ラットの腸管を分離し、 in vitroでラットの張力、頻度、振幅に対する薬物の影響を評価する方法を紹介します。この方法は、腸管を調査する研究者にとって貴重なアプローチを提供します。
罹患率の高い胃腸疾患は、人間にとって大きな課題となっています。小腸は、食品や薬物の消化吸収に不可欠であり、これらの疾患の治療に重要な役割を果たしています。腸管運動実験は、一般的で不可欠な in vitro 法であり、胃腸のダイナミクスを研究するために利用されています。これには、単離された腸管の調製、ならびに調製された腸管の浴中の懸濁液および信号検出器へのその接続が含まれる。これに続いて、腸の運動機能を評価するために使用できる張力などの一連のパラメーターの記録と分析、 およびin vitroで腸管を活動的に保つための考慮事項が続きます。サンプリングからデータ収集までの標準化されたプログラムにより、実験データの再現性が大幅に向上し、生理学的、病理学的、薬物的介入後の腸の緊張の記録の信頼性が確保されます。ここでは、実験操作における主要な問題と、胃腸の運動性を調節する薬物を研究するための貴重な参照実験プロトコルを紹介します。
一般的な状態である胃腸疾患は、人間の生活と健康に深刻な影響を及ぼします1.胃腸運動障害は、機能性胃腸疾患の重要な部分であり、主に衰弱症状、胃内容排出の遅延、および重度の胃の問題に現れます2。胃腸の協調を乱し、胃内容排出を妨げ、腸の食物不耐症に影響を与え、さらには小腸または大腸の機能閉塞を引き起こす可能性があります3。胃腸手術を受けている患者にとって、この障害は腸の失敗に直接つながる可能性があります。また、腸の病気は胃腸疾患だけでなく、肝炎や中枢神経系疾患など、さまざまな疾患の病原性因子にも関連しています。腸内微生物群集は、運動性を含む腸の生理機能において重要な調節的役割を果たしており、その後、微生物生態系内のコロニー形成に影響を与えます4。B型肝炎ウイルスの感染が慢性B型肝炎に進行するにつれて、腸内細菌叢にはさまざまな程度の変化があります。腸内細菌叢の調節は、B型肝炎ウイルスの治療に有益であることが実証されています5。さらに、中枢神経系は腸に影響を与え、その微生物組成を変化させる可能性があります。近年のミクロフローラシーケンシング技術の進歩により、腸内細菌叢と中枢神経系機能との間の双方向の相互作用が明らかになり、中枢神経系疾患の発生と進行と密接に関連していることが明らかになった6,7。
高齢化の進展に伴い、腸管神経系の神経機能の低下や喪失、腸の内因性神経支配と関連して、消化器運動障害の発生率が増加しています8。消化器疾患に対する理解が深まるにつれ、数多くの斬新なアイデアやアプローチが生まれ、新たな医薬品開発につながる可能性があります。しかし、これらのアイデアの多くはまだ仮説的なものであり、臨床試験の肯定的な結果が具体化されるのを待っている9,10。胃腸疾患の克服には、効果的な研究方法が不可欠です。近年、消化器系薬剤や運動制御に関する研究が盛んに行われています。胃腸薬と胃腸動態は不可分であり、他の多くの全身薬は胃腸動態にさまざまな影響を及ぼします。例えば、非ステロイド性抗炎症薬(NSAIDs)は、痛みや炎症、胃腸の動きの鈍化に使用され、消化性潰瘍のリスクを高めます11。一方、一部の抗うつ薬は胃腸の運動性に影響を与える可能性があります12。現在、胃腸運動性に対する胃腸薬や他の全身薬の効果を研究する主要なin vitro薬理学的実験は、in vitro腸運動アッセイ13である。生理学的条件をシミュレートすることで、薬物が腸の平滑筋の収縮と弛緩に直接影響を与える様子を観察し、その胃腸への影響を評価している。しかし、胃腸運動障害の正確な原因は不明のままであり、遺伝的、環境的、食事的、および神経内分泌因子の複雑な相互作用である可能性が高い。その結果、胃腸運動障害の治療は依然として大きな課題となっています。
小腸は、消化、吸収、および薬物代謝の重要な部位であり、胃腸機能において重要な意味を持っています。そのため、単離腸管運動試験は、胃腸疾患の研究に欠かせないツールとなっています。これには、動物の分離された腸管を準備して浴に入れ、エネルギー交換器に接続し、トランスデューサーを使用して機械的な動きを電気信号に変換して増幅し、生理学的レコーダーで記録することが含まれます。周波数、振動の平均振幅、張力、曲線下面積などのさまざまなパラメータを測定して、腸管の運動機能を評価できます。この方法には、シンプルさ、経済性、実験条件の容易な制御、最小限の影響要因、高い再現性、正確で信頼性の高い結果などの利点があります。また、薬物の作用機序の解明にも特に有用です。しかし、単離された腸管実験の運用には、腸活を長期間維持することが難しいなど、顕著な課題があります。これらの問題に対処し、 in vitro 実験の経験から引き出すために、この論文では、実験操作における主要な問題について詳細に紹介し、胃腸の運動性を調節する薬物を研究するための貴重な参照実験プロトコルを提示します。
胃腸の運動性は、正確に調整された一連の平滑筋の収縮と弛緩によって達成されます。このプロセスには、筋肉群の1つのグループのリズミカルな収縮、複数のグループの協調的な収縮、および特別な推進収縮が含まれます20,21。胃腸運動障害の発生は、中枢神経系、自律神経系、腸管神経系、胃腸平滑筋など、さまざまな?…
The authors have nothing to disclose.
この研究は、成都中医薬大学の「Xinglin Scholars and Discipline Talents Research Promotion Plan」(33002324)のSpecial Talent Programの支援を受けました。
Acetylcholine | Sigma, USA | A6625 | |
atropine | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | IA06501 | |
Barium chloride | Macklin Biochemical Co.,Ltd.,Shanghai, China | B861682 | |
CaCl2 | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A501330 | |
D-glucose | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A610219 | |
drawing software | GraphPad Software, San Diego, California, USA | — | |
Epinephrine | Sigma, USA | E4642 | |
HEPES | Xiya Reagent Co., Ltd., Shandong, China | S3872 | |
In vitro tissue perfusion system | PowerLab, ADInstruments, Australia | ML0146 | |
KCl | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100395 | |
KH2PO4 | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100781 | |
LabChart Professional version 8.3 | ADInstruments, Australia | — | |
MgCl2·6H2O | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100288 | |
NaCl | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100241 | |
NaHCO3 | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100865 | |
nifedipine | Macklin Biochemical Co.,Ltd.,Shanghai, China | N5087 | |
statistical analysis software | GraphPad Software, San Diego, California, USA | — | |
Surgical sutures | Johnson, USA | — |