探究TRPV1激活对离体壁细胞胃酸分泌的影响
2019-04-22刘宇涵
刘宇涵
摘 要 目的:探究TRPV1激活及激活程度對离体胃壁细胞胃酸分泌的影响。方法:取大鼠离体胃壁细胞,借助辣椒素(capsaicin,CAP)及钌红作用于TRPV1,测量H+-K+-ATP酶活性判断胃酸分泌情况。结果:不同浓度CAP对胃酸分泌作用不定,钌红同理。结论:对于离体壁细胞,TRPV1激活对于其胃酸分泌作用不固定。
关键词 大鼠 TRPV1 离体胃壁细胞 胃酸分泌 CAP 钌红 H+-K+-ATP酶
中图分类号:R57 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.02.027
Investigate the Effect of TRPV1 Activation on Gastric
Acid Secretion in Isolated Parietal Cells
LIU Yuhan
(Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang 310029)
Abstract Objective: To investigate the effects of TRPV1 activation and activation on gastric acid secretion of gastric parietal cells in vitro. Methods: Rat gastric parietal cells were isolated and treated with capsaicin (CAP) and ruthenium red on TRPV1. The activity of H +-K +-ATP enzyme was measured to determine gastric acid secretion. Results: The effects of different concentrations of CAP on gastric acid secretion were uncertain, and ruthenium red was the same. Conclusion: For isolated parietal cells, the effect of TRPV1 activation on gastric acid secretion is not fixed.
Keywords rat; TRPV1; isolated gastric parietal cells; gastric acid secretion; CAP; ruthenium red; H +-K +-ATP enzyme
TRPV1是瞬态电压感受器阳离子通道,可被CAP所激发。钌红作为电压敏感的钙离子通道抑制剂,可拮抗CAP的激动作用。TRPV1广泛分布于神经纤维支配的系统和组织,在壁细胞中也有分布,可调节胃酸分泌。为排除神经系统干扰,本实验对象为离体胃壁细胞。根据测得的吸光度值计算H+-K+-ATP酶活性,从而判断胃酸分泌功能。
1 实验对象
雄性健康SD大鼠13只,6周龄左右,体重180?0g。
2 实验方法
2.1 分离培养、鉴定并保存壁细胞
(1)配置壁细胞分离及培养所需液体 消化液用Mdeium A配制,链霉蛋白酶浓度为1 g/L。基础培养液:Ham S F-12/DMEM ( 1=1 Gibco) ,按要求加入Na2CO3 ,调pH在7.1~7.3,过滤除菌,分装备用。
(2)大鼠胃粘膜壁细胞的分离及原代培养 取非禁食SD大鼠,处死取胃,放入冰冷Hanks液中,在胃底作小切口,将胃翻转,用Hanks液洗去食物残渣和血迹,结扎。之后用注射器将消化酶注入胃袋,注满为止。将翻转后的胃囊先后放入Medium A、B中消化并收集细胞。
2.2 原代培养的大鼠胃壁细胞的鉴定
将细胞制成悬液,加入终浓度100 mol/L的吖啶橙孵育5 min,置荧光显微镜下观察,细胞核发黄绿色荧光,胞质发红色荧光,即可确定为壁细胞。
2.3 预实验:确定激活TRPV1受体的CAP浓度
在培养有胃壁细胞的培养皿中,将CAP终浓度分别调整为:0、1 mol/L、10、0.1、1、10mmol/L。测定H+-K+-ATP酶活性。
2.4 测定壁细胞H+-K+-ATP酶活性
将所得壁细胞等量随机分为四组A、B、C、D(依次对应激动剂+拮抗剂组、激动剂组、拮抗剂组、空白对照组),分别加入试剂。分光光度计660 nm处检测各样本对照管、测定管及标准管OD值。
2.5 统计分析
将分别重复了5次的4组实验数值用方差分析处理。
3 实验结果
3.1 CAP组与CAP加钌红组的壁细胞酶活性随CAP浓度变化
其中空白处为去除负值(去除理由见实验讨论)、其余数据经Q检验无离群值均保留(表1)。
3.2 上述结果总结
在编号1、4、5中:两组酶活力无显著性差异,表明钌红对CAP无显著影响。在6实验中:阻断组酶活力显著大于非阻断组,表明钌红对CAP的激活呈增益作用。在2、3实验中:非阻断组酶活力远大于阻断组,表明钌红对CAP的激活呈抑制作用。CAP浓度为100umol/L时,六次实验的CAP组中有三次酶活力高于15,故CAP最适浓度应位于100umol/L左右。在一定范围内,CAP浓度增加,酶活性升高,增加到一定程度呈下降趋势,当CAP浓度非常高时,酶活性又显著升高。
4 实验讨论
(1)TRPV1的特点与功能:TRPV1是一类具有 6个跨膜区的膜蛋白,广泛分布于哺乳动物的感觉神经纤维。[1]研究发现TRPV1具有以下生物学特性:a.TRPV1被激活时,能引起Ca2+、Mg2 +等阳离子内流;b.可以被多种理化因素激活;c.可以被多种炎症介质激活;d.参与体内多种生理和病理过程。[2]其中,TRPV1 在支配胃肠道的感觉神经元及纤维内广泛表达,可参与黏膜保护、胃肠道运动等。
(2)钌红对于CAP的作用不定:钌红是一种阳离子染料,为TRPV1受体的竞争拮抗剂。推测其有两个与钌红结合的位点,一个为可逆性位点,可逆地阻断CAP诱发的反应。另一个为不可逆性结合位点,它参与TRPV1的脱敏作用。[3]另外,钌红可能在抑制TRPV1的同时,对于细胞其他位点也有作用,其作用性质尚不清楚。钌红试剂本身的质量也有待考究。
(3)CAP对于胃酸分泌作用不定:根据以往实验研究表明,CAP对于胃酸分泌的影响与其给药浓度、途径、时间均有关。[4]低剂量范围内CAP,胃酸分泌的抑制作用随CAP剂量增多而增强。在高剂量或去除神经系统调控因素下,胃酸分泌呈促进作用;本实验中,辣椒素与细胞作用时间、途径各组基本保持一致,因而基本无干扰;CAP作用于离体胃壁细胞,相关的神经因素影响较低,但不能确保CAP作用于细胞相同位点,以及辣椒素的浓度对于胃酸分泌也存在影响。
(4)CAP对于胃酸分泌的可能作用机制:CAP对于胃酸分泌的调节在离体细胞情况下,主要是通过作用于细胞的TRPV1受体,其过程可能与相关离子内流,激活细胞功能有关,或引起神经元及其纤维释放神经递质、肽类物质从而调节胃酸分泌。[5]
(5)实验存在的不足:取胃过程中,胃受到损伤,或消化液漏出,导致消化不彻底,获得细胞量较少。壁细胞荧光显微镜下的观察与鉴定存在问题,浓度可能尚未70%以上,导致成纤维细胞、主细胞等其他细胞对酶活性产生干扰。实验材料中,钌红作用缺乏显著性的原因可能是保存时未能保持良好避光,降低了钌红的生物活性。实验流程中,测量组先将样本液加入试剂盒中再水浴,对照组相反。由于该反应需在37℃条件下完成,且37℃水浴环境不会使氢钾ATP酶失活,故理论上,测量组的酶活性应强于对照组。部分实验结果与之不符,分析为磷污染或实验操作不当,故舍去。产生原因:可能出现磷污染,造成对照管的比色值较高;向测量管和对照管加入细胞样品时未充分混匀细胞液,导致细胞数目不等。
5 实验结论
对于离体壁细胞,TRPV1激活对于其胃酸分泌作用不固定。
参考文献
[1] Okumi H,Tashima K,Matsumoto K,et all. Dietary agonists of TRPV1 inhibit gastric acid secretion in mice. Planta Med,2012.78(17):1801-6.
[2] Ericson A,Nur EM,Petersson F,et all. The effects of capsaicin on gastrin secretion in isolated human antral glands: before and after ingestion of red chilli. Dig Dis Sci,2009.54(3):491-8.
[3] 史孝敏,李澤培,彭燕.TRPV1在消化系统疾病中的研究进展[J].胃肠病学,2013.18(07):444-446.
[4] 谭婷婷,张琴,彭燕.辣椒素对胃酸分泌的影响及机制[J].世界华人消化杂志,2009.17(36):3699-3703.
[5] 李魁君,李春刚,刘兴君.辣椒素受体(TRPV1)的生物学作用及其作为药物靶点的研究进展[J].沈阳药科大学学报,2011.28(11):917-927.