,Gunthorpe MJ,et al.Ethanol elicits and potentiates nociceptor responses via the vanilloid receptor-1[J].Nat Neurosci,2002,5 (6):546-551.

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7Matsumoto K,Kurosawa E,Terui H,et al.Localization of TRPV1 and contractile effect of capsaicin in mouse large intestine:high abundance and sensitivity in rectum and distal colon[J].Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol,2009,297 (2):G348-G360.

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10梁杰贤,季文进,洪迅,等.辣椒素受体在肠易激惹综合征内脏痛觉过敏中的作用[J].热带医学杂志,2007,7 (4):342-344.

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(2015-09-02收稿；2015-11-26修回)

Expression and Significance of Transient Receptor Potential Vanilloid Type 1 in Upper Gastrointestinal Tract in Patients with Functional Dyspepsia

SHI Xiaomin,PENG Yan.

Department of Gastroenterology,the Affiliated Hospital of Southwest Medical University,Luzhou,Sichuan Province (646000)

Transient Receptor Potential Vanilloid Type 1;Calcitonin Gene-Related Peptide;Functional Dyspepsia;Immunohistochemistry

DOI:10.3969/j.issn.1008-7125.2016.07.006

*四川省科技厅项目基金课题(编号12037)

#本文通信作者，Email:1806857826@qq.com