H2s, en ny gasotransmitter, involverar i gastrisk boende | vetenskapliga rapporter

H2s, en ny gasotransmitter, involverar i gastrisk boende | vetenskapliga rapporter

Anonim

ämnen

  • Gastroenterologi
  • Fysiologi

Abstrakt

H2S produceras huvudsakligen av två enzymer: cystationin-p-syntas (CBS) och cystationin-y-lyas (CSE), med användning av L-cystein (L-Cys) som substrat. I denna studie undersökte vi rollen för H2S i gastrisk logi med hjälp av CBS +/− möss, immunohistokemi, immunblot, metylenblå analys, intragastriskt tryck (IGP) inspelning och elektriskt fältstimulering (EFS). Mags magfundus uttryckte H2S-genererande enzymer (CBS och CSE) och genererade detekterbara mängder H2S. H2S-givaren, NaHS eller L-Cys, orsakade en avslappning i antingen gastrisk fundus eller kropp. Mage-efterlevnaden ökades signifikant i närvaro av L-Cys (1 mM). Tvärtom, AOAA, en hämmare för CBS, inhiberade till stor del gastrisk efterlevnad. Konsekvent visar CBS +/−- möss en lägre gastrisk efterlevnad. PAG, en CSE-hämmare, hade emellertid ingen effekt på gastrisk efterlevnad. L-Cys förbättrar den icke-adrenerga, icke-kolinergiska (NANC) avslappningen av fundusremsor, men AOAA minskar storleken på avslappningar till EFS. Speciellt höjdes expressionsnivån för CBS men inte CSE-protein efter utfodring. Konsekvent ökade produktionen av H2S också efter fodring i magfundus från möss. Dessutom minskade AOAA till stor del matintag och kroppsvikt hos möss. Vidare hittades en metabolisk avvikelse av H2S hos patienter med funktionell dyspepsi (FD). Sammanfattningsvis involverar endogent H2S, en ny gasöverförare, i gastrisk boende.

Introduktion

Magen har olika funktioner inklusive reservoarfunktioner. Störningar i reservoarfunktionerna resulterar i symtom på tidig mättnad och anorexi, som är de viktigaste symtomen hos patienter med funktionell dyspepsi (FD). Gastrisk boende består av två typer av avkoppling: mottaglig avkoppling och anpassningsbar avkoppling. Dessa fysiologiska svar är viktiga för att tillgodose intaget av mat och vätska. Adaptiv avkoppling är en reflex där magen i magen utvidgas till följd av små ökningar av intragastriskt tryck när mat kommer in i magen. Mottagande avslappning är en reflex där gastrisk fundus utvidgas när mat passerar ner i svalg och matstrupen.

Vissa gastrointestinala hormoner och kemiska mediatorer såsom gastrin, histamin 1, serotonin, vasoaktiv tarmpeptid (VIP) 2 och kväveoxid (NO) 3, 4, 5 har visat sig förmedla dessa två typer av relaxationer.

I mag-tarmkanalen är NO en viktig icke-adrenerg, icke-kolinerg (NANC) hämmande neurotransmitter som frisätts som svar på nervstimulering och slappnar av glatta muskler 6, 7 . Djurstudier har konsekvent visat att basaltonen minskas genom vagal stimulering och att denna effekt blockeras av NO-hämmaren 8, 9, 10, 11 . Förutom NO och CO är vätesulfid (H2S) den tredje gasöverföraren. H2S produceras huvudsakligen av två enzymer: cystationin-p-syntas (CBS) och cystationin-y-lyas (CSE), med användning av L-cystein (L-Cys) som substrat 12, 13, 14 . CBS och CSE uttrycks i det enteriska nervsystemet (ENS) 15 . I mag-tarmkanalen kan natriumvätensulfid (NaHS), en källa till H2S, reducera spontan eller acetylkolin (ACh) -inducerad sammandragning av ileala glatta muskler 16, 17 . H2S orsakar också koncentrationsberoende avspänning av förkontrakterade glatta muskler i musens magfundus och distala kolon 18, 19 . Muskelkontraktioner av muskolon och jejunum inhiberades också genom applicering av NaHS 20 . H2S liknar de två typerna av endogena gassignalmolekyler av CO och NO, de är mycket viktiga bioreglerande ämnen och har några gemensamma egenskaper. Vi antar att bredvid NO är H 2 S en annan gasöverförare som involverar i det mekaniska höljet i magen. I den aktuella studien undersökte vi därför H2S roll i mottaglig och adaptiv avslappning av musmagen.

Material och metoder

djur

Manliga BLAB / c-möss som väger 35–45 g, förvarade i enskilda burar med upphöjda nätbottnar, berövades mat men tillät fri tillgång till kranvatten i 18 timmar före experimenten. Djur avlivades genom cervikal dislokation och magen avlägsnades snabbt och placerades i luftad (5% CO2 och 95% 02) Krebs-lösning. Vildtyp (WT) och CBS +/− möss på C57BL / 6J-bakgrund erhölls från Jackson Laboratory (BarHarbor, ME). Alla experimentella förfaranden genomfördes i enlighet med riktlinjerna för vård och användning av laboratoriedjur vid Shandong University, och den aktuella studien godkändes av Experimental Animal Research Committee vid Shandong University China (nummer ECAESDUSM 2012029).

Western blots

Gastriska biopsiprover erhölls från 8 patienter med FD som uppfyllde Rom III-kriterierna och 7 friska frivilliga. Biopsiprover togs för Western blot-detektion. Informerat samtycke erhölls från varje patient och godkännande beviljades från medicinska etiska kommittéerna vid Shandong University (nummer MECSDUMS 2013023). Vävnad homogeniserades i iskall lysbuffert. Den iskalla lysbufferten innehöll: 50 mM Tris (pH 7, 4), 150 mM NaCl, 1% TritonX-100, 1% natriumdeoxikolat, 0, 1% SDS, 1 mM NaF, 1 mM Na3 VO4, 1 mM EDTA och 0, 5 μg / ml leupeptin. Efter centrifugering kokades supernatanten i 10 minuter. Tio till trettio mg denaturerade proteiner separerades på 10% SDS-polyakrylamidgeler och överfördes sedan till ett PVDF-membran. Membran blockerades under en timme med användning av 5% torrmjölk i icke-fett i Tris-buffrad saltlösning med 0, 05% Tween-20, tvättades sedan i Tween-Tris-buffrad saltlösning (0, 1% Tween 20, 50 mM Tris och 150 mM NaCl), följt av inkubation över natten vid 4 ° C med en polyklonal CBS-antikropp från kanin (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, 1: 1000-utspädning) eller en polyklonal CSE-antikropp från kanin (Abcam, Cambridge, UK, 1: 1000-utspädning). Membran tvättades i Tween-Tris-buffrad saltlösning och inkuberades med en anti-pepparrots-peroxidas-konjugerad sekundär antikropp (ZSGB-biologi, Peking, Kina, 1: 20000) under en timme. Membranen tvättades igen och exponerades för ECL. Blottfilmerna skannades och bandtätheten beräknades med hjälp av analysmjukvaran Quantity One (Bio-Rad). Värdena för blot-densiteter normaliserades till nivåerna för respektive p-aktinblott.

immunofluorescens

Paraffinsektioner rostades 90 minuter vid 65 ° C, avvaxades i xylen två gånger under 10 minuter och rehydratiserades sedan i 100, 100, 95, 95, 90 och 80% etanol och rinnande kranvatten i 5 minuter vardera, i ordning. Vävnadssektioner genomgick antigenutvinning i en lösning bestående av 0, 01 M citrat och 0, 01 M natriumcitrat innan de blockerades i PBS innehållande 10% getserum under 1 timme vid rumstemperatur. Sektionerna inkuberades med en polyklonal CBS-antikropp (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, 1: 100-utspädning) eller polyklonal CSE-antikropp (Abcam, Cambridge, UK, 1: 100-utspädning) över natt vid 4 ° C. Efter tvättning i PBS inkuberades sektionerna under 1 timme med Alexa Fluor 568 get-anti-kanin IgG (HtL) (1: 600; Invitrogen Carlsbad, CA, USA) vid rumstemperatur. Sektionerna tvättades igen och inkuberades i DAPI (1: 1 000) under 10 minuter vid rumstemperatur. I negativa kontroller inkuberades sektionerna med PBS istället för den primära antikroppen. Vi upprepade immunohistokemin för varje protein i åtta vävnadsskivor med fyra prover. Fluorescensintensiteten för en specifik proteinfärg sattes under tröskeln för den negativa kontrollen.

Släppet av H 2 S i fundus

Vävnader homogeniserades i 50 mM iskall kaliumfosfatbuffert, pH 6, 8. Reaktionsblandningen innehöll (mM): 10% (vikt / volym) vävnadshomogenat (0, 5 ml), 100 mM kaliumfosfatbuffert (pH = 7, 4, 0, 5 ml), 20 mM pyridoxal 5'-fosfat (0, 1 ml) och 10 mM L-Cys (0, 1 ml). Reaktionen utfördes i en 25 ml kolv innehållande reaktionsblandningen. Innan den förseglades spolades kolven med N2. Reaktionen initierades genom överföring av kolvarna från is till ett 37 ° C skakvattenbad. Efter inkubering vid 37 ° C under 90 minuter tillsattes triklorättiksyra (50%, 0, 5 ml) till reaktionsblandningen för att stoppa reaktionen och inkuberades vid 37 ° C under ytterligare 60 minuter. Innehållet överfördes sedan till provrör, som var och en innehöll 3, 5 ml ultrat rent vatten. Därefter tillsattes 0, 5 ml 20 mM N, N-dimetyl-p-fenylendiaminsulfat i 7, 2 M HCl, omedelbart följt av tillsats av 0, 4 ml 30 mM FeCl3. Efter 20 min inkubation vid rumstemperatur mättes den resulterande lösningens optiska absorbans vid 670 nm. En standardkurva genererades med kända koncentrationer av NaHS. H2S-koncentrationen beräknades mot kalibreringskurvan för standard H2S-lösningarna.

Muskelspänningsexperiment

Den fundiska delen av magen dissekerades fri. En fundusremsa med full väggtjocklek (2 x 10 mm) framställdes genom skärning i riktning mot det längsgående muskelskiktet. Efter att en silketråd (USP 4/0) var fäst vid båda ändarna av remsorna monterades de i 7 ml organbad. Den ena änden av varje remsa var fixerad, medan den andra var ansluten till en kraftförskjutningsomvandlare för kontinuerlig registrering av isometrisk spänning. Efter en jämviktsperiod på 30 minuter med spolning var 10 minut med en belastning av 1 g (± 0, 2 g) bestämdes längdspänningsförhållandet. Remsor inkuberades därefter med NaHS (10-3 mol / L) och bestämmer spänningen.

Inspelningar av intragastriskt tryck in vivo (IGP)

Möss bedövades i uretan (25%, 1, 5 g / kg, ip). En hemmagjord ballong (maximal volym 1, 5 ml) fäst till trycksensorn infördes i botten av magen från snitt på den främre väggen i duodenal bulb. Ballongvolymen ökades stegvis från 0, 1 till 0, 3, 0, 5 ml med injektionsvatten genom T-grenröret. Trycket inuti ballongen ökade kraftigt och sänktes sedan långsamt för att nå en plattform på grund av avkoppling av magens botten. IGP spelades in och visades i realtid med hjälp av anpassad PowerLab Chart 5 v5.1-programvara (AD Instruments). IGP: er sattes till 0 mmHg och registrerades som svar på stegvis isovolumetriska fördelningar. Gastrisk adaptiv avkoppling efterlevnad uttryckt som hastigheten för nedgång av IGP: er till varje volymstimuli (0–20 s) och platåtryck uttryckt som platåvärden minus basvärden utvärderades med samma programvara. Svar med eller utan förbehandling med L-Cys, AOAA, PAG, SAM och NaHS utvärderades.

NANC-avslappning av fundusremsor inducerade av elektriskt fältstimulering (EFS)

Den fundiska delen av magen dissekerades fri. En fundusremsa med full väggtjocklek (2 x 10 mm) framställdes genom skärning i riktning mot det längsgående muskelskiktet. Muskelremsor monterades i 7 ml dubbelmantlade organbad innehållande Krebs-lösning, gasade med 95% 02-25% CO2-blandning. Prewarmed water (37 ° C) cirkulerades genom den yttre manteln i vävnadsbadet med en cirkulatorpump med konstant temperatur. Den ena änden av varje remsa var fixerad, medan den andra var ansluten till en kraftförskjutningsomvandlare för kontinuerlig registrering av isometrisk spänning. EFS applicerades via två platinaelektroder (6 mm från varandra). Alla experiment utfördes med optimal belastning. Därför bestämdes längd-spänningsförhållandet efter en jämviktstid av 30 minuter med spolning var 10 min. Vid en belastning av 1, 5 g (± 0, 2 g). För att undersöka effekterna av H2S på NANC-avslappningsrespons tillsattes isoproterenol (1 μM), atropin (2 μM) till badmediet för att utesluta respektive adrenerga och kolinergiska påverkan. Varje fundusremsa tilläts jämviktas i minst 30 minuter innan 5-HT (0, 5 mikrometer) tillsattes för att producera en varaktig ökning. Efter ytterligare 10 min jämviktsperiod erhölls responsen på elektriskt fältstimulering (EFS; 80 V, 0, 5 ms, 4–8–16 Hz under 15 s med ett 2-minuters intervall) i närvaro eller frånvaro av L-Cys (1 mM) eller AOAA (1 mM).

Effekter av H2S signalväg på matintag

Möss delades slumpmässigt upp i sex grupper. Injektion i bukhålan genomfördes var 48: e timme med normal saltlösning (10 ml / kg), L-Cys (50 mg / kg), AOAA (50 mg / kg), PAG (100 mg / kg), SAM (50 mg / kg) respektive NaHS (5 mg / kg) från 0 till 16 dagar. Under denna period mättes genomsnittligt matintag, vattenintag och kroppsvikt varje grupp var 24 timmar.

Lösningar och droger

Krebs-lösningen var en buffertlösning innehållande (mmol / L): NaCl 120, 6, KCl 5, 9, CaCl2 2, 5, NaH2PO4 1, 2, MgCl2 1, 2, NaHCO 3 15, 4 och glukos 11, 5. PH var 7, 4. För immunhistokemiska experiment användes fosfatbuffrad saltlösning (PBS) innehållande (mmol / L): NaCl 135, KCl 2, 7, KH2P04 1, 5 och K2HP04 8, pH var 7, 4. För Western blot-experiment användes Tris-HCL-buffrad saltlösning (TBS) innehållande (mmol / L): Tris 50, NaCl 150. pH justerades till 7, 4 med HCl.

L-Cys, NaHS, AOAA, SAM och PAG var från Sigma. Pyridoxal 5-fosfat och dimetylanilinhydroklorid (DMPD) var från Aladdin (Shanghai, Kina). Zinkacetat, FeC l3 och triklorättiksyra var från Damao kemiska reagensföretag (Tianjin, Kina). Om det inte anges speciellt, var läkemedlen från kemiska reagens co., LTD från nationell medicinblock (Shanghai, Kina).

Statistisk analys

Data presenteras som medel ± standardfel för medelvärdet (SEM), n är antalet undersökta vävnader. Studentens t-test användes för jämförelse mellan de två uppsättningarna av data, och ANOVA-analys användes för gruppjämförelse. En P <0, 05 ansågs statistiskt signifikant.

Resultat

Western Blot- och immunoflurensstudier

CBS och CSE uttrycktes i mössfundus, vilket demonstrerades med Western blot-studier (fig. La). Studien av immunohistokemi visar att CBS uttrycktes på soma av myenteriska nervceller från myenterisk plexus i gastrisk fundusmuskel (Fig. 1b). Dessutom visade buntar av muskelvävnad en tydlig immunreaktivitet för CSE (fig. Ib).

CBS och CSE uttrycktes i mössfundus ( a ). CBS uttrycktes på soma hos myenteriska nervceller från myenterisk plexus i gastrisk fundusmuskel. Buntar av muskelvävnad uppvisade en klar immunreaktivitet för CSE ( b ). Magsfundus från mus genererade detekterbara mängder H2S. Biosyntesen av H2S ökades med 3 gånger över basvärden efter inkubering av vävnadshomogenat med L-Cys, CBS / CSE-substratet ( c ). Skala bar: 50 μm. n = 8; ** P <0, 01.

Bild i full storlek

H 2 S Produktion i gastrisk fundus

Magesekvensen från mus genererade detekterbara mängder H2S (fig. 1c). Biosyntesen av H2S ökades med tre gånger över basvärden efter inkubering av vävnadshomogenat med L-Cys, CBS / CSE-substratet (fig. 1c). Därför kan gastrisk fundus syntetisera H2S från L-Cys.

Effekt av H2S-givare, NaHS eller L-Cys i gastriska fundusremsor

Magsfundus eller kroppsremsor från möss visade spontan sammandragning (Fig. 2). Exogen H2S-givare, NaHS (1 mM) orsakade en avslappning i antingen magkropp eller fundus (Fig. 2a). L-Cys (1 mM), ett substrat av CBS / CSE, inducerade också en hämning av kontraktil aktivitet i mags magfundus (Fig. 2b).

Representativa inspelningar av effekterna av NaHS eller L-Cys på sammandragningen av magkroppar och fundusmuskelremsor av mus. H2S-givaren NaHS ( a ) eller L-Cys ( b ) orsakade en avslappning i antingen magkropp eller fundus ( b ). n = 8–10; ** P <0, 01.

Bild i full storlek

Effekt av H2S-signalväg på IGP in vivo

Vi ansåg att CBS uttryckt i hämmande motoriska neuroner i mag-myenterisk plexus kan upptäcka förändringar i IGP och förbättra gastrisk efterlevnad.

För att testa denna hypotes, mätte vi förändringar i IGP av musmage svarande på volymstimulering in vivo i närvaro av L-Cys, ett substrat av CBS och CSE, eller AOAA, en hämmare för CBS. Resultaten visade att nedstigningshastigheten för IGP (som återspeglar gastrisk efterlevnad) ökade signifikant i närvaro av L-Cys (1 mM) (Fig. 3a, b). Tvärtom, AOAA inhiberade till stor del gastrisk efterlevnad. Emellertid påverkades platå-IGP inte av förbehandling med varken L-Cys eller AOAA. Speciellt hade exogen H2S-donator NaHS, CSE-hämmare PAG eller CBS-aktivator SAM ingen effekt på gastrisk efterlevnad (Fig. 3c). För att bekräfta rollerna för endogent H2S användes utslagen möss från CBS. Föreliggande resultat visade att gastrisk efterlevnad var lägre i CBS +/− möss än hos kattmatt vildtypsmöss (Fig. 3d, e).

Representativa inspelningar av effekterna av L-Cys på IGP ( a ). Hastigheten för IGP-minskning var signifikant större efter förbehandling med L-Cys (1 mM) än den hos kontrollgruppen, som reducerades med AOAA, en hämmare för CBS ( b ). Platå-IGP påverkades inte av förbehandling med varken L-Cys eller AOAA ( c ). Noterbart hade varken exogen H2S-donator NaHS eller CSE-hämmare PAG ingen effekt på IGP. Dessutom var nedstigningsfrekvensen för IGP lägre i CBS +/− möss än hos kullmattens vildtypsmöss ( d, e ). IGP-nedstigningshastighet: tryckhastigheten minskar inom 20 sekunder. IGP-platta: skillnad mellan platåtryck och basalt tryck. n = 4–6; * P <0, 05; ** P <0, 01.

Bild i full storlek

Svar på NANC-nervstimulering

EFS (4–16 Hz, 80V, 0, 5 ms, 15-s tåg) gav snabba, frekvensberoende relaxationer (Fig. 4). Avslappnande svar från gastriska fundusmuskelremsor på EFS förbättrades signifikant efter exponering för L-Cys. Efter inkubation med AOAA minskades emellertid storleken på relaxationer till EFS kraftigt (fig. 4).

Representativa spår av effekterna av L-Cys eller AOAA på EFS-inducerad avslappning i fundusmuskelremsor med mus ( a ). EFS (4–16 Hz, 80 V, 0, 5 ms, 15-s tåg, 2 min intervall) gav snabba, frekvensberoende relaxationer. Avslappnande svar från gastrisk fundus till EFS förbättrades signifikant efter exponering för L-Cys. Efter inkubation med AOAA minskades emellertid storleken på relaxationer till EFS kraftigt ( b ). n = 11; * P <0, 05; ** P <0, 01 vs kontrollgrupp.

Bild i full storlek

Effekt av matning på uttrycket av det H2S-producerande enzymet i mössfundus

Uttrycket av CBS-protein förhöjdes vid 5 minuter och toppades vid 10 minuter efter utfodring och var sedan tillbaka 20 minuter efter utfodring. En annan H2S-genererande enzym CSE ändras emellertid inte efter utfodring. Produktionen av H2S ökades också efter matning i mags magfundus, men inte magkropp (Fig. 5).

Uttrycket av CBS förhöjdes vid 5 minuter efter utfodring och var sedan tillbaka till det normala innan 20 minuter efter utfodring. En annan H2S-genererande enzym CSE ändras emellertid inte efter utfodring ( a ). Produktionen av H2S ökades också efter fodring i mags magfundus, men inte magkropp ( b ). n = 5; * P <0, 05; ** P <0, 01 vs 0 ( a ) eller 12 timmar fasta ( b ).

Bild i full storlek

Effekter av H2S signalväg på matintag och kroppsvikt

Eftersom H 2 S involverar i reglering av IGP, är det möjligt att H 2 S-signal kan påverka matintaget och kroppsvikt. För att testa denna hypotes, mätte vi förändringar i matintag och kroppsvikt av mus efter att ha injicerat ip L-Cys, AOAA, PAG, SAM respektive NaHS. Matintag och kroppsvikt minskades signifikant efter injektion av AOAA (n = 8). Varken L-Cys eller NaHS, båda H2S-givarna, hade dock ingen effekt på matintag och kroppsvikt hos mus. CSE-hämmare PAG eller CBS-aktivator SAM påverkade inte heller matintag och kroppsvikt, vilket överensstämmer med resultaten av gastrisk efterlevnadsanalys (fig. 6).

Matintag och kroppsvikt minskades till stor del efter injicering av AOAA. n = 8; * P <0, 05; ** P <0, 01 vs kontrollgrupp ( a ) eller motsvarande tidpunkt för kontrollgrupp ( b ).

Bild i full storlek

Dysregulering av H2S-produktion hos FD-patienter

Uttrycket av CBS-protein nedregleras i gastriskt biopsiprov från patienter med FD jämfört med friska frivilliga. Emellertid förändras inte uttrycket av CSE, ett annat H2S-genererande enzym (Fig. 7a). Genom de enzymatiska H2S-produktionsanalyserna bekräftade vi ytterligare nedregleringen av H2S-produktion hos FD-patienter (fig. 7b).

Uttrycket av CBS nedregleras i gastriskt biopsiprov från patienter med FD jämfört med friska frivilliga. Emellertid förändras inte uttrycket av CSE, ett annat H2S-genererande enzym ( a ). H2S-produktionen minskade också hos FD-patienter ( b ). n = 7–8; * P <0, 05 vs kontrollgrupp.

Bild i full storlek

Diskussion

H2S har betraktats som den tredje biologiska gasotransmitteren tillsammans med NO och CO. Två H2S-genererande enzymer-CBS och CSE har identifierats i däggdjursystem. CBS och CSE har dokumenterats uttryckas i vissa nervceller från musen 21, råtta 22, marsvin och mänskliga enteriska nervsystem 15 . I vår nuvarande studie visade vi att båda H2S-genererade enzymer också finns i gastrisk fundus från mus eller människa. Vidare kan gastrisk fundus syntetisera H2S indikerat med enzymaktivitetsanalys. Växande studier visade att exogent H2S slappnar av den mage-tarm-glattmuskeln 16, 17 . H2S har en hämmande roll på spontan och agonistmedierad rytmisk kontraktil aktivitet. I isolerad ICC från musens tunntarmen inhiberar H2S pacemakeraktivitet i ICC 23 och interagerar med kväveoxid vid reglering av funktionell pacemakeraktivitet 24 . En endogen H2S bidrar till vilande membranpotential och spontana sammandragningar i råttkolon 25 . Det finns emellertid studier som har visat att NaHS vid låga koncentrationer ökade basspänningen i magantrummet in vitro 26, 27 och förbättrar magtömningen in vivo 28 . Huruvida H2S är exciterande eller hämmande på glattmuskeln i mag-tarmkanalen är beroende av koncentration, regioner och arter.

I vår studie fann vi att NaHS (1 mM) i stor utsträckning minskar sammandragningen av glattmuskeln i magsäcken från mus. I synnerhet utövar L-Cys, en endogen H2S-donator, också en hämmande effekt på den spontana sammandragningen av glatt muskel i magsfundus hos möss. Dessa resultat tyder på att L-Cys / H2S reglerar den spontana sammandragningen av glatt muskel från gastrisk fundus. Nyligen genomförda studier har börjat avslöja att H 2 S interagerar med NO 29 . H2S inducerar fosforylering av eNOS och förhindrar dess nedbrytning 30, 31, 32 . CSE-knockout-möss uppvisar dysfunktionella eNOS och minskade NO-nivåer, som kan återställas genom akut H2S- terapi 30, 31 . På liknande sätt uppvisar CBS (- / +) -möss nedsatt kärlfunktion 33, vilket orsakas av minskad eNOS-aktivitet och biotillgänglighet av NO 34, 35 . H2S selektivt återställde kronisk ischemisk vävnadsfunktion och livskraft genom att förbättra NO-produktion innefattande både endotel NO-syntas och sulfidberoende nitritreduktionsmekanismer 36 . Vissa studier indikerar emellertid att H2S nedreglerar uttrycket av NOS och hämmar produktionen av NO 37, 38, 39 . I vår studie påverkade L-NAME, en NOS-hämmare, inte den L-Cys-framkallade avslappningen av musmassa-glattmuskel, vilket tyder på att denna effekt inte beror på NO-signalvägar (data visas inte).

Den mottagliga avslappningen som svar på gastrisk distention tillhandahåller en lämplig gastrisk reservoar för mat och gör det möjligt för magen att öka den intraluminala volymen utan att öka det intragastriska trycket. I den aktuella studien observerade vi att den adaptiva avslappning som inducerats genom gastrisk distention förbättrades av L-Cys, medan den hämmades av AOAA in vivo . Experimentet med användning av CBS utslagen möss bekräftade vidare CBS-härledda H2S involverar den mottagliga avslappningen som svar på gastrisk distention. Vi demonstrerade vidare i denna studie att NANC-avslappningen av fundusremsor inducerade av EFS förbättrades signifikant av L-Cys. Däremot dämpade AOAA den EFS-inducerade avslappningen av fundusremsor, vilket antydde att endogen H2S också kan vara involverad i basal receptiv avslappning. Dessutom bekräftar bevisen att uttrycket av CBS och produktionen av H2S i mags magfundus höjdes signifikant efter utfodring bekräftar ytterligare involveringen av endogent H2S i den mottagliga avslappningen.

Hos FD-patienter är gastrisk logi nedsatt 40, 41, 42 . Även om nedsatt gastrisk logi anses vara en viktig patofysiologisk mekanism i utvecklingen av FD, är överraskande lite känt om etiologin för nedsatt gastrisk logi. I vår studie fann vi att H 2 S-produktionen var onormal hos FD-patienter, vilket tyder på att dysreglering av H 2 S-produktion kan bidra till FD.

Sammanfattningsvis demonstrerar vi för första gången till vår kunskap att ett funktionellt H2S-signalsystem finns i gastrisk fundus, och det endogena H2S reglerar magsäcken hos musen. Föreliggande studie föreslår modifiering av CBS-härledda H2S-vägen är en användbar alternativ strategi för behandling av FD-relaterade gastrointestinala störningar.

Studiens betydelse

Vad är redan känt om detta ämne?

  • Vätesulfid (H2S) är den tredje gasöverföraren förutom NO och CO.

  • Två slags H2S-genererande enzymer CBS och CSE uttrycks i det enteriska nervsystemet (ENS).

  • H 2 S reglerar gastrointestinal rörlighet.

Vilka är de nya resultaten?

  • Här avslöjar vi att förutom NO, H2S, en annan gasöverförare, involverar i gastrisk boende.

  • H 2 S är en regulator för gastrisk logi.

  • CBS-härledd H2S involverar i mottaglig och adaptiv avslappning av musmagen.

  • En metabolisk avvikelse av H2S hittades hos patienter med funktionell dyspepsi (FD).

Hur kan det påverka klinisk praxis inom överskådlig framtid?

Detektering av H2S-koncentration i plasma kan fungera som en biomarkör för cancer hos patienter med FD. Det är viktigt att detta arbete avslöjar ett potentiellt nytt sätt att behandla FD.

ytterligare information

Hur man citerar den här artikeln : Xiao, A. et al. H 2 S, en ny gasotransmitter, involverar i gastrisk boende. Sci. Rep 5, 16086; doi: 10.1038 / srep16086 (2015).

kommentarer

Genom att skicka en kommentar samtycker du till att följa våra villkor och gemenskapsriktlinjer. Om du finner något missbruk eller som inte överensstämmer med våra villkor eller riktlinjer ska du markera det som olämpligt.