【摘要】 目的 观察α-促黑色素细胞激素（α-MSH）对大鼠背侧迷走神经复合体（DVC）胃扩张敏感神经元放电频率的调节作用。方法 采用多管玻璃微电极记录单个细胞外放电的电生理实验方法，观察大鼠DVC内微量注射α-MSH前后胃扩张敏感神经元放电频率的变化，并以微量注射9 g/L NaCl溶液大鼠作为对照。结果 在DVC中记录到62个神经元，有35个（56.45%）对胃扩张有反应，其中20个在胃扩张后放电频率增加（t=4.665，P＜0.01），15个在胃扩张后放电频率减少（t=4.404，P＜0.01），其余27个胃扩张后无反应。在17个给予α-MSH（500 nmol/L）胃扩张后放电频率增加的神经元中，有13个微量注射α-MSH后放电频率增加（t=3.215，P＜0.01），4个无反应。在11个给予α-MSH（500 nmol/L）的胃扩张后放电频率减少的神经元中，有9个微量注射α-MSH后放电频率减少（t=3.393，P＜0.01），2个无反应。微量注射9 g/L NaCl前后胃扩张敏感神经元放电频率的改变差异无统计学意义。结论 α-MSH参与调节DVC内胃扩张敏感神经元的电活动，可能部分地通过此途径参与调节能量代谢和摄食活动。
【关键词】 α-促黑色素细胞激素；背侧迷走神经复合体；胃扩张敏感神经元；电生理；大鼠， ［ABSTRACT］ Objective To observe the effects of α-MSH on gastric distension sensitive neurons in rat dorsal vagal complex（DVC）. MethodsElectrophysiological recordings technique was adopted to investigate the discharge frequency of gastric distension neurons of rats before and after microinjection of α-MSH in DVC and of 9 g/L NaCl as controls. Results Sixty-two neurons were recorded in DVC， 35 of them （56.45%） responded to gastric distension， in which， 20 revealed increasing of discharge frequency after distension （t=4.665，P&<0.01）， 15 were inhibited （t=4.404，P&<0.01）; and for the rest 27 failed to respond. Of 17 GD-excitatory neurons in the DVC examined for response to α-MSH， 13 neurons were activated and four neurons failed to respond. Of 11 GD-inhibitory neurons in the DVC examined for response to α-MSH， nine neurons were depressed （t=3.393，P&<0.01） and two neurons failed to respond. The difference of discharge frequency of sensitive distention neurons， before and after distention， was not significant. Conclusionα-MSH is involved in adjusting the electric activity of GD-sensitive neurons in DVC， and regulating energy metabolism and feeding activity maybe partly via this pathway.
［KEY WORDS］Alpha-Melanocyte stimulating hormone; Dorsal vagal complex; Gastric distension sensitive neurons; Electrophysiology; Rats， Wistar
中枢黑皮质素系统在控制摄食及能量平衡上起重要的整合作用。其中，阿片-促黑色素细胞皮质素原（POMC）神经元裂解生成α-促黑色素细胞激素（α-MSH，MC4R的内源性激动剂），通过激活MC4R，增强饱感信号来调控摄食和能量平衡［1］。背侧迷走神经复合体（DVC）包括孤束核（NTS）、迷走神经运动背核、最后区（AP） 3部分。除了下丘脑弓状核，脑干联合孤束核（cNTS）也产生POMC。α-MSH自身的免疫反应性也表明其存在于cNTS。另外，cNTS和迷走神经运动背核中存在MC3/4R，DMV表达高浓度的MC4R mRNA［2］。大鼠DVC区单侧埋管分别注入MTII（MC3/4R激动剂） 和SHU9119（MC3/4R拮抗剂），前者抑制摄食、减轻体质量，后者增加摄食、增加体质量［3］。但是α-MSH在脑干DVC抑制摄食的作用机制并非十分清楚。
胃扩张或食物进入胃肠道引发饱感信号，通过迷走神经传入纤维或循环激素到达DVC［4］，对摄食产生抑制作用。DVC中含有胃扩张敏感神经元，包括胃扩张兴奋型神经元（GD-EXC，胃扩张刺激引起自发放电频率加快的神经元）和胃扩张抑制型神经元（GD-INH，胃扩张刺激引起自发放电频率减慢的神经元）。本实验用单个细胞外记录的电生理方法，通过观察α-MSH对DVC胃扩张敏感神经元放电活动的影响，探讨α-MSH对GD-EXC放电频率的作用，现将结果报告如下。
1 材料和方法
1.1 材料
健康成年Wistar大鼠，雌雄不拘，体质量220～300 g，由青岛市药检所提供。置于室温（25±1）℃，12-12 h昼夜循环光照条件下饲养，自由饮水和进食。α-MSH购自凤凰医药公司（Phoenix Pharmaceuticals），用9 g/L NaCl溶液配制成浓度为500 nmol/L溶液［5］。
1.2 实验方法
1.2.1 胃部手术
Wistar大鼠用200 g/L的乌拉坦（1.0 g/kg） 腹腔麻醉，打开腹腔，于胃大弯部作1 cm切口，置入薄膜囊，经软管连至装有5 mL生理盐水的注射器。缝合胃部切口，关闭腹腔［6］。
1.2.2 电生理实验
将动物置于立体定位仪上，去除小脑上方的颅骨及脑膜，以加热的琼脂生理盐水溶液（30～40 g/L）覆盖在小脑表面，并使琼脂平面与前后囟平面相平，以维护神经元放电的稳定性。制备三管玻璃微电极，尖端总直径约3～10 μm，电极阻抗5～30 MΩ。其中一管充灌20 g/L滂胺天蓝，另外两管分别充灌α-MSH溶液（500 nmol/L）和NaCl溶液（9 g/L），分别连接压力注射仪的两个加压管道。将电极固定在立体定位仪的支架上。
按照Paxinos-Watson图谱定位DVC区的范围：AP 11.3～14.3 mm，L 0.7～1.7 mm，H 7.5～8.7 mm。在此范围内下降电极，通过监听器判断电极尖端进入空气与琼脂界面，用液压推进器将电极缓慢下降至接近预定深度，找到放电神经元即开始记录，放电频率稳定至少120 s后，将注射器中的生理盐水于10 s内推入胃内薄膜囊2～5 mL，持续10～30 s后抽出生理盐水。胃扩张前后放电频率改变超过20%的神经元鉴定为胃扩张敏感神经元。待放电频率恢复并稳定至少120 s，微量注射α-MSH，观察3～4 min，待放电频率恢复并稳定至少120 s，微量注射NaCl作为对照。将胃扩张或加药前后放电频率变化超过20%的神经元列入统计。1.2.3 检验电极记录位置 每次实验结束后，将电极内的滂胺天蓝微量注射入脑组织作为标记。大鼠先后用生理盐水和40 g/L多聚甲醛溶液经左心室灌流，快速断头取脑，置于40 g/L多聚甲醛内浸泡6 h以上，作50 μm冷冻切片，观察电极记录位置，位置不准确的资料不列入统计［7］。
1.3 统计学处理
应用PPMS 1.5［8〗统计学软件进行数据处理，实验结果用x±s表示，数据间比较采用t检验。
2 结果
2.1 胃扩张对DVC神经元的影响
在DVC内共记录到62个神经元的放电情况，对胃扩张有反应的神经元有35个。其中，20个神经元在胃扩张后放电频率增加（GD-EXC），与胃扩张前放电频率比较，差异有显著性（t=4.665，P&<0.01）；15个神经元在胃扩张后放电频率降低（GD-INH），与胃扩张前放电频率比较，差异有显著意义（t=4.404，P&<0.01）。见表1。表1 胃扩张前后DVC神经元放电频率的比较（略）
2.2 α-MSH对DVC内胃扩张敏感神经元的影响
在20个GD-EXC中，对其中17个神经元微量注射α-MSH（500 nmol/L），13个神经元放电频率增加（图1），加药前后放电频率比较，差异有显著意义（t=3.215，P&<0.01），其余4个神经元无反应。在15个GD-INH中， 共有11个给予微量注射α-MSH（500 nmol/L），9个神经元放电频率降低（图2），加药前后放电频率比较，差异有显著意义（t=3.393，P&<0.01），2个神经元无反应。见表2。表2 α-MSH对DVC内胃扩张敏感神经元放电频率的影响（略）
2.3 NaCl对DVC内胃扩张敏感神经元的影响
GD-EXC及GD-INH微量注射9 g/L NaCl前后放电频率比较，差异均无统计学意义（t=2.544、2.324，P&>0.05）。
中枢黑皮质素系统在能量稳态调控中起重要作用，在啮齿动物脑内有两群POMC神经元，一群位于下丘脑弓状核，另一群位于脑干孤束核尾端。弓状核POMC神经元共表达可卡因-苯丙胺调节转录因子（CART），是瘦素、ghrelin和胰岛素调控能量稳态的作用靶点；而脑干孤束核POMC神经元不与CART共表达，脑干DVC有丰富的MC3/4-R分布。已有研究显示，第四脑室或迷走神经背核注射MC3/4-R激动剂MTII或拮抗剂SHU9119可抑制或刺激摄食，而且孤束核POMC神经元可以被外周给予的饱感因子CCK和瘦素激活。
众所周知，一顿大餐之后胃壁受到机械扩张，而胃壁有丰富的机械感受纤维支配，其中大多数通过迷走神经传入纤维上行至孤束核。胃壁的扩张是一种强有力的饱感信号，抑制摄食行为。本文实验结果表明，脑干DVC的一些神经元（GD-EXC）可被胃扩张激活；进一步观察显示，α-MSH对GD-EXC主要起兴奋作用，换言之，在脑干DVC给予α-MSH可以增强胃扩张的饱感信号，从而增强对摄食的抑制作用。最近HOU等［9］的研究表明，胃扩张刺激可激活孤束核内侧的瘦素敏感神经元。而我们的实验结果表明，GD-EXC对α-MSH也敏感。
McCANN等［10］的研究结果提示，大部分GD-EXC主要位于孤束核，而GD-INH主要位于迷走背核。α-MSH对GD-INH主要呈现抑制作用，推测α-MSH可能在胃迷走-迷走反射调节胃运动中起某种作用，但其作用还有待进一步研究证明。
本文结果显示，α-MSH对两种神经元起作用的潜伏期有差异，原因可能是不同类型神经元对药物的敏感性不同，也可能与注射时压力气流对神经元的吹动造成实验误差有关。本实验主要目的是观察α-MSH对胃扩张敏感神经元的作用，对潜伏时间不作深入研究。另外，本实验仅研究了胃扩张敏感神经元，α-MSH还可能通过DVC内其他与摄食相关的神经元参与摄食调控。
综上所述，脑干DVC的GD-EXC可以被胃扩张激活， α-MSH对GD-EXC主要起兴奋作用，换言之，在脑干DVC给予α-MSH可能部分地通过增强胃扩张的饱感信号，参与调节能量代谢和摄食活动。
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