硫化氢在慢性内脏痛中的作用及其信号转导机制的研究

肠易激综合症(IBS)是一种常见的功能性胃肠疾病，具有慢性腹痛和排便习惯改变等临床特征，因人们对IBS疼痛的发病机制不甚了解导致临床治疗手段有限和疗效欠佳。在本项目的资助下，我们首先成功地建立了模拟临床IBS患者症状的慢性内脏痛动物模型，该动物模型包括新生期大鼠直结肠灌注稀乙酸（Acetic Acid，AA)诱发炎症 (NCI)，动物成年后表现为内脏高敏反应; 这一模型的成功建立为深入探讨IBS疼痛发病机制提供了一个很好的平台; 同时我们还运用了新生期母爱剥夺（Neonatal Maternal Deprivation, NMD)这一动物模型进行同步研究。通过运用电生理学、动物行为学、药理学、分子生物学等多种手段和方法相结合的措施，在整体动物水平、单细胞水平和分子水平进行了系统地研究，结果发现： 1）正常动物给予硫化氢（H2S）或L-cysteine能显著增加大鼠腹壁回缩反射的分值（Abdominal withdrawal reflex scores, AWRs)，提示H2S能引起内脏痛；实验还发现H2S能提高肠道特异性感觉神经元的兴奋性、增加电压依赖性钠电流和抑制电压依赖性钾电流。2）运用H2S合酶抑制剂（HA，AOAA）能显著降低NCI或NMD诱导的AWRs，进一步证明H2S参与内脏痛的形成。 3） 运用H2S合酶抑制剂还能显著降低NCI或NMD大鼠结肠特异性神经元的兴奋性、 降低TTX不敏感的电压依赖的钠电流密度和钠通道蛋白的高表达，并能降低TRPV1和P2X3R的高表达，提示痛相关离子通道的功能和表达是IBS慢性内脏痛的分子基础。4）实验还发现NCI模型大鼠Golf表达明显升高，运用Golf特异性抑制剂NF449呈剂量依赖性地降低大鼠内脏痛敏反应，同时能降低PKA和P2X3R的表达，提示硫化氢的作用是通过Golf信号通路来完成的。这些实验结果表明在新生期炎症或应激刺激下痛关键性离子通道的功能和表达发生了可塑性变化，这些变化可能是由初级感觉神经元的硫化氢分子信号转导通路来介导的。本研究初步阐明了慢性内脏痛敏感的外周敏化的离子通道和分子机制，也为CBS-H2S可能成为新靶点治疗功能性胃肠疾病如IBS慢性内脏痛提供了新的实验依据。