TCB2通过激活5-HT2A受体，经由TRPV4途径改善双侧骨盆神经损伤大鼠的膀胱功能

《European Journal of Pharmacology》：Activation of 5-HT 2A Receptor by TCB2 Improves Bladder Function in Rats with Bilateral Pelvic Nerve Injury via TRPV4

膀胱逼尿肌无力（DU）治疗研究：通过建立双侧盆腔神经损伤（BPNI）大鼠模型，发现5-HT2A受体激动剂TCB2可改善膀胱功能障碍，其机制与TRPV4介导的钙离子内流调控相关，拮抗剂HC-067047可逆转此效应。该研究首次揭示5-HT2A受体与TRPV4在DU治疗中的协同作用。

　　

张琳|陈勋|张梦怡|匡一芳|郑大超|黄立轩|顾宝军|姚海军|倪建树

上海交通大学医学院附属上海第九人民医院泌尿科

摘要

膀胱逼尿肌活动不足（DU）是一种常见的膀胱功能障碍，目前尚缺乏有效的治疗方法。多项研究表明5-HT_2A受体参与排尿的调节，但其在DU中的作用仍不清楚。此外，瞬时受体电位香草酸4（TRPV4）激动剂可通过增强传入信号改善BPNI大鼠的膀胱功能，且5-HT/5-HT_2A受体与TRPV4在多种病理生理过程中存在功能关联。在本研究中，我们建立了双侧盆腔神经损伤（BPNI）模型。通过组织染色和膀胱测压发现，BPNI模型在组织学和尿动力学表现上均表现出DU特征。鞘内注射5-HT_2A受体激动剂TCB2可促进BPNI大鼠的排尿反射，降低收缩间期（ICI）、残余尿量（RV）和膀胱容量（BC），这一效果可被TRPV4拮抗剂HC-067047逆转。Western blot和免疫荧光分析显示，假手术组与BPNI组在L6-S1背根神经节（DRG）和脊髓背角中的5-HT_2A受体表达无显著差异，而BPNI组中的TRPV4表达显著降低。钙成像显示TCB2可增加DRG神经元的钙流入，这一作用可被HC-067047阻断。这些发现表明5-HT_2A受体激动剂可通过TRPV4调节排尿反射来改善BPNI大鼠的膀胱功能障碍。5-HT_2A受体可能是治疗DU的潜在靶点。

引言

膀胱活动不足（UAB）是一种常见的膀胱功能障碍，表现为尿频、夜间尿频、尿失禁、尿流弱和排尿间断，主要由膀胱逼尿肌活动不足（DU）引起（Wang等人，2023b）。国际尿失禁协会（ICS）将DU定义为“收缩强度和/或持续时间减弱，导致膀胱排空时间延长和/或无法在正常时间内完全排空”（Wang等人，2023a）。多项研究表明，DU的可能原因包括中枢或周围神经损伤、膀胱出口梗阻、慢性缺血、糖尿病和交感神经抑制（Jhang等人，2022）。脊髓损伤或盆腔神经损伤的患者通常被归类为神经源性DU，而许多神经系统正常的患者则被归类为肌源性DU（Jhang等人，2022）。

DU的潜在机制尚不完全清楚。据推测，DU不仅可能由逼尿肌功能障碍引起，还可能与感觉传入通路、中枢神经系统（CNS）和运动传出通路的功能障碍有关（Yoshida和Yamaguchi，2014）。DU与膀胱容量感知异常有关，但并不一定降低逼尿肌的收缩力。对来自膀胱的传入信息的中枢处理异常可能导致对膀胱容量的敏感性降低。一些患者的DU可能是由于排尿反射因传入感受器反应受损而提前终止所致（Smith等人，2015）。双侧盆腔神经损伤（BPNI）大鼠的神经源性DU模型表现出残余尿量（RV）增加和最大排尿压力降低，为基础研究提供了工具（Tyagi等人，2014）。

目前，DU尚无有效的治疗方法，指南仅推荐对于残余尿量过多的患者采用清洁间歇导尿，而非药物治疗或手术治疗（Jhang等人，2022）。因此，迫切需要寻找新的有效治疗手段。先前的研究表明，瞬时受体电位香草酸4（TRPV4）激动剂通过增强传入信号可改善BPNI大鼠的膀胱功能，这提示调节膀胱传入神经功能可能是一种新的治疗策略（Deruyver等人，2018）。

5-羟色胺（5-HT）是一种重要的神经递质，通过5-HT1A、5-HT2（5-HT2A、5-HT2B和5-HT2C）和5-HT7受体调节排尿（de Groat，2002；Ramage，2006）。我们之前的研究证实，5-HT_2A受体激动剂可改善糖尿病和慢性脊髓损伤大鼠的排尿功能障碍，且在两种模型中5-HT_2A受体在腰骶脊髓中的表达均显著上调（Cao等人，2019；Cao等人，2018；Chen等人，2013；Tu等人，2015）。然而，5-HT_2A受体在DU大鼠中的作用仍不清楚。此外，一些研究还表明5-HT/5-HT_2A受体与TRPV4在多种病理生理过程中存在功能关联（Afolabi等人，2023；Cenac等人，2010）。TRPV4在脊髓中也广泛表达，其表达增加可能导致排尿功能障碍和神经性疼痛（Hu等人，2023；Sidwell等人，2023）。

本研究利用BPNI大鼠模型模拟盆腔手术引起的神经源性DU，并探讨了5-HT_2A受体和TRPV4在BPNI大鼠排尿中的作用。

动物模型

动物

从上海第六人民医院动物实验室购买了44只8周大的Sprague-Dawley雄性大鼠（体重280–320克）。所有大鼠均饲养在无特定病原体的环境中，环境条件受控：12/12小时光照/黑暗周期（光照周期从早上7点持续到晚上7点），室温23–25°C，湿度55–70%。食物和水可自由获取。大鼠随机分为两组：假手术组和BPNI组。

BPNI后膀胱的组织学变化

假手术组和BPNI组的大鼠体重无显著差异（表1）。BPNI组大鼠的膀胱重量是假手术组的2倍（*P<0.05，图1C），这与逼尿肌厚度增加一致（*P<0.05，图1A、1B和1D）。BPNI大鼠膀胱的Masson三色染色显示存在水肿、逼尿肌空泡化和浆膜下纤维化（图1B）。

BPNI对排尿的影响

与假手术组相比，BPNI组大鼠的收缩间期（ICI）、排尿体积（VV）、残余尿量（RV）和膀胱容量（BC）显著增加

讨论

以往的研究中广泛使用了包括切断和挤压损伤在内的盆腔神经损伤动物模型来探讨DU的发病机制和治疗方法（Deng等人，2022；Dewulf等人，2019；Liang等人，2020；Weyne等人，2018）。在储存和排尿阶段，通过膀胱和尿道的传入神经监测膀胱的充盈状态（Osman等人，2018）。盆腔神经在膀胱和尿道之间传递传入和传出信号

结论

本研究结果表明，鞘内注射5-HT_2A受体激动剂TCB2可促进BPNI大鼠的排尿反射并改善膀胱功能。然而，这种效应被TRPV4拮抗剂HC-067047抑制；其机制可能涉及TRPV4拮抗剂阻断5-HT_2A受体激动剂诱导的神经元钙流入。本研究表明，调节传入神经活动是一种有前景的治疗策略，5-HT_2A受体可能在此过程中发挥作用

作者贡献声明

张梦怡：项目管理、数据分析。郑大超：资金获取。匡一芳：方法学设计。顾宝军：监督指导。黄立轩：方法学设计。倪建树：写作、审稿与编辑、项目管理、资金获取、概念构思。姚海军：监督指导。陈勋：项目管理、数据分析。张琳：初稿撰写、项目管理、数据分析、概念构思

利益冲突

作者声明无利益冲突。

数据可用性

如需获取支持本研究结果的数据，可向通讯作者提出合理请求。

资助

国家自然科学基金（项目/资助编号：82100818），上海市科学技术委员会（项目/资助编号：11903800）

利益冲突声明

作者声明无利益冲突。