航天飞行环境中的失重、应激及电离辐射等多种因素均可引起机体的代谢和内分泌紊乱,从而影响宇航员的健康。失重引起机体心血管、骨骼及血液系统功能改变的研究已有大量报道,但失重对消化系统影响的研究甚少。胃是重要的消化系统器官之一。研究表明,除对摄入的食物进行初步的消化外,胃黏膜可合成和分泌多种胃肠激素(脑-肠肽),参与机体的内分泌调节,因而胃也是机体重要的内分泌器官。瘦素(LeptinLep)最初是从哺乳类脂肪组织中分离出的一种含146个氨基酸的多肽激素,Lep具有广泛的生物学效应,在机体能量平衡、脂肪代谢调节以及在神经内分泌、生殖和造血系统的影响中起着重要作用。其作用通过瘦素受体介导,瘦素受体(lep-R)属I类细胞因子受体家族,JAK-STAT通路是其信号传导的主要途径;此外,丝裂素活化蛋白激酶(MAPK)和磷脂酰肌醇-3激酶(PI-3K)途径是Leptin信号转导的另两条途径。近年的研究发现,胃黏膜可合成和分泌瘦素,并且胃黏膜细胞上存在lep-R,因而瘦素被认为是一种新的胃肠激素。瘦素对胃肠功能具有重要的调节作用。本研究拟对4周模拟失重条件下大鼠胃黏膜瘦素及其受体进行以下研究:①应用免疫组织化学方法观察模拟失重大鼠胃黏膜Lep和Lep-R表达细胞的变化;②用ELISA方法检测模拟失重大鼠血清和胃黏膜组织中瘦素水平的改变。本研究的结果及意义分述如下:1、采用尾悬吊模拟失重,将22只SD大鼠分为28d悬吊组(n=12)和同步正常对照组(n=10),用免疫组织化学ABC方法,观察大鼠胃黏膜瘦素及其受体的定位与表达,并比较两组动物间胃黏膜瘦素及其受体免疫反应阳性细胞密度的差异。结果发现,瘦素及其受体免疫反应阳性细胞均分布于胃底腺的中下部区域、阳性物质主要定位于主细胞和壁细胞。与同步对照组相比,28d尾悬吊模拟失重大鼠胃黏膜瘦素免疫反应阳性细胞密度显著增加(P<0.01);而瘦素受体免疫反应阳性细胞密度虽有增加趋势,但无统计学显著差异(P>0.05)。2、采用尾悬吊模拟失重,将16只SD大鼠分为28d悬吊组(n=8)和同步正常对照组(n=8),用酶联免疫吸附分析(ELISA)方法,检测两组大鼠血清和胃黏膜组织中瘦素水平,结果发现,同步正常对照组大鼠胃黏膜组织中Lep浓度显著低于模拟失重组(257.3±31.6ng/g vs 382.6±44.8ng/g ),两组间差异有统计学意义(P<0.05);而同步正常对照组大鼠血清中Lep浓度为76.2±12.6ng/ml ,明显低于模拟失重组血清中Lep浓度(133.5±15.1ng/ml),两组间差异统计学分析具有显著差异(P<0.05)。本研究运用免疫组织化学和ELISA检测技术,系统观察和分析了尾悬吊大鼠模拟失重状态下胃黏膜组织和血清中瘦素及其受体表达的变化。首次阐明,4周尾吊模拟失重可致大鼠胃黏膜瘦素及其受体表达增加,提示瘦素可能参与模拟失重过程中消化道功能紊乱的调节。而模拟失重时血清瘦素水平亦显著高于同步正常对照组,这提示瘦素可经体循环进入中枢神经系统,作用于下丘脑摄食中枢,引起大鼠食欲下降,导致模拟失重组大鼠体重下降。总之,本研究结果为深入探讨瘦素在失重状态下胃肠功能紊乱中的作用提供了实验依据。
