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：林旭红; 王慧超; 郭俊玲; 房晓鹏; 张俊士; 郭俊楠; 李玉霞; 杨瑞林; 李铁军; 刘建林

来源：中国病理生理杂志, 2016, 32(12): 2113-2124.

• P2Y受体
• 阿尔茨海默病
• 肠神经系统
• 结肠运动障碍

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(adenosine 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46 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。

• 单位
  河南大学淮河医院; 河南大学; 神经内科; 河南大学第一附属医院