离体大鼠胃扩张时胃泌素生长抑素分泌的变化及机制探讨
中国病理生理杂志 1999年第8期第15卷 实验技术
作者：李永渝
单位：贵州省遵义医学院病理生理教研室(遵义 563003)
关键词：胃扩张；胃泌素类；生长抑素
摘 要 目的：探讨胃扩张时胃泌素、生长抑素分泌的变化以及胃内神经、体液调节机制在其中的可能作用。方法：用带血管灌流的离体大鼠胃，从胃腔灌注生理盐水造成胃扩张模型，经血管注入神经递质或相应拮抗剂等，观察上述指标变化。结果：胃扩张引起容量依赖性的胃泌素分泌减少及生长抑素分泌增加(P＜0.05，P＜0.01)；从胃动脉注入河豚毒(10-6 mol/L)或阿托品(10-7 mol/L)，上述效应分别被阻断50%和40%左右；注入生长抑素拮抗剂cycol［7-aminoheptanoyl-Phe-D-Trp-Lys-Thr(Bzl)］(10-6 mol/L)，胃泌素分泌受抑制现象被阻断60%，同时注入阿托品，抑制现象几乎完全被消除。结论：离体大鼠胃扩张抑制胃泌素分泌主要通过胃内胆碱能神经及生长抑素的作用；而生长抑素分泌的刺激效应则涉及到胃内胆碱能与非胆碱能的河豚毒不敏感的机制。
Role of somatostatin and cholinergic mechanisms of gastrin
release regulation in isolated rat stomach during gastric distention
LI Yong-Yu
Department of Pathophysiology, Zunyi Medical College ,Zunyi (563003)
Abstract AIM:To examine the effect of graded distention of isolated rat stomach on the release of gastrin and somatostatin(SS), and the possible intragastric mechanisms.METHODS and RESULTS：Graded gastric distention by 5, 10, 15 mL saline for 20 minutes caused a significant volume-dependent decrease of gastrin release and increase of SS release. In response to 10 mL distention, infusion of axonalblocker TTX(10-6 mol/L) and cholinergic blocker atropine (10-7 mol/L) attenuated a decrement of gastrin release by 50% and an increment of SS by 40%, respectively. The SS antagonist (SS-A) cyclo ［7-aminohepanoyl-Phe-D-Trp-Lys-Thr(Bzl)］(10-6mol/L) attenuated the inhibition of gastrin release by 60%. Furthermore, combined infusion of SS-A and atropine completely abolished distention induced inhibition of gastrin release.CONCLUSIONS：Distention of isolated rat stomach stimulates SS release via cholinergic and non-cholinergic TTX-insensitive pathways. But SS also intragastric cholinergic pathways are responsible for the distention-induced inhibition of gastrin release.
MeSH Stomach dilatation; Gastrins; Somatostatin
大量研究证实胃扩张经迷走一迷走神经反射刺激胃泌素(gastrin)分泌［1，2］，而胃内调节机制的作用尚属研究中的课题。本文在获得在体及离体大鼠胃扩张时胃泌素、生长抑素(somatostatin,SS)分泌变化的规律后［3］，继续就其机制进行探讨。
材料与方法
(一)主要药品及试剂：河豚毒(tetrodotoxin,TTX)、阿托品(atropine, ATRO)、胃泌素释放肽(gastrin-releasing peptide, GRP)、SS-14购自Sigma, Munich, Germany; SS拮抗剂cyclo(somatostatin-antagonist, SS-A)购自Bachem, Hannover, Germany; gastrin 及SS测定试剂盒购自Becton and Dickinson, Heidelberg, Germany。
(二)大鼠血管灌流胃离体标本的制备：用体重250～350 g雄性大鼠(Charles River Wiga GmbH, Sulz-felden, Germany)109只，按Madaus等介绍的方法制备带血管灌流的离体大鼠胃标本(鼠胃)［4］。经胃动脉输注稍有改动的Krebs-Ringer缓冲液(1.5 mL/min)［4］，从门静脉收集流出液(1次/min)，以测其gastrin及SS含量。
(三)实验分组及步骤：实验设3部分：
1.胃扩张对gastrin、SS分泌的影响：用鼠胃39只，分对照组(n=8)、5 mL扩张组(n=8)、10 mL扩张组(n=15)及15 mL扩张组(n=8)。基础状态稳定20 min，各组经食管插管分别注生物盐水(NS)0、5、10、15 mL以扩张胃，保持扩张状态20 min，再从十二指肠插管放出NS中止扩张。分别在扩张前、扩张中及扩张后收集门静脉流出液(1次/min)，测定其gastrin、SS水平。
2.TTX、ATRO、SS-A对胃扩张时gastrin及SS分泌的影响：取鼠胃50只，10 mL NS扩张胃的同时，向胃动脉输注神经节阻断剂TTX(10-6mol/L，n=10)，或M型胆碱能受体阻断剂ATRO(10-7mol/L，n=10)，或SS-A(10-6 mol/L，n=15)，或SS-A+ATRO(浓度同前，n=15)。分别收集注药前、中、后门静脉流出液，测定其gastrin、SS水平。
3.SS对GRP诱导gastrin分泌的影响：用鼠胃20只，向胃动脉输注GRP(10-8 mol/L，待其效应出现即分两组，一组加注外源性SS-14(10-8 mol/L，n=11)，一组加注SS-14+SS-A(浓度同前，n=9)。分别收集门静脉流出液，测定其gastrin水平。
每只鼠胃只作一次扩张或一次灌药用。
(四)数据处理：所有数据以均数±标准差(
±s)表示。胃扩张时各指标变化总量系指扩张期间单位时间内各指标的值与对照组相应时间的值之差的总和均数，用以评价各指标总的变化情况。均数差异显著性用t检验测试。
结 果
(一) 胃扩张时gastrin、SS分泌的变化：离体大鼠胃扩张引起容量依赖性gastrin分泌减少与SS分泌增加，该反应持续于整个扩张过程。去除胃内容量负荷，二者的分泌逐渐恢复至基础水平(图1)。扩张期间的gastrin分泌减少量分别为(183±75) pg/20 min(5 mL组)、(385±86) pg/20 min(10 mL组)及(440±85) pg/20 min(15 mL组)；SS分泌增加的总量分别为(260±102 pg/20 min(5 mL组)、(608±148) pg/20 min(10 mL组)、(943±316) pg/20 min(15 mL组)；与对照组比较，差异均有显著(P＜0.05)(图2)。
Fig 1 Release of gastrin, somatostatin from isolated rat stomach during gastric distention (D) (control n=8; 5 mL n=8；10 mL n=15; 15 mL n=8; ±s)
图1 离体大鼠胃扩张时胃泌素、生长抑素分泌的变化
Fig 2 Integrated release of gastrin, somatostatin from isolated rat stomach during gastric distention (D) (control n=8; 5 mL n=8; 10 mL n=15; 15 mL n=8; ±s); P＜0.05， vs control
图2 离体大鼠胃扩张期间胃泌素、生长抑素分泌量变化
(二)TTX、ATRO、SS-A对胃扩张时gastrin、SS分泌的影响：扩张鼠胃(10 mL NS)的同时，经血管输注TTX或ATRO或SS-A或SS-A+ATRO，使胃扩张所引起的gastrin分泌抑制效应被分别抵消50%、40%、60%和90%，与单纯扩张组的比较，P＜0.05或P＜0.01，(图3)。
Fig 3 Integrated release of gastrin, somatostatin (SS) from isolated rat stomach during gastric distention(D) in presence of TTX, atropine(Atro), SS-antagonist (SA) and a combination of SA and atropine (10 mL n=15； TTX n=10； SA n=15; SA and atropine n=15; ±s); P＜0.05 vs 10 mL
图3 河豚毒、阿托品、生长抑素拮抗剂对离体大鼠胃扩张时胃泌素、生长抑素、分泌的影响
在阻断胃扩张抑制gastrin分泌的同时，TTX及ATRO对胃扩张刺激SS分泌的效应也表现出部分拮抗作用，使其分泌增加量仅为(370±100) pg/20 min及(404±77)pg/20 min，与单纯扩张组的(608±148) pg/20 min比较，P＜0.05，(图3)。
(三)、SS对GRP刺激gastrin分泌的影响：向胃动脉输注GRP，gastrin分泌明显增加；这一效应在给予外源性SS-14后明显受抑；停止输注SS-14，GRP促分泌的作用再现(图4)；若在滴注SS-14的同时给SS-A，则完全消除SS-14的抑制作用(图4)。
Fig 4 Effect of somatostatin-14 on gastrin release from isolated rat stomach prestimulated by GRP in control and during perfusion with somatostatin-antagonist(SS-A) (control n=11; SS-A n=9; ±s)
图4 生长抑素对GRP促胃泌素分泌作用的影响
讨 论
已知整体情况下，胃扩张通过激活胃壁机械感受器，经迷走神经反射通路调节胃的分泌功能。对胃内存在的壁内神经系统及旁分泌途径如何参与胃扩张诱导的gastrin分泌，迄今尚不清楚。在前一阶段的工作中，我们看到，在体胃扩张刺激gastrin而抑制SS的分泌，离体胃扩张或切断迷走神经的在体胃扩张则出现相反效应，由此显示胃内调节机制的作用。
TTX可阻断所有依赖Na＋内流而激活的神经成分，后者包括肾上腺素能神经元、胆碱能神经元及大多数肽能神经元，这一阻断作用在不影响细胞膜其它参数的低浓度时(10-6～10-8 mol/L)即表现出来［5］。本实验用TTX或ATRO可部分消除离体胃扩张诱导的gastrin分泌减少和SS分泌增多，表明胃内神经机制、尤其是胆碱能神经机制部分参与了胃扩张诱导的gastrin及SS分泌的调节活动。不少实验看到，用胆碱能神经递质乙酰胆碱或同类物氨甲酰胆碱直接刺激在体胃、离体胃或体外培养的胃窦G细胞，均见gastrin分泌增加［6］，而本实验看到的抑制gastrin分泌的效应可能是间接的作用。已知铃蟾肽(bombesin)、血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide, VIP)等参与gastrin分泌的调节，然而有学者看到，离体胃扩张时bombesin分泌无明显变化［2］，VIP虽见增加，但阿托品对其无影响［3］，从而否定了它们可能的中介作用。
有研究证明，SS具抑制gastrin分泌的作用［7］。我们用GRP予刺激gastrin分泌，加入外源性SS，gastrin分泌明显减少，进一步证实SS的抑分泌作用。向胃动脉输注SS-14时，测门静脉流出液中SS水平为1300 pg/min左右；离体胃扩张期间，该液SS水平为60～120 pg/min。用高效的SS-A cyclo［8，9］，完全阻断大剂量外源性SS对gastrin分泌的抑制(图4)，显然也能有力地拮抗胃扩张时内源性SS对gastrin分泌的抑制效应。由此推论，输注cyclo的同时，gastrin分泌仍部分受抑的现象不是内源性SS的作用，可能由抑制性的胆碱能机制所介导，但其中涉及的环节还不清楚。
上述结果表明，离体大鼠胃扩张引起的SS分泌增加可被TTX或ATRO部分抵消；所引起的gastrin分泌减少被TTX、ATRO、SS-A部分消除，被ATRO+SS-A完全抵消。从而揭示：离体大鼠胃扩张通过胆碱能与非胆碱能的TTX不敏感的通路激活内源性SS释放；这一内源性SS与胆碱能神经机制共同介导了胃扩张时gastrin分泌的抑制。
(本实验完成于德国慕尼黑科技大学医学院，对Schusdziarra V.及Weigert N.教授给予的热心指导与帮助，表示衷心的感谢!)
参考文献
1 Koop I, Ruppert-Seipp G, Koop H, et al. Cholecystokinin release by gastric distension-an atropine-sensitive mechanism. Digestion, 1990, 46:220.
2 Weigert N, Li YY, Schick, R R, et al. Role of vagal fibers and bombesin/gastrin-releasing peptide-neurons in distention-induced gastrin release in rats. Reg Pepti, 1997, 69:33.
3 李永渝.胃扩张对胃泌素、生长抑素分泌的影响.中国病理生理杂志， 1996， 12：91.
4 李永渝.神经介质C对促胃液素分泌的影响.生理学报， 1996， 48：77.
5 Ulbricht W. Kinetics of drug action and equilibrium results at the node of Ranvier. Physiol Rev, 1981, 61:785.
6 Weigert N, Schaffer K, Wegner U, et al. Functional characterization of a muscarinic receptor stimulating gastrin release from rabbit antral G-cells in primary culture. Eur J Pharmacol, 1994, 264:337.
7 Glenn M, Short G, Doyle W, et al. Effect of antibodies to somatostatin on acid secretion and gastrin release by the isolated perfused rat stomach. Gastroenterology, 1985, 88:984.
8 Fries J L, Murphy W A, Sueiras-Diaz J, et al. Somatostatin antagonist analog increases GH, insulin and glucagon release in the rat. Peptides, 1982, 3:811.
9 Shibata S, Koga Y, Hamada T, et al. Facilitation of 2-deoxyglucose uptake in rat cortex and hippocampus slices by somatostatin is independent of cholinergic activity. Eur J Pharmacol, 1993, 231:381.
(1998年3月11日收稿，1999年3月1日修回)
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