CaSR对大鼠胃功能的调控及潜在机制研究

CaSR对大鼠胃功能的调控及潜在机制研究

于婧1,2柳洋1,3李全磊1,2

（1 青岛大学 基础医学院 山东 青岛266000；2青岛市第三人民医院 山东 青岛266000； 3青岛市第九人民医院 山东 青岛 266000）

摘  要

目的: 探讨CaSR对大鼠胃功能的调控作用及机制。

方法: 在体研究中，大鼠随机分为3组（n=14），①生理盐水（NS）组：大鼠经口灌胃300 μl NS；②R568组：大鼠经口灌胃300 μl 3.0 μg/g R568；③NPS-2143组：大鼠经口灌胃300 μl 20 μg/g NPS-2143。上述每组大鼠再随机分为2组（n=7），分别观察经口灌胃后大鼠胃排空及胃酸分泌变化。离体研究中，制备大鼠胃窦部平滑肌条，分别给予肌条孵育R568及NPS-2143，观察大鼠胃窦部平滑肌条舒缩力变化。

结果：激活CaSR可显著促进大鼠胃酸分泌且抑制胃排空，抑制CaSR可显著抑制大鼠胃酸分泌但促进胃排空。

结论: CaSR参与调控大鼠胃酸分泌及胃运动。

关键词：CaSR；胃酸分泌；平滑肌条；胃排空

Effects of CaSR on Rat Gastric Function

Abstract

Objective: To investigate the regulatory effect and mechanism of CaSR on gastric function in rats

Methods: In vivo studies, rats were randomly pided into three groups (n=14): ① Physiological saline (NS) group: rats were orally gavaged for 300 μL NS; ② R568 group: rats were orally gavaged for 300 μL 3.0 μg/g R568; ③NPS-2143 group: rats were orally gavaged for 300 μL 20 μg/g NPS-2143. Each group of rats was randomly pided into two groups (n=7), and the changes in gastric emptying and gastric acid secretion were observed after oral gavage. In vitro studies, rat gastric antral smooth muscle strips were prepared and incubated with R568 and NPS-2143, respectively, to observe the changes in the relaxation and contraction forces of rat gastric antral smooth muscle strips.

Results: Activating CaSR can significantly promote gastric acid secretion and inhibit gastric emptying in rats, while inhibiting CaSR can significantly inhibit gastric acid secretion but promote gastric emptying in rats.

Conclusions: CaSR participates in regulating gastric acid secretion and gastric motility in rats.

Key words: CaSR; Gastric acid secretion; Smooth muscle strip; Gastric Emptying

引  言

细胞外钙敏感受体（Calcium-Sensing Receptor，CaSR）是G蛋白偶联受体中的第一个无极离子，其生理性激动剂为钙离子，故称之为钙敏感受体，CaSR是细胞外调控钙离子浓度的主要调节器，高表达于涉及矿物质离子代谢调节的器官，如甲状旁腺、肾脏和骨等[1]。若CaSR基因发生突变，将会引起机体矿物质离子代谢失调。此外，在机体的其他一些组织器官中也分布有CaSR，如胃肠道、心脏、中枢神经系统、气道、皮肤等[2]。

有研究表明，激活小鼠游离胃腺CaSR可促进胃酸分泌，并且原发性甲状腺功能亢进患者多并发有胃溃疡，除钙离子外，CaSR还有其他的激活剂，如钆，在大鼠体内，钆可激活CaSR，引起细胞内钙浓度升高[2]。钙离子是肌细胞收缩舒张的重要离子之一，CaSR激活或抑制可引起细胞钙离子浓度改变，这种改变是否能够对胃窦部运动产生影响，还未见报道。

本研究拟观察激活或抑制CaSR对大鼠胃酸分泌、胃排空及胃窦部平滑肌条舒缩力的影响及潜在机制，目的是补充和完善CaSR在外周对胃功能调控理论，为临床治疗胃动力及胃分泌相关疾病提供新的研究思路。

材料与方法

1 实验动物

雄性SD大鼠，8周龄，体质量220-250 g，购于青岛市药物检验所，饲养于室温（25±1℃）、12 h昼夜循环光照，自由饮水、进食。所有动物遵循《青岛大学实验动物保护和和使用管理方法》。所有实验均按照青岛实验动物中心标准。

2 实验方法

2.1 CaSR对大鼠胃排空的影响

大鼠随机分为3组（n=7），①生理盐水（NS）组：大鼠经口灌胃300 μl NS；②R568组：大鼠经口灌胃300 μl 3.0 μg/g R568；③NPS-2143组：大鼠经口灌胃300 μl 20 μg/g NPS-2143。大鼠灌胃40 min后再次给予酚红纤维素钠溶液，20 min后大鼠脱颈处死，取胃组织，采用分光光度法测量胃排空率（%）。胃排空率（%）=（1–样本A560/标准品A560）x 100%

2.2 CaSR对大鼠胃酸分泌的影响

大鼠随机分为3组（n=7），①生理盐水（NS）组：大鼠经口灌胃300 μl NS；②R568组：大鼠经口灌胃300 μl 3.0 μg/g R568；③NPS-2143组：大鼠经口灌胃300 μl 20 μg/g NPS-2143。取胃液以滴定法测大鼠胃酸分泌量。

2.3 CaSR对大鼠胃窦平滑肌条舒缩力的影响

制备大鼠胃窦平滑肌条，37 ℃ Kerbs液孵育30 min，分别给予10 μM R568或20 μM NPS-2143观察大鼠胃窦平滑肌条舒缩力改变。

3 统计学分析

应用SPSS 18.0和PPMS 1.5软件分析数据，所有数据均以（±SD）表示，两组间采用t检验或Mann-Whitney U检验，两组以上实验数据采用Kruskal-Wallis检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

结  果

1 CaSR对大鼠胃排空的影响

与NS组相比，大鼠经口灌胃R568可显著抑制大鼠胃排空（P<0.05，表1），而NPS-2143可显著促进大鼠胃排空（P<0.05，表1）。

表1 CaSR对大鼠胃排空及胃酸分泌的影响

*P<0.05，与NS组相比

2 CaSR对大鼠胃酸分泌的影响

与NS组相比，大鼠经口灌胃R568可显著促进大鼠胃酸分泌（P<0.05，表1），而NPS-2143可显著抑制大鼠胃酸分泌（P<0.05，表1）。

3 CaSR对大鼠胃窦平滑肌条舒缩力的影响

与NS组相比，R568孵育大鼠胃窦平滑肌肌条，可显著抑制大鼠胃窦平滑肌肌条收缩（P<0.05），而NPS-2143孵育大鼠胃窦平滑肌肌条，可显著促进大鼠胃窦平滑肌肌条收缩（P<0.05）。

讨  论

本研究发现，激活CaSR可显著促进大鼠胃酸分泌抑制胃排空，抑制CaSR可显著抑制大鼠胃酸分泌促进大鼠胃排空，体外研究结果表明，激活CaSR可显著抑制大鼠胃窦平滑肌肌条收缩，抑制CaSR可显著促进大鼠胃窦平滑肌肌条收缩。

CaSR最早发现于牛的甲状旁腺，是一种多面螺旋形鸟嘌呤核苷酸结合蛋白（G蛋白）偶联受体，在调节机体钙稳态中起重要作用[3]，随着研究的深入，在胃肠道内也发现有CaSR的分布。CaSR在胃肠道可作为营养传感器产生作用，参与调节胃肠道的蠕动、体液的转运及炎症反应[4]。CaSR激活剂钆可激活CaSR，升高细胞内钙浓度，CaSR激活后可刺激基底膜侧的壁细胞受体，促进胃酸分泌的增加[5]。钙离子是肌细胞运动的关键调节离子，钙离子浓度的改变可引起肌肉舒缩力的变化，CaSR的激活或抑制可调控细胞内钙离子的浓度[6]，同样在本研究中发现，激活CaSR可显著促进大鼠胃酸分泌抑制胃排空，显著抑制大鼠胃窦平滑肌肌条收缩；抑制CaSR可显著抑制大鼠胃酸分泌促进大鼠胃排空，促进大鼠胃窦平滑肌肌条收缩。

综上所述，CaSR参与调控大鼠胃酸分泌及胃运动。

参 考 文 献

[1]Geibel JP, Wagner CA, Caroppo R, et al. The stomach palent ionsensing receptor scar is a modulator of gastric acid secretion[J]. J Biol Chem, 2001, 276( 43) : 39549-39552.

[2]Busgue SM, Kerstetter JE, Geibel JP, et al. L-type amino acids stimulate gastric acid secretion by activation of the calcium-sensing receptor in parietal cells[J]. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2005, 289( 4): G664-669.

[3]Dufner MM, Kirchhoff P , Remy C, et al. The calcium-sensing receptor acts as a modulator of gastric acid secretion in freshly isolated human gastric glands[J]. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2005, 289( 6) : G1084-1090.

[4]Vahe C., Benomar K., Espiard S., et al. Diseases associated with calcium-sensing receptor [J]. Orphanet J Rare Dis, 2017, 12(1): 19-29.

[5]Elajnaf T., Iamartino L., Mesteri I., et al. Nutritional and Pharmacological Targeting of the Calcium-Sensing Receptor Influences Chemically Induced Colitis in Mice [J]. Nutrients, 2019, 11(12).

[6]Hannan FM., Kallay E., Chang W., et al. The calcium-sensing receptor in physiology and in calcitropic and noncalcitropic diseases [J]. Nat Rev Endocrinol, 2018, 15(1): 33-51.