LHAPhoenixin对慢性不可预知温和应激模型大鼠摄食和胃动力的影响及潜在机制

LHAPhoenixin对慢性不可预知温和应激模型大鼠摄食和胃动力的影响及潜在机制

2青岛市第三人民医院山东青岛2660003青岛市市立医院西院区山东青岛2660004青岛市中心医院山东青岛266000摘

要目的:构建慢性不可预知温和应激（CUMS）大鼠模型，研究下丘脑外侧区（LHA）Phoenixin信号通路对大鼠摄食、胃功能的影响及潜在机制。方法:随机选择应激因素（禁食或禁水、潮湿垫料、低温或高温下强迫游泳、昼夜颠倒环境、鼠笼倾斜），构建CUMS大鼠。将LHA埋置有注射套管的正常或CUMS模型大鼠随机分为4组（n=7）。①生理盐水（NS）组；②Phoenixin组；③Orexin-A受体拮抗剂SB334867组；④Phoenixin+SB334867组。分别观察应激大鼠杏仁核注射药物后对摄食量、胃运动及胃排空的影响。结果：与正常大鼠相比，CUMS模型大鼠摄食量明显减少（P<0.05），胃运动（P<0.05）及胃排空率（P<0.05）也明显降低；与相应NS组相比，LHA微量注射Phoenixin，正常或CUMS模型大鼠摄食量（P<0.05）、胃运动（P<0.05）及胃排空率（P<0.05）均明显增加，但Phoenixin对正常大鼠促摄食效应更为显著（P<0.05）；LHA微量注射SB334867，可显著减弱正常或CUMS模型大鼠Phoenixin促摄食（P<0.05）或胃动力效应（P<0.05）。结论:LHAPhoenixin可改善应激导致的大鼠摄食、胃运动及胃排空下降，该效应可能与Orexin-A受体信号通路激活有关。Keys：Phoenixin；下丘脑外侧区；摄食；胃运动；胃排空EffectsofLHAPhoenixinonfoodintakeandgastricmotilityinratswithchronicunpredictablestressanditspotentialmechanismAbstractObjective:Byconstructingaratmodelofchronicunpredictablemildstress(CUMS),theeffectofPhoenixinsignalpathwayinlateralhypothalamicarea(LHA)onfoodintakeandgastricfunctioninratsanditspotentialmechanismwereexplored.Methods:TheCUMSratmodelwasestablishedbyrandomlyselectingstressfactors(Fastingorwaterprohibition,wetbedding,forcedswimmingunderloworhightemperature,dayandnightreversaloftheenvironment,tiltofthecage).Normalormodelratswererandomlypidedinto4groups.①NSgroup;②Phoenixingroup;③Orexin-AreceptorantagonistSB334867group;④Phoenixin+SB334867group.TheeffectsofLHAinjectiononfoodintake,gastricmotilityandgastricemptyingwereobservedinstressrats.Results:Comparedwiththenormalrats,thefoodintake,gastricmotilityandgastricemptyingrateofCUMSmodelratsdecreasedsignificantly,butincreasedaftermicroinjectionofLHAcomparedwiththecorrespondingNSgroup,andtheeffectofPhoenixinonpromotingfoodintakeinCUMSratswasmoresignificant.MicroinjectionofSB334867intoLHAcouldsignificantlyattenuatetheeffectsofPhoenixinonfoodintakeandgastricmotilitybothinnormalandCUMSrats.Conclusions:LHAPhoenixincanimprovethedecreaseoffoodintake,gastricmotilityinducedbystressinrats,whichmayberelatedtotheactivationofOrexin-Asignalpathway.Keywords:Phoenixin;LHA;Feeding;GastricMotility;GastricEmptying引

言应激受机体多种反馈及相关神经内分泌肽类物质的调控，应激状态与机体成瘾、代谢相关疾病、内分泌异常、及神经性进食障碍有关[1]。Phoenixin（PNX）又称为SMIM20，最初是2013年在下丘脑发现的参与生殖调控的内分泌肽。在中枢，PNX神经元可发出纤维广泛投射至整个大脑（包括下丘脑诸核团、中脑腹侧被盖区、杏仁核等），参与摄食、情绪、学习记忆等生理活动调控[2]。本研究拟通过构建慢性不可预知性应激模型（CUMS）大鼠，观察下丘脑外侧区（LHA）微量注射PNX对大鼠摄食、胃运动及胃排空的影响及潜在机制，目的是补充和完善PNX对能量平衡调控理论，为临床治疗能量代谢相关疾病提供新的研究思路。材料与方法1实验动物8周龄雄性SD大鼠，体质量220-250g，购于青岛市药物检验所，饲养于室温（25±1℃）、12h昼夜循环光照，自由饮水进食。2构建CUMS大鼠随机选择应激因素：大鼠24h禁食，或禁水24h，或24h应用潮湿垫料，或4℃或45℃下强迫大鼠游泳5min，或大鼠处于昼夜颠倒环境（8:00-20:00黑暗，20:00-8:00光照），或鼠笼倾斜45°度角24h。每天上午8:00~9:00大鼠随机给予上述之一刺激，每种刺激每周仅给予1次。分别于1、3、5、7周应激刺激结束后测量大鼠体重。49天后，若CUMS模型组大鼠的体重较正常大鼠降低超过30%则视为建模成功。3实验方法3.1LHA核团置管大鼠腹腔注射10%水合氯醛（0.3ml/100g）麻醉，后俯卧位固定于脑立体定位仪，于头部正中做一切口，充分暴露颅骨。以前囟为原点，在颅骨表面定位LHA，以牙科钻钻透颅骨，将不锈钢套管（直径1.5mm）推入LHA，502胶及牙托粉固定套管于颅骨。缝合大鼠头皮，术后连续3天腹腔注射8万单位青霉素预防感染，一周后进行后续实验。3.2LHA注射PNX对CUMS大鼠摄食量的影响正常及CUMS模型大鼠LHA置管后随机分为4组（n=7）。①NS组：LHA微量注射0.5μlNS；②PNX组：LHA微量注射0.5μl25nmol/LPNX；③SB334867组：LHA微量注射0.5μl10μg/LSB334867；④PNX+SB334867组：LHA微量注射0.5μl（25nmol/LPNX+10μg/LSB334867）混合液。各组注射药物后，立即给大鼠定量标准饲料，连续监测2小时摄食量。摄食量=已知食物量—（剩余食物量+溢出残渣量）。3.3LHA注射PNX对CUMS大鼠胃运动的影响将正常或CUMS模型大鼠随机分为4组（n=7，分组同上3.2）。LHA注射PNX等药物，观察大鼠在体胃运动变化，以胃运动指数（MI%）对大鼠胃运动进行量化。MI（%）=（给药后曲线下面积）/（给药前曲线下面积）×100%。3.4LHA注射PNX对CUMS大鼠胃排空的影响随机选取正常和CUMS模型大鼠各28只，禁食18h，按照上述分组（见3.2）。LHA给药后，大鼠经口灌胃1.5mL酚红，20min后经颈椎脱臼法处死大鼠，迅速剖开腹壁，结扎胃幽门及贲门，将胃完整取出。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）x100%3统计学分析应用SPSS18.0和PPMS1.5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-WhitneyU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1LHA注射PNX对CUMS大鼠摄食量的影响与正常大鼠相比，CUMS大鼠摄食量显著减少（8.97±2.23vs.3.94±1.81，P<0.05）；与相应NS组相比，LHA微量注射PNX，正常（8.97±2.23vs.14.27±3.07，P<0.05）或CUMS模型大鼠（3.94±1.81vs.5.31±1.64，P<0.05）摄食量明显增加，且PNX对正常大鼠促摄食效应更为显著（14.27±3.07vs.5.31±1.64，P<0.05）；LHA微量注射Orexin-A受体拮抗剂SB334867，可显著减弱正常或CUMS模型大鼠PNX促摄食效应，但单独LHA注射SB334867，大鼠摄食量没有显著改变（P>0.05）。2LHA注射PNX对CUMS大鼠胃运动及胃排空的影响与正常大鼠相比，CUMS大鼠胃运动（90.23±18.73vs.58.19±13.21，P<0.05）及胃排空率（83.23±10.64vs.52.13±8.63，P<0.05）均显著降低；与NS组相比，LHA微量注射PNX，可显著促进CUMS大鼠胃运动（58.19±13.21vs.80.43±14.93，P<0.05）或胃排空率（52.13±8.63vs.69.26±13.38，P<0.05）；预先LHA微量注射SB334867，可显著减弱PNX促大鼠胃运动（P<0.05）或胃排空（P<0.05）效应。讨

论本研究发现，CUMS大鼠摄食量、胃运动及胃排空显著低于正常大鼠；LHA微量注射PNX可显著促进正常或CUMS大鼠的摄食、胃运动及胃排空，且PNX促CUMS模型大鼠摄食效应明显强于正常大鼠；PNX这些促效应可被Orexin-A受体阻断剂SB334867减弱。提示，PNX促摄食或促胃动力效应可能与Orexin-A受体信号通路激活有关。PNX最初作为下丘脑生殖调控的内分泌肽被专家们熟知并研究。在中枢，PNX神经元分布广泛，主要分布于下丘脑、杏仁核、丘脑未定带、孤束核及极后区等，并且PNX神经元可发出纤维广泛投射至整个大脑。近年研究显示，PNX还参与摄食、情绪、学习记忆等生理活动调控。侧脑室注射PNX，可显著促进大鼠摄食；禁食动物下丘脑PNX水平显著升高，且在恢复摄食后PNX水平下降；PNX可促进白色脂肪生成，从而调控体重。PNX受体（Gpr173）属G蛋白偶联受体，但目前尚未发现其特异性受体拮抗剂或激动剂[3]。本研究发现，LHA微量注射PNX可显著促进正常和应激模型大鼠摄食、胃运动及胃排空，并且SB334867可抑制PNX对摄食及胃排空的促进作用。提示，Orexin-A受体信号通路可能参与PNX对正常或慢性应激模型大鼠摄食及胃动力调控。综上所述，应激可减弱大鼠摄食、胃运动及胃排空，LHA注射PNX可缓解该效应，其机制可能与Orexin-A受体信号通路激活相关。参考文献[1]TFriedrich,AStengel.Currentstateofphoenixin-theimplicationsofthepleiotropicpeptideinstressanditspotentialasatherapeutictarget[J].FrontPharmacol.2023，14:1076800.[2]LiangH,ZhaoQ,LvS,etal.Regulationandphysiologicalfunctionsofphoenixin[J].FrontMolBiosci.2022,9:956500.[3]Ba