叶月，闵行，郭梦然，许晓双，甄东户，任婉娜

(1.兰州大学第一临床医学院，兰州 730000； 2.兰州大学第一医院内分泌科，兰州 730000； 3.兰州大学第二医院眼科，兰州 730000)

胃轻瘫是一种在没有机械阻塞情况下出现的胃排空延迟综合征，诊断胃轻瘫需要符合3个标准：①有胃轻瘫症状，包括餐后饱胀感、恶心、呕吐、早饱、腹胀和上腹痛等；②排除幽门部器质性病变导致的出口梗阻；③确诊胃排空延迟[1-2]。由于胃轻瘫的症状具有非特异性，且与胃肠道疾病相似，因此漏诊率较高。英国一项回顾性研究显示，2016年期间胃轻瘫的总体患病率为13.8/10万，且女性患病率几乎是男性的2倍[3]。另一项针对1995—2006年人群的历史队列研究发现，在1型糖尿病、2型糖尿病、健康对照者中胃轻瘫的累积发病率分别为5.2%、1.0%和0.2%，表明1型糖尿病患者患胃轻瘫的风险显著高于2型糖尿病患者[4]。Farrugia[5]研究发现，组织细胞学变化在糖尿病胃轻瘫(diabetic gastroparesis，DGP)患者中普遍存在，其中最值得注意的是自主神经系统和肠神经系统异常、Cajal间质细胞(interstitial cells of Cajal，ICCs)受损、免疫细胞浸润、平滑肌细胞(smooth muscle cells，SMCs)病变以及成纤维样细胞(fibroblast-like cells，FLCs)减少等。现就DGP组织细胞学改变的研究进展予以综述。

1 神经系统异常

近年来，关于DGP神经系统的研究多围绕中枢神经系统(central nervous system，CNS)和肠神经系统(enteric nervous system，ENS)病变展开，当CNS与ENS的平衡受损时，胃的运动、分泌和感觉功能均可能发生改变[6]。

1.1CNS异常 CNS通过副交感神经和交感神经控制胃肠道的运动，其中交感神经系统主要对胃具有抑制作用，同时还可引起胃肠道血管收缩，副交感神经系统则通过迷走神经控制胃的兴奋性和抑制性运动。Pasricha等[7]研究发现，迷走神经传导功能下降可导致胃液分泌减少和胃肠激素分泌延迟，这可能与迷走神经脱髓鞘病变、Wallerian变性等有关。还有研究发现，DGP患者存在椎前交感神经轴突脱髓鞘萎缩、神经纤维改变以及神经传导速度降低等病理学改变[8-9]。

1.2ENS异常 ENS由数百万个肠神经元和肠神经胶质细胞(enteric glial cells，EGCs)组成，是存在于胃肠道黏膜下层(调节腺体的分泌与吸收)和肌间(控制胃肠道运动)的相对独立的神经网络，无需自主神经支配，具有自主调控胃肠组织动力和肠道稳态的能力，因此也被称为“第二大脑”[10-11]。研究表明，DGP模型大鼠的ENS功能及形态结构均出现异常，包括ENS的肾上腺能神经纤维肿胀变性或神经缺失、小肠肌间神经丛胆碱能神经递质缺失和胆碱酯酶活性增加以及胃肠神经系统中一氧化氮合酶催化活性降低等[12-14]。

EGCs在肠道内环境稳定中发挥重要作用，可通过分泌多种神经营养因子促进ENS的生长、发育并维持肠神经元正常生理功能，但在持续高血糖的刺激下可导致肠神经元死亡[15]。Luo等[16]研究表明，在糖尿病急性期，EGCs激活可保护肠神经元免受糖尿病的损害。此外，高脂血症也可能是糖尿病相关胃动力受损的原因之一。Fukuhara等[17]研究发现，胃排空异常的糖尿病小鼠胃窦中的血清载脂蛋白E(apolipoprotein E，ApoE)水平和神经胶质纤维酸性蛋白表达均显著降低。胶质纤维酸性蛋白是EGCs活化的标记蛋白，在维持EGCs形态和功能完整性中具有重要意义。ApoE基因敲除小鼠的胃排空出现延迟，胶质纤维酸性蛋白表达显著下调，表明EGCs减少对于延迟胃排空的发展至关重要[17]。ApoE通过与肝脏和外周细胞上的特定受体结合，将脂蛋白、脂溶性维生素和胆固醇运输至淋巴系统，然后再运输至血液。ApoE缺陷可导致血浆胆固醇和三酰甘油水平升高，进而导致体内脂质存储增加，最终增加氧化应激。Ravella等[18]研究发现，ApoE基因敲除小鼠高脂血症或氧化应激增加均可降低胃中神经型一氧化氮合酶、鸟苷三磷酸环化水解酶1、核转录因子红系2相关因子2以及谷氨酰半胱氨酸合成酶的蛋白质水平。四氢生物蝶呤是维持神经型一氧化氮合酶活性必不可少的辅助因子，补充四氢生物蝶呤可以逆转DGP。据报道，雌激素慢性缺乏会对四氢生物蝶呤的功能产生负面影响，有助于DGP的发展[19]，这也可能是女性患DGP较男性更常见的原因。EGCs除提供神经营养支持外，还可介导肠神经元与其他细胞之间的相互作用，发挥免疫抑制和抗炎作用[20-21]。目前EGCs在糖尿病胃动力异常中的作用机制尚未明确，但其潜在的靶向作用可能为DGP的治疗提供新思路。

2 ICCs受损

ICCs丧失是DGP的组织学改变之一。ICCs是胃肠道活动的起搏细胞，其产生的慢波可使SMCs膜去极化，从而排空胃肠道，因此慢波的产生及传导异常均可导致胃肠运动障碍[22]。Bashashati和Mccallum[23]研究发现，约50%的DGP患者ICCs数量显著减少。此外，在超微结构水平上，ICCs及其周围基质也有显著变化，如核皱缩、核膜溢血、肿胀、异染色质以及细胞质体积减小、细胞质散性肿胀、内质网扩张等[24]。

c-Kit是酪氨酸激酶受体蛋白家族的重要成员之一，也是ICCs的一种特异性标志物。胃SMCs上富含胰岛素和胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1，IGF-1)受体，胰岛素可刺激IGF-1受体释放干细胞因子(stem cell factor，SCF)，c-Kit与SCF组成的SCF/c-Kit信号系统在ICCs的增殖、分化及迁移中发挥重要调控作用。有研究发现，胰岛素或IGF-1受体减少可抑制胃平滑肌SCF的产生，导致SCF/c-Kit信号通路受损，从而影响ICCs的正常功能[25]。因此，早期的胰岛素治疗可延缓DGP的发展。此外，还有研究发现，DGP患者ICCs中的Ano1(anoctamin 1)(一种钙激活氯离子通道)蛋白表达异常[26]。Ano1是ICCs电功能的关键蛋白，对慢波的传导起重要作用，DGP患者具有不同的Ano1变异，敲除Ano1基因的纯合小鼠表现为ICCs细胞数量减少、功能减退、胃慢波减弱以及胃窦肌肉不协调收缩等[27]。另有研究显示，DGP患者表达未知的Ano1变体，且此Ano1变体信使RNA的5′端缺少外显子1、外显子2和部分外显子3，同时，在细胞中产生的Ano1电流密度减小，且与正常Ano1相比，该电流表现出胃慢波减弱[28]。以上研究表明，ICCs中的Ano1表达异常可直接导致DGP的发生。在DGP的病因学中，Ano1可能成为调控因子，且有望成为恢复正常胃肠动力的新分子靶标。

3 免疫细胞浸润

有学者通过对40例胃轻瘫患者进行胃体活检发现，约42.5%的患者存在免疫细胞数量增加，其中最常见的为CD45、CD68免疫细胞标志物增加[13]。CD45是一种通用的造血细胞标记，可标记除成熟红细胞外的所有造血细胞。CD68是经典的巨噬细胞选择性标志物，因此抗CD68抗体的免疫反应性增加即表明巨噬细胞增加。巨噬细胞起源于骨髓、脾脏和胎儿肝脏中的髓样前体，随后进入血液，在各种环境因素(包括细胞因子、趋化因子、受体、激素等)差异性调节下表现出不同的功能性表型，并在趋化因子或其他组织特异性因子的影响下穿过血管内皮细胞迁移至不同的部位，分化为组织特异性巨噬细胞[29]。Cipriani等[30]研究发现，体内缺乏巨噬细胞的大鼠在糖尿病发展过程中不会出现胃排空延迟，表明巨噬细胞的存在是DGP发生的基础。

巨噬细胞主要分为M1型(经典活化型)和M2型(替代活化型)。M1型巨噬细胞主要介导炎症反应、组织破坏，高表达细胞表面标志物CD64、CD80和人类白细胞抗原-DR；M2型巨噬细胞则主要抑制炎症反应、促进炎症的消除和组织损伤修复，高表达细胞表面标志物CD206[31-32]。Cipriani等[33]发现，胃排空延迟与血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1，HO-1)阳性的M2型巨噬细胞选择性丢失以及HO-1阴性的M1型巨噬细胞的激活有关。Grover等[34]发现，在糖尿病小鼠胃排空延迟发生前，首先是HO-1表达丧失，随后出现胃排空延迟并伴随CD206阳性巨噬细胞数量显著减少，表明ICCs与CD206阳性细胞数量存在相关性。此外，胃窦肌肉CD206巨噬细胞中的HO-1表达上调可逆转胃排空延迟，用血红素治疗的小鼠胃排空恢复正常且巨噬细胞总数并未增加，但CD206阳性巨噬细胞的数量显著增加，表明HO-1表达上调可能直接导致巨噬细胞表型由M1型向M2型转变[35]。白细胞介素(interleukin，IL)-10可激活M2型巨噬细胞，诱导糖尿病小鼠胃体中的HO-1表达，这与IL-10可抑制促炎巨噬细胞生成、增加抗炎巨噬细胞表达的作用一致[36]。一项对照研究将10只糖尿病胃排空异常小鼠随机分为两组，分别给予IL-10和安慰剂治疗10周，并在小鼠胃平滑肌中使用HO-1和Kit抗体进行免疫标记，结果发现，与给予安慰剂的小鼠相比，给予IL-10的小鼠胃组织中的HO-1水平显著升高，且ICCs网络更有条理、连接性更好、分布更均匀[37]。因此，巨噬细胞表型之间的相互转化在DGP的发展和转归中起关键作用[35]。

4 FLCs减少

FLCs亦被称为血小板衍生生长因子受体α阳性(platelet derived growth factor receptor alpha，PDGFRα+)细胞，SMCs、ICCs与PDGFRα+电耦合形成合胞体，可在整个胃肠道产生起搏器活动，并将肠运动神经信号和机械敏感性转导至相邻的SMCs[38]。FLCs位于神经末梢附近，在嘌呤能神经传递中具有重要作用[39]。嘌呤能神经递质可与PDGFRα+细胞上的嘌呤能P2Y1受体结合，激活小电导钙激活钾通道3，使PDGFRα+细胞超极化，电活动通过PDGFRα+细胞与平滑肌之间的电偶联传递至平滑肌，引起平滑肌超极化和舒张[40]。Farrugia[5]在针对DGP患者的胃壁活检免疫标记中并未发现FLCs的数量或分布存在差异。Park等[41]对胃部手术后胃组织行免疫组织化学及免疫荧光染色发现，与健康对照者相比，糖尿病患者胃体和胃底的FLCs数量减少，表明FLCs减少可能是导致DGP的因素之一。另有动物实验发现，糖尿病小鼠结肠PDGFRα+细胞中的P2Y1受体/小电导钙激活钾通道3信号通路表达上调，从而抑制结肠肌细胞兴奋性和收缩性，导致小鼠的结肠转运异常[42]。但目前关于DGP与FLCs减少的研究较少，其相关机制也有待进一步探索。

5 SMCs病变

张亚萍等[43]通过观察糖尿病大鼠胃肠道的超微结构发现，大鼠的胃窦和结肠黏膜平滑肌呈显著的空泡变性、胞质溶解、线粒体肿胀，并存在不同程度的肌细胞排列紊乱。Faussone-Pellegrini等[24]通过光学显微镜观察20例DGP患者和20例特发性胃轻瘫患者的胃全层活检，结果显示，SMCs的线粒体聚集且肿胀、基底层增厚，SMCs包裹在富含胶原纤维的基质中，少数SMCs还存在嗜酸性包涵体、脂褐质及板层小体变性等。张默函等[44]发现，DGP的SMCs凋亡与IGF-1/磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信号通路有关，磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B是细胞内重要的信号通路，IGF-1可通过与其受体结合激活磷脂酰肌醇-3-激酶，进而活化蛋白激酶B，从而调控细胞凋亡；糖尿病状态下，高糖持续刺激胃SMCs，使IGF-1/磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信号通路处于受抑制状态，抗凋亡功能消失，导致SMCs凋亡。此外，Guo等[45]研究发现，糖尿病大鼠SMCs中的利钠肽介导的蛋白激酶G/蛋白激酶A-磷脂酶Cβ通路在DGP的发展中具有重要作用，利钠肽可通过蛋白激酶G和蛋白激酶A促使磷脂酶Cβ3S1105磷酸化，从而抑制磷脂酶Cβ3的活性和总量、降低三磷酸肌醇水平，进而抑制胃SMCs的自发性收缩。Herring等[46]研究显示，胃轻瘫患者平滑肌组织中的叉头框转录因子F1和叉头框转录因子 F2的表达水平均降低；此外，研究者还通过敲除叉头框转录因子F1和叉头框转录因子F2建立DGP小鼠模型，结果显示小鼠胃平滑肌收缩蛋白、血清反应因子和心肌素的表达水平均降低，并出现胃排空延迟[46]。表明叉头框转录因子F1和叉头框转录因子F2是维持胃正常功能所必需，其转录调控的改变可能导致胃轻瘫的发展。

6 小 结

既往由于DGP发病机制尚未明确，其治疗主要以减轻胃肠道症状和控制血糖为主，导致疗效并不理想。DGP发病机制复杂，涉及许多环节，其中任何一个环节出现病变均会导致DGP的发生。目前，关于DGP组织细胞学中的ICCs病变及免疫细胞浸润的研究较多，但对于神经系统、EGCs、SMCs及FLCs等的研究仍较少，有待进一步探索。未来通过对DGP组织细胞学改变的进一步研究，可以为DGP患者的对因治疗提供可靠依据，从而提高DGP患者的生活质量。