葉月，閔行，郭夢(mèng)然，許曉雙，甄東戶(hù)，任婉娜

(1.蘭州大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，蘭州 730000； 2.蘭州大學(xué)第一醫(yī)院內(nèi)分泌科，蘭州 730000； 3.蘭州大學(xué)第二醫(yī)院眼科，蘭州 730000)

胃輕癱是一種在沒(méi)有機(jī)械阻塞情況下出現(xiàn)的胃排空延遲綜合征，診斷胃輕癱需要符合3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：①有胃輕癱癥狀，包括餐后飽脹感、惡心、嘔吐、早飽、腹脹和上腹痛等；②排除幽門(mén)部器質(zhì)性病變導(dǎo)致的出口梗阻；③確診胃排空延遲[1-2]。由于胃輕癱的癥狀具有非特異性，且與胃腸道疾病相似，因此漏診率較高。英國(guó)一項(xiàng)回顧性研究顯示，2016年期間胃輕癱的總體患病率為13.8/10萬(wàn)，且女性患病率幾乎是男性的2倍[3]。另一項(xiàng)針對(duì)1995—2006年人群的歷史隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)，在1型糖尿病、2型糖尿病、健康對(duì)照者中胃輕癱的累積發(fā)病率分別為5.2%、1.0%和0.2%，表明1型糖尿病患者患胃輕癱的風(fēng)險(xiǎn)顯著高于2型糖尿病患者[4]。Farrugia[5]研究發(fā)現(xiàn)，組織細(xì)胞學(xué)變化在糖尿病胃輕癱(diabetic gastroparesis，DGP)患者中普遍存在，其中最值得注意的是自主神經(jīng)系統(tǒng)和腸神經(jīng)系統(tǒng)異常、Cajal間質(zhì)細(xì)胞(interstitial cells of Cajal，ICCs)受損、免疫細(xì)胞浸潤(rùn)、平滑肌細(xì)胞(smooth muscle cells，SMCs)病變以及成纖維樣細(xì)胞(fibroblast-like cells，F(xiàn)LCs)減少等?，F(xiàn)就DGP組織細(xì)胞學(xué)改變的研究進(jìn)展予以綜述。

1 神經(jīng)系統(tǒng)異常

近年來(lái)，關(guān)于DGP神經(jīng)系統(tǒng)的研究多圍繞中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system，CNS)和腸神經(jīng)系統(tǒng)(enteric nervous system，ENS)病變展開(kāi)，當(dāng)CNS與ENS的平衡受損時(shí)，胃的運(yùn)動(dòng)、分泌和感覺(jué)功能均可能發(fā)生改變[6]。

1.1CNS異常 CNS通過(guò)副交感神經(jīng)和交感神經(jīng)控制胃腸道的運(yùn)動(dòng)，其中交感神經(jīng)系統(tǒng)主要對(duì)胃具有抑制作用，同時(shí)還可引起胃腸道血管收縮，副交感神經(jīng)系統(tǒng)則通過(guò)迷走神經(jīng)控制胃的興奮性和抑制性運(yùn)動(dòng)。Pasricha等[7]研究發(fā)現(xiàn)，迷走神經(jīng)傳導(dǎo)功能下降可導(dǎo)致胃液分泌減少和胃腸激素分泌延遲，這可能與迷走神經(jīng)脫髓鞘病變、Wallerian變性等有關(guān)。還有研究發(fā)現(xiàn)，DGP患者存在椎前交感神經(jīng)軸突脫髓鞘萎縮、神經(jīng)纖維改變以及神經(jīng)傳導(dǎo)速度降低等病理學(xué)改變[8-9]。

1.2ENS異常 ENS由數(shù)百萬(wàn)個(gè)腸神經(jīng)元和腸神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞(enteric glial cells，EGCs)組成，是存在于胃腸道黏膜下層(調(diào)節(jié)腺體的分泌與吸收)和肌間(控制胃腸道運(yùn)動(dòng))的相對(duì)獨(dú)立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需自主神經(jīng)支配，具有自主調(diào)控胃腸組織動(dòng)力和腸道穩(wěn)態(tài)的能力，因此也被稱(chēng)為“第二大腦”[10-11]。研究表明，DGP模型大鼠的ENS功能及形態(tài)結(jié)構(gòu)均出現(xiàn)異常，包括ENS的腎上腺能神經(jīng)纖維腫脹變性或神經(jīng)缺失、小腸肌間神經(jīng)叢膽堿能神經(jīng)遞質(zhì)缺失和膽堿酯酶活性增加以及胃腸神經(jīng)系統(tǒng)中一氧化氮合酶催化活性降低等[12-14]。

EGCs在腸道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定中發(fā)揮重要作用，可通過(guò)分泌多種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子促進(jìn)ENS的生長(zhǎng)、發(fā)育并維持腸神經(jīng)元正常生理功能，但在持續(xù)高血糖的刺激下可導(dǎo)致腸神經(jīng)元死亡[15]。Luo等[16]研究表明，在糖尿病急性期，EGCs激活可保護(hù)腸神經(jīng)元免受糖尿病的損害。此外，高脂血癥也可能是糖尿病相關(guān)胃動(dòng)力受損的原因之一。Fukuhara等[17]研究發(fā)現(xiàn)，胃排空異常的糖尿病小鼠胃竇中的血清載脂蛋白E(apolipoprotein E，ApoE)水平和神經(jīng)膠質(zhì)纖維酸性蛋白表達(dá)均顯著降低。膠質(zhì)纖維酸性蛋白是EGCs活化的標(biāo)記蛋白，在維持EGCs形態(tài)和功能完整性中具有重要意義。ApoE基因敲除小鼠的胃排空出現(xiàn)延遲，膠質(zhì)纖維酸性蛋白表達(dá)顯著下調(diào)，表明EGCs減少對(duì)于延遲胃排空的發(fā)展至關(guān)重要[17]。ApoE通過(guò)與肝臟和外周細(xì)胞上的特定受體結(jié)合，將脂蛋白、脂溶性維生素和膽固醇運(yùn)輸至淋巴系統(tǒng)，然后再運(yùn)輸至血液。ApoE缺陷可導(dǎo)致血漿膽固醇和三酰甘油水平升高，進(jìn)而導(dǎo)致體內(nèi)脂質(zhì)存儲(chǔ)增加，最終增加氧化應(yīng)激。Ravella等[18]研究發(fā)現(xiàn)，ApoE基因敲除小鼠高脂血癥或氧化應(yīng)激增加均可降低胃中神經(jīng)型一氧化氮合酶、鳥(niǎo)苷三磷酸環(huán)化水解酶1、核轉(zhuǎn)錄因子紅系2相關(guān)因子2以及谷氨酰半胱氨酸合成酶的蛋白質(zhì)水平。四氫生物蝶呤是維持神經(jīng)型一氧化氮合酶活性必不可少的輔助因子，補(bǔ)充四氫生物蝶呤可以逆轉(zhuǎn)DGP。據(jù)報(bào)道，雌激素慢性缺乏會(huì)對(duì)四氫生物蝶呤的功能產(chǎn)生負(fù)面影響，有助于DGP的發(fā)展[19]，這也可能是女性患DGP較男性更常見(jiàn)的原因。EGCs除提供神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)支持外，還可介導(dǎo)腸神經(jīng)元與其他細(xì)胞之間的相互作用，發(fā)揮免疫抑制和抗炎作用[20-21]。目前EGCs在糖尿病胃動(dòng)力異常中的作用機(jī)制尚未明確，但其潛在的靶向作用可能為DGP的治療提供新思路。

2 ICCs受損

ICCs喪失是DGP的組織學(xué)改變之一。ICCs是胃腸道活動(dòng)的起搏細(xì)胞，其產(chǎn)生的慢波可使SMCs膜去極化，從而排空胃腸道，因此慢波的產(chǎn)生及傳導(dǎo)異常均可導(dǎo)致胃腸運(yùn)動(dòng)障礙[22]。Bashashati和Mccallum[23]研究發(fā)現(xiàn)，約50%的DGP患者ICCs數(shù)量顯著減少。此外，在超微結(jié)構(gòu)水平上，ICCs及其周?chē)|(zhì)也有顯著變化，如核皺縮、核膜溢血、腫脹、異染色質(zhì)以及細(xì)胞質(zhì)體積減小、細(xì)胞質(zhì)散性腫脹、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張等[24]。

c-Kit是酪氨酸激酶受體蛋白家族的重要成員之一，也是ICCs的一種特異性標(biāo)志物。胃SMCs上富含胰島素和胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(insulin-like growth factor-1，IGF-1)受體，胰島素可刺激IGF-1受體釋放干細(xì)胞因子(stem cell factor，SCF)，c-Kit與SCF組成的SCF/c-Kit信號(hào)系統(tǒng)在ICCs的增殖、分化及遷移中發(fā)揮重要調(diào)控作用。有研究發(fā)現(xiàn)，胰島素或IGF-1受體減少可抑制胃平滑肌SCF的產(chǎn)生，導(dǎo)致SCF/c-Kit信號(hào)通路受損，從而影響ICCs的正常功能[25]。因此，早期的胰島素治療可延緩DGP的發(fā)展。此外，還有研究發(fā)現(xiàn)，DGP患者ICCs中的Ano1(anoctamin 1)(一種鈣激活氯離子通道)蛋白表達(dá)異常[26]。Ano1是ICCs電功能的關(guān)鍵蛋白，對(duì)慢波的傳導(dǎo)起重要作用，DGP患者具有不同的Ano1變異，敲除Ano1基因的純合小鼠表現(xiàn)為ICCs細(xì)胞數(shù)量減少、功能減退、胃慢波減弱以及胃竇肌肉不協(xié)調(diào)收縮等[27]。另有研究顯示，DGP患者表達(dá)未知的Ano1變體，且此Ano1變體信使RNA的5′端缺少外顯子1、外顯子2和部分外顯子3，同時(shí)，在細(xì)胞中產(chǎn)生的Ano1電流密度減小，且與正常Ano1相比，該電流表現(xiàn)出胃慢波減弱[28]。以上研究表明，ICCs中的Ano1表達(dá)異?？芍苯訉?dǎo)致DGP的發(fā)生。在DGP的病因?qū)W中，Ano1可能成為調(diào)控因子，且有望成為恢復(fù)正常胃腸動(dòng)力的新分子靶標(biāo)。

3 免疫細(xì)胞浸潤(rùn)

有學(xué)者通過(guò)對(duì)40例胃輕癱患者進(jìn)行胃體活檢發(fā)現(xiàn)，約42.5%的患者存在免疫細(xì)胞數(shù)量增加，其中最常見(jiàn)的為CD45、CD68免疫細(xì)胞標(biāo)志物增加[13]。CD45是一種通用的造血細(xì)胞標(biāo)記，可標(biāo)記除成熟紅細(xì)胞外的所有造血細(xì)胞。CD68是經(jīng)典的巨噬細(xì)胞選擇性標(biāo)志物，因此抗CD68抗體的免疫反應(yīng)性增加即表明巨噬細(xì)胞增加。巨噬細(xì)胞起源于骨髓、脾臟和胎兒肝臟中的髓樣前體，隨后進(jìn)入血液，在各種環(huán)境因素(包括細(xì)胞因子、趨化因子、受體、激素等)差異性調(diào)節(jié)下表現(xiàn)出不同的功能性表型，并在趨化因子或其他組織特異性因子的影響下穿過(guò)血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移至不同的部位，分化為組織特異性巨噬細(xì)胞[29]。Cipriani等[30]研究發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)缺乏巨噬細(xì)胞的大鼠在糖尿病發(fā)展過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)胃排空延遲，表明巨噬細(xì)胞的存在是DGP發(fā)生的基礎(chǔ)。

巨噬細(xì)胞主要分為M1型(經(jīng)典活化型)和M2型(替代活化型)。M1型巨噬細(xì)胞主要介導(dǎo)炎癥反應(yīng)、組織破壞，高表達(dá)細(xì)胞表面標(biāo)志物CD64、CD80和人類(lèi)白細(xì)胞抗原-DR；M2型巨噬細(xì)胞則主要抑制炎癥反應(yīng)、促進(jìn)炎癥的消除和組織損傷修復(fù)，高表達(dá)細(xì)胞表面標(biāo)志物CD206[31-32]。Cipriani等[33]發(fā)現(xiàn)，胃排空延遲與血紅素加氧酶-1(heme oxygenase-1，HO-1)陽(yáng)性的M2型巨噬細(xì)胞選擇性丟失以及HO-1陰性的M1型巨噬細(xì)胞的激活有關(guān)。Grover等[34]發(fā)現(xiàn)，在糖尿病小鼠胃排空延遲發(fā)生前，首先是HO-1表達(dá)喪失，隨后出現(xiàn)胃排空延遲并伴隨CD206陽(yáng)性巨噬細(xì)胞數(shù)量顯著減少，表明ICCs與CD206陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量存在相關(guān)性。此外，胃竇肌肉CD206巨噬細(xì)胞中的HO-1表達(dá)上調(diào)可逆轉(zhuǎn)胃排空延遲，用血紅素治療的小鼠胃排空恢復(fù)正常且巨噬細(xì)胞總數(shù)并未增加，但CD206陽(yáng)性巨噬細(xì)胞的數(shù)量顯著增加，表明HO-1表達(dá)上調(diào)可能直接導(dǎo)致巨噬細(xì)胞表型由M1型向M2型轉(zhuǎn)變[35]。白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-10可激活M2型巨噬細(xì)胞，誘導(dǎo)糖尿病小鼠胃體中的HO-1表達(dá)，這與IL-10可抑制促炎巨噬細(xì)胞生成、增加抗炎巨噬細(xì)胞表達(dá)的作用一致[36]。一項(xiàng)對(duì)照研究將10只糖尿病胃排空異常小鼠隨機(jī)分為兩組，分別給予IL-10和安慰劑治療10周，并在小鼠胃平滑肌中使用HO-1和Kit抗體進(jìn)行免疫標(biāo)記，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與給予安慰劑的小鼠相比，給予IL-10的小鼠胃組織中的HO-1水平顯著升高，且ICCs網(wǎng)絡(luò)更有條理、連接性更好、分布更均勻[37]。因此，巨噬細(xì)胞表型之間的相互轉(zhuǎn)化在DGP的發(fā)展和轉(zhuǎn)歸中起關(guān)鍵作用[35]。

4 FLCs減少

FLCs亦被稱(chēng)為血小板衍生生長(zhǎng)因子受體α陽(yáng)性(platelet derived growth factor receptor alpha，PDGFRα+)細(xì)胞，SMCs、ICCs與PDGFRα+電耦合形成合胞體，可在整個(gè)胃腸道產(chǎn)生起搏器活動(dòng)，并將腸運(yùn)動(dòng)神經(jīng)信號(hào)和機(jī)械敏感性轉(zhuǎn)導(dǎo)至相鄰的SMCs[38]。FLCs位于神經(jīng)末梢附近，在嘌呤能神經(jīng)傳遞中具有重要作用[39]。嘌呤能神經(jīng)遞質(zhì)可與PDGFRα+細(xì)胞上的嘌呤能P2Y1受體結(jié)合，激活小電導(dǎo)鈣激活鉀通道3，使PDGFRα+細(xì)胞超極化，電活動(dòng)通過(guò)PDGFRα+細(xì)胞與平滑肌之間的電偶聯(lián)傳遞至平滑肌，引起平滑肌超極化和舒張[40]。Farrugia[5]在針對(duì)DGP患者的胃壁活檢免疫標(biāo)記中并未發(fā)現(xiàn)FLCs的數(shù)量或分布存在差異。Park等[41]對(duì)胃部手術(shù)后胃組織行免疫組織化學(xué)及免疫熒光染色發(fā)現(xiàn)，與健康對(duì)照者相比，糖尿病患者胃體和胃底的FLCs數(shù)量減少，表明FLCs減少可能是導(dǎo)致DGP的因素之一。另有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，糖尿病小鼠結(jié)腸PDGFRα+細(xì)胞中的P2Y1受體/小電導(dǎo)鈣激活鉀通道3信號(hào)通路表達(dá)上調(diào)，從而抑制結(jié)腸肌細(xì)胞興奮性和收縮性，導(dǎo)致小鼠的結(jié)腸轉(zhuǎn)運(yùn)異常[42]。但目前關(guān)于DGP與FLCs減少的研究較少，其相關(guān)機(jī)制也有待進(jìn)一步探索。

5 SMCs病變

張亞萍等[43]通過(guò)觀(guān)察糖尿病大鼠胃腸道的超微結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，大鼠的胃竇和結(jié)腸黏膜平滑肌呈顯著的空泡變性、胞質(zhì)溶解、線(xiàn)粒體腫脹，并存在不同程度的肌細(xì)胞排列紊亂。Faussone-Pellegrini等[24]通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀(guān)察20例DGP患者和20例特發(fā)性胃輕癱患者的胃全層活檢，結(jié)果顯示，SMCs的線(xiàn)粒體聚集且腫脹、基底層增厚，SMCs包裹在富含膠原纖維的基質(zhì)中，少數(shù)SMCs還存在嗜酸性包涵體、脂褐質(zhì)及板層小體變性等。張默函等[44]發(fā)現(xiàn)，DGP的SMCs凋亡與IGF-1/磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信號(hào)通路有關(guān)，磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B是細(xì)胞內(nèi)重要的信號(hào)通路，IGF-1可通過(guò)與其受體結(jié)合激活磷脂酰肌醇-3-激酶，進(jìn)而活化蛋白激酶B，從而調(diào)控細(xì)胞凋亡；糖尿病狀態(tài)下，高糖持續(xù)刺激胃SMCs，使IGF-1/磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信號(hào)通路處于受抑制狀態(tài)，抗凋亡功能消失，導(dǎo)致SMCs凋亡。此外，Guo等[45]研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病大鼠SMCs中的利鈉肽介導(dǎo)的蛋白激酶G/蛋白激酶A-磷脂酶Cβ通路在DGP的發(fā)展中具有重要作用，利鈉肽可通過(guò)蛋白激酶G和蛋白激酶A促使磷脂酶Cβ3S1105磷酸化，從而抑制磷脂酶Cβ3的活性和總量、降低三磷酸肌醇水平，進(jìn)而抑制胃SMCs的自發(fā)性收縮。Herring等[46]研究顯示，胃輕癱患者平滑肌組織中的叉頭框轉(zhuǎn)錄因子F1和叉頭框轉(zhuǎn)錄因子 F2的表達(dá)水平均降低；此外，研究者還通過(guò)敲除叉頭框轉(zhuǎn)錄因子F1和叉頭框轉(zhuǎn)錄因子F2建立DGP小鼠模型，結(jié)果顯示小鼠胃平滑肌收縮蛋白、血清反應(yīng)因子和心肌素的表達(dá)水平均降低，并出現(xiàn)胃排空延遲[46]。表明叉頭框轉(zhuǎn)錄因子F1和叉頭框轉(zhuǎn)錄因子F2是維持胃正常功能所必需，其轉(zhuǎn)錄調(diào)控的改變可能導(dǎo)致胃輕癱的發(fā)展。

6 小 結(jié)

既往由于DGP發(fā)病機(jī)制尚未明確，其治療主要以減輕胃腸道癥狀和控制血糖為主，導(dǎo)致療效并不理想。DGP發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，涉及許多環(huán)節(jié)，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)病變均會(huì)導(dǎo)致DGP的發(fā)生。目前，關(guān)于DGP組織細(xì)胞學(xué)中的ICCs病變及免疫細(xì)胞浸潤(rùn)的研究較多，但對(duì)于神經(jīng)系統(tǒng)、EGCs、SMCs及FLCs等的研究仍較少，有待進(jìn)一步探索。未來(lái)通過(guò)對(duì)DGP組織細(xì)胞學(xué)改變的進(jìn)一步研究，可以為DGP患者的對(duì)因治療提供可靠依據(jù)，從而提高DGP患者的生活質(zhì)量。