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摘要
背景动物研究表明，胃动素影响胆囊运动。在人类中，没有效果显示，但红霉素，一种胃动素受体激动剂，诱导胆囊排空。
目标探讨增加外源性胃动素剂量对人空腹胆囊体积和窦性收缩力的影响。
方法-禁食一晚后，8名健康男性接受了增加剂量的Leu静脉注射13-motilin (KW-5139)或0.9% NaCl，采用双盲随机方式。超声检查胆囊容积及腔室收缩频率。
结果-输注胃动素增加血浆胃动素水平。与安慰剂输注期间的平均稳定胆囊体积相比，Motilin在输注结束时分别减少了8.0(5.0)%、17.1(5.0)%、18.5(4.7)%和16.1(4.9)%，分别为2、4、8和16 pmol/kg/min (p<0.05)。胃动素输注时胃窦收缩频率增加，安慰剂输注时无明显变化(p<0.05)。
结论-外源性胃动素减少空腹胆囊体积和增加胃窦收缩。在达到最大减少量后，继续大剂量输注胃动素后，胆囊体积不再进一步减少，并保持在相同的减少量。胃动素输注期间胆囊体积减少的程度模拟了人类迁移运动复合体前庭期活动的胆囊排空。本研究提示胃动素可能在空腹胆囊排空的调节中发挥生理作用。
- 胃动素
- 胆囊
- 腔
- 能动性
- 超声
数据来自Altmetric.com
胃动素是一种由22个氨基酸组成的多肽，在小肠的肠色素细胞中产生。1在消化间状态下，血浆胃动素水平表现出与迁移运动复合体(MMC)密切相关的循环变化，2 - 4一种妊娠性(胃)肠收缩的三期循环模式。MMC分为三个阶段:第一阶段，运动静止;第二阶段，不规则的收缩活动;第三阶段，一段有节奏的收缩，最大频率为每分钟胃窦2 - 3次收缩，十二指肠和空肠10 - 12次收缩。在MMC的第三阶段之前达到最大的胃动素水平。5
胆囊体积在消化间期与MMC同步波动。消化间胆囊排空开始于第二阶段的前半段，在第三阶段之前达到最大胆囊体积减少，随后胆囊迅速重新填充。6-13在胆囊排空开始前，胃动素出现小而显著的增加，在胆囊排空开始后25分钟，血浆胃动素达到峰值。14，15血浆胃动素与胆囊排空有关，与MMC的起源有关。血浆胃动素峰值只与始于胃的mmc有关，5这一观察结果得到了证实，并与胆囊排空有关。6，11胆囊收缩和血浆胃动素水平升高仅当III期始于胃窦时才在II期被发现，而当III期始于十二指肠时则不被发现。6，11这一观察结果为MMC特征在个体之间和同一个体内的广泛变化提供了基础，这是已知发生在人类身上的。16目前还没有发现血浆胃动素水平和胆囊排空变化的原因。
外源性胃动素输注可在两个人体内诱导胃窦三期3.，4和狗,8，17，18但据报道，中度胆囊收缩只发生在狗身上，8，19，20.而在人类身上还没有观察到任何影响。21此外，由于手动压迫胆囊和向十二指肠输注胆汁会引起血浆胃动素水平升高，有人提出，在人类中，胃动素不是控制胆囊排空，而是控制胆汁输出量。21，22然而，红霉素，一种胃动素受体激动剂，可引起人体胆囊收缩。23-29这一发现表明，胃动素应该有同样的效果。
因此，尚不清楚血浆胃动素的升高是消化间期胆囊收缩(以及MMC III期)的原因还是后果，也不清楚这些事件是否相关。胆汁酸的肠肝循环和消化间动力一定以某种方式相关，因为MMC的III期在胆汁酸从十二指肠近端运输到远端小肠的过程中起着重要作用，胆汁酸在远端小肠被吸收并运输回肝脏。30.
由于尚不清楚胃动素在禁食状态下是否对人胆囊有影响(如果有影响，剂量是多少)，本研究使用了胃动素分级输注。本研究的目的首先是探讨胃动素分级输注对人体胆囊体积的影响，以确定胃动素是否负责空腹胆囊排空。其次，研究胃动素输注对胃窦收缩力的影响，以明确胃动素在胆囊和胃窦运动中的作用。
方法
主题
8名男性志愿者被纳入研究(平均年龄22.1岁(SD 3.3岁)，BMI 22.4 (1.0) kg/m2)．所有受试者都是健康的，不吸烟，在研究前两周没有使用过任何药物。在研究之前，通过超声检查胆囊，其中一名志愿者因胆囊能见度差而被排除在外。超声检查显示所有受试者上消化道均无胆结石或其他异常。
该方案得到了乌得勒支大学医院伦理委员会的批准。获得每位受试者的知情同意。
试验协议
采用随机、双盲、交叉研究设计，测试胃动素与安慰剂(0.9% NaCl)对空腹状态下胆囊容量和胃窦收缩的影响，同时测量血浆胃动素水平。胃动素和安慰剂的效果分别在5.5天(四分位数范围4-101天)的中位间隔进行研究。每个实验在早上08点半开始，禁食12小时后;受试者在前一天食用低脂饮食且不饮酒。在右臂肘前静脉留置插管输注。首先给予20分钟生理盐水输注(1.0 ml/min)，测量基线值胆囊容积和血浆胃动素水平。注入亮氨酸13胃动素(kw - 5139;Kyowa Hakko Kogyo有限公司，东京，日本)或安慰剂。Motilin以4个逐步增加的剂量连续输注:2,4,8和16 pmol/kg/min，各输注20分钟;通过使用注射器输液泵增加输液速率(分别为0.15、0.30、0.60和1.20 ml/min)来获得增加。输注注射器中胃动素浓度为36.0 ng/kg/ml，总容积为45 ml。安慰剂也按此时间表输注。无菌胃动素溶液或安慰剂的输液注射器由医院药房准备并随机分配。在胃动素或安慰剂输注后，实验结束，随后输注生理盐水20分钟(1.0 ml/min)。
在整个实验过程中，在左臂肘前静脉留置套管取3.5 ml血样，每隔5分钟测量血浆胃动素水平。血液样本采集于EDTA预装管(6.8 mg EDTA)中，加入50 μl/ml抑肽酶后立即冷藏(Trasylol, Bayer，勒沃库森，德国)。然后在4°C下离心分离等离子体，并在- 20°C保存，直到分析。血浆胃动素水平测量灵敏和特异性放射免疫分析法，如先前描述的彼得斯等．2仅在输注胃动素前20分钟和输注胃动素期间测定血浆胃动素水平。之所以只测量这些血浆水平，是因为我们主要感兴趣的是每次剂量所引起的血浆胃动素水平的增加，以及每次剂量所达到的稳态浓度。由于胃动素的半衰期很短，大约4.5分钟，因此预期有一个稳定的浓度。31
在整个研究过程中，受试者被问及可能的副作用。在每次注射结束时，受试者被问及他们的总体健康状况以及恶心和腹部不适等胃肠道症状。
超声
通过实时超声(Scanner 250, 3.5/5 MHz凸传感器，Pie Medical, Maastricht，荷兰)测量胆囊体积。在受试者仰卧位时获得肋下超声图像。超声检查每隔5分钟进行一次。获得最大尺寸胆囊的纵向和横向图像。根据柱面总和法在线计算胆囊容积。32
在受试者仰卧位时，在上腹部进行胃窦超声检查，以评估胃窦收缩情况。在两次胆囊测量之间(间隔0-5分钟、10 - 15分钟、20-25分钟、30-35分钟、40-45分钟等)，每隔10分钟作一次胃窦超声检查。因此，在开始输注一定剂量后约2分钟进行第一次窦道测量，在开始输注约12分钟后进行第二次窦道测量。超声探头纵向放置，以确保一次扫描包括胃窦、主动脉和肠系膜上静脉，以规范扫描位置。这种方法已经有人描述过了。29，33，34超声检查定义为胃窦肌层增厚，胃窦面积最大减少，随后肌肉层松弛，胃窦面积增加。胃窦收缩频率定义为两分钟内视觉上胃窦收缩的完整次数。所有超声图像都存储在录像带上。在一名受试者中，超声检查不能清楚地看到胃窦，因此只有7名受试者可以确定胃窦收缩频率。
数据分析
基线胆囊容积是在输注胃动素或安慰剂前20分钟生理盐水期间每隔5分钟测量5次胆囊容积的平均值。输注胃动素或安慰剂期间的胆囊体积以基线体积的百分比表示。因此，所有显示的胆囊容积值都是相对值。分别计算每个人在输注前、输注中、输注后三个时间段内每两分钟的平均窦性收缩次数。为了分析不同剂量的胃动素对胃窦收缩频率的影响，只有两次测量中的第二次(在该剂量输注开始后10-15分钟)被认为是该剂量的代表。
统计分析
胆囊容积和血浆胃动素水平以均值(SEM)表示(n=8)。每两分钟胃窦收缩用四分位范围的中位数表示(n=7)。考虑到可能的剂量或时间效应，用重复测量方差分析评估胃动素和安慰剂输注胆囊容量的差异。当检测到显著差异时，使用单变量进一步比较对比结果F测试。用Student 's量表评估胃动素组和安慰剂组最大胆囊减容的差异t测试配对数据。血浆胃动素水平在每个剂量之间和每个剂量内的差异通过重复测量方差分析进行评估。胃窦收缩频率的数据不服从正态分布，因此需要进行非参数检验。采用Wilcoxon配对、符号秩检验比较输注前、中、后心房收缩频率。使用Friedman检验和Student-Newman Keuls检验比较每种胃动素剂量的胃窦运动数据。统计学意义定义为双尾概率小于0.05。
结果
受试者在输注胃动素期间和输注后均无抱怨。四名参与者报告在胃动素输注过程中有强烈的饥饿感，但这种感觉与剂量无关。
血浆胃动素水平
输注前基线血浆胃动素水平为217.9 (9.6)pg/ml。在注射胃动素2、4、8和16 pmol/kg/min结束时，血浆胃动素水平分别为385.1(64.0)、1024.7(137.7)、1992.5(100.3)和3863.5 (240.0)pg/ml(图1)．血浆胃动素水平在各连续剂量间有显著差异(p<0.05)。在开始输注该剂量后10分钟，观察到血浆胃动素水平显著增加(p<0.05)。注射10分钟后，4、8和16 pmol/kg/min胃动素剂量的血浆胃动素水平无进一步显著变化。但在2 pmol/kg/min剂量下，10分钟后血浆胃动素水平继续显著升高(p<0.05)。
逐步增加胃动素剂量输注前和输注期间血浆胃动素水平(均数(SEM))。水平柱表示胃动素剂量。
胆囊容积
在开始输注胃动素和安慰剂之前，前20分钟生理盐水输注期间的平均基线胆囊容量分别为33.0 (3.6)ml和33.9 (5.1)ml (NS)。数字2显示增加胃动素剂量对胆囊容积的影响。与安慰剂相比，胃动素导致胆囊体积显著减少(p<0.05)，但这种减少与剂量无关。输注胃动素30分钟后胆囊容积明显减少(p<0.05)。当平均胆囊容积为基线的82.6(4.6)%时，输注开始45分钟后胆囊容积没有进一步减少。在胃动素输注的其余时间内，体积保持稳定。在2、4、8和16 pmol/kg/min输注胃动素结束时，平均胆囊体积分别为基线胆囊体积的92.0(5.0)%、82.9(5.0)%、81.5(4.7)%和83.9(4.9)%。胃动素输注结束20分钟后，平均胆囊容积达到基线胆囊容积的87.9(3.6)%。胃动素输注期间胆囊体积最大减少在40-65分钟内达到，除了一名对胃动素输注无反应的受试者胆囊体积明显减少。在安慰剂输注期间，随机达到最大胆囊容积减少(30-100分钟)。
胃动素(封闭圈)与安慰剂(生理盐水;开方)输注胆囊容积(平均(SEM))。胆囊容积以基线容积的百分比表示。横柱表示胃动素的用量。胃动素与安慰剂比较P <0.05。
表格1显示每个个体的最大胆囊体积减少(作为基线体积的百分比)和时间(从输注开始的分钟)，当达到最大减少时，胃动素和安慰剂。胃动素和安慰剂之间开始输注和达到最大胆囊减容的平均时间间隔没有显著差异(p=0.06)。胃动素输注组胆囊体积最大减少27.9(3.8)%，安慰剂输注组胆囊体积最大减少20.9(4.2)%。其中一名受试者对胃动素输注无反应，胆囊体积减少，在整个研究过程中胆囊体积保持不变。当该受试者被排除在分析之外时，胃动素和安慰剂治疗之间的最大胆囊体积减少仍然没有差异。
窦的收缩性
数字3.分别显示胃动素或安慰剂输注前20分钟、输注中和输注后20分钟内的胃窦收缩频率(每两分钟收缩次数)。注入胃动素期间的收缩次数与安慰剂期间相比显著增加(胃动素的中位数为2.13次(四分位数范围1.75-2.25)，安慰剂为0.63次(0.38-0.75)/两分钟;p < 0.05)。胃动素输注前20分钟胃窦收缩次数与安慰剂输注前无差异。胃动素输注结束后20分钟内的窦性收缩次数与安慰剂输注结束后无差异。胃动素对胃窦收缩力无剂量依赖效应。胃动素输注开始后胃窦收缩频率增加，在输注开始后10-15 - 30-35分钟达到最大值(每2分钟收缩4 - 6次)。在注射胃动素和安慰剂期间，胃窦收缩频率从未超过每两分钟六次。
输注前20分钟、输注80分钟、输注胃动素(阴影柱)和安慰剂(开柱)后20分钟的胃窦收缩频率(中位数和四分位数范围)。
讨论
到目前为止，胃动素被认为是调节人类胃肠运动的重要激素。胃肠运动以MMC的循环模式为特征，与各种胃肠事件有关，如胃酸产生、胰腺分泌和胆囊排空。然而，尚不清楚胃动素是否与胆囊排空有关。据我们所知，这是第一个表明外源性胃动素导致人类禁食状态下胆囊体积减少的研究。连续输注逐步增加剂量的胃动素可导致最大胆囊体积减少约30%，这一值与正常生理条件下MMC胃窦期III前的胆囊体积减少相当。6这表明，在禁食状态下，胆囊排空只是部分的，最大排空量约为30%。
在我们的研究中，血浆胃动素水平呈逐步增加的趋势，在输注10分钟后，以三种最高的胃动素剂量达到稳定状态。最低剂量为2 pmol/kg/min的胃动素没有稳定浓度，这可能是由于在该剂量下内源性胃动素浓度波动的影响更大。由于外源性胃动素诱导内源性胃动素的释放，35，36在我们的研究中测量的血浆胃动素水平是内源性和外源性胃动素的结果。外源性胃动素对内源性胃动素的释放在低剂量时与剂量有关，35但似乎与高剂量无关。36这一观察结果可能解释了最低剂量为2 pmol/kg/min的稳态的缺失。
代入残基13(蛋氨酸)在人胃动素中不影响胃十二指肠运动活动。此外，Met具有相同的生物活性13在神经通路的药物阻断过程中，替代动素也被体外研究建议使用。37的低浓缩铀13因此，在我们的研究中使用的人体胃动素类似物将具有与人体胃动素相同的效果。
之前唯一关于外源性胃动素输注对人胆囊影响的研究是由Svenberg发表的等在1984年。21以两种不同浓度注入纯猪胃动素60分钟，分别使血浆胃动素增加了40 pmol/l(生理)和200 pmol/l(上生理)，但对5名受试者的胆囊排空没有影响。然而,Svenberg等的结果可能受到了他们实验技术的影响。这些作者使用锝-99m标记的HIDA闪烁术来测量胆囊排空。然而,当99米Tc-HIDA以丸剂的形式给予(文中未明确)，仅观察到胆汁流量，但未检测到胆囊容量的变化。38此外，胃动素输注前已经过了一次胆囊排空，此时肝脏和胆囊中的大部分放射性标记物可能已消失。此外，肝脏对标签的再摄取不会像标签那样发生，99米Tc-HIDA不被远端小肠吸收。在我们的研究中使用的超声波技术，以及其他红霉素对人类胆囊的影响，23-29因此可以反映真实的胆囊体积和收缩。与安慰剂组相比，胃动素组从开始输注到胆囊容量最大减少的平均时间间隔往往更短，尽管这种差异没有统计学意义。然而，我们认为，观察到胆囊排空是随机实现安慰剂和胃动素同步更相关。
我们发现胃动素在禁食状态下对胆囊的收缩作用与已报道的红霉素(胃动素受体激动剂)对人胆囊的作用是一致的，23-29根据使用动素和动素的动物实验结果。8，19，20.然而，剂量效应关系不同。红霉素对人胆囊体积的影响是剂量依赖的，直到达到胆囊体积减少基线体积的40-45%的平台。25在人类中，motilide EM523还诱导剂量依赖性胆囊排空，这与发生在消化间期状态的排空相同。20.在狗体内，胆囊的收缩反应与剂量无关，但胃动素诱导的胆囊收缩开始于与剂量相关的潜伏期，并在停止输注前恢复到输注前的水平。8，19然而，这些对人类和狗的研究都没有像我们在研究中那样逐步增加红霉素、EM523或胃动素的剂量。我们观察到，输注30分钟后胆囊容量开始减少(胃动素剂量低至4 pmol/kg/min)，并持续到输注开始45分钟后达到平台期。我们的结果表明，以逐步增加的剂量输注胃动素，导致血浆胃动素持续上升，克服脱敏，从而维持低胆囊容量。我们没有发现胃动素对胆囊体积减少的剂量依赖效应，但这可能是研究设计的结果，逐步增加剂量，每次剂量之间没有洗脱时间。因此，空腹状态下胆囊体积减少的刺激因素可能是血浆胃动素水平本身的突然升高，而不是持续的高胃动素水平本身。这一观点得到在正常生理条件下的观察的支持，在胆囊排空开始之前，血浆胃动素水平有一个小而显著的增加。14，15我们的研究虽然没有提供关于胃动素在禁食状态下减少胆囊体积的机制的额外信息，但为胃动素通过人体胃动素受体起作用的假设提供了支持。
虽然在我们的研究中使用的超声检查并不是研究胃窦运动的最佳方法，但结果显示胃动素诱导的胃窦收缩增加。由于胃动素输注没有引起持续的高胃窦收缩频率，可能存在胃动素过敏过速或对胃动素敏感性降低的时期，在此期间不能引起胃窦收缩。39，40然而，我们不能排除胃窦收缩缺失，因为每10分钟监测一次胃窦收缩仅2分钟。为了明确胃动素对循环胃窦运动的影响及其与胆囊排空的相关性，需要结合胆囊超声连续记录胃肠运动。
总之，我们的研究表明，外源性胃动素可诱导胆囊体积部分减少，同时增加胃窦收缩力。因此，胃动素除了已知的调节胃窦收缩力的作用外，还可能在空腹状态下调节胆囊排空中发挥生理作用。进一步的研究需要同时记录胆囊容量和持续的前庭十二指肠压力。
致谢
低浓缩铀13-motilin (kww -5139)由日本东京的Kyowa Hakko Kogyo株式会社提供。P C van de Meeberg因其在超声检查方面的贡献而受到认可。本研究由荷兰科学研究组织、医学与健康研究理事会(NWO-GMW)资助900-522-140。这项工作已在第11届国际研讨会上以摘要形式提出，哥本哈根，1996年9月(Regul Pept1996;64: 114)。