血管活性肠肽在胰高血糖素样肽-2介导的肠道脂质处理中的作用

《International Journal of Molecular Sciences》：The Role of Vasoactive Intestinal Peptide in Glucagon-like Peptide-2-Mediated Intestinal Lipid Handling

　　

肠道激素胰高血糖素样肽-2（glucagon-like peptide-2, GLP-2）在调节脂质处理（lipid handling）和促进肠道抗炎功能中发挥重要作用。在餐后状态下，GLP-2增加脂质吸收；在吸收后状态下，GLP-2动员预先形成的乳糜微粒（chylomicrons）。GLP-2通过血管活性肠肽（vasoactive intestinal peptide, VIP）减少大鼠回肠的炎症。然而，该通路尚未在GLP-2对肠道脂质处理的效应中进行验证。本研究在肠系膜淋巴管插管大鼠模型中，检验了VIP信号是否介导GLP-2在餐后和吸收后状态下对肠道脂质吸收和脂质动员的效应。研究人员给予VIP受体（VIP receptor, VIPR）拮抗剂，并分析腹腔注射GLP-2或磷酸盐缓冲液ominia（phosphate-buffered saline, PBS）后的脂质输出。VIPR拮抗减少了吸收后状态下GLP-2介导的脂质输出，但在餐后状态下无显著影响。这些结果表明GLP-2在餐后状态和吸收后状态下的功能存在差异，且VIP在吸收后状态下有助于GLP-2介导的脂质输出。

本研究发表于《International Journal of Molecular Sciences》，旨在探究血管活性肠肽（vasoactive intestinal peptide, VIP）信号通路在胰高血糖素样肽-2（glucagon-like peptide-2, GLP-2）介导的肠道脂质处理中的作用机制。

研究背景与问题：营养素摄入可刺激肠道激素GLP-2的分泌，该激素由胰高血糖素原（proglucagon）基因编码产生。既往研究表明，GLP-2在餐后状态和吸收后状态下均对肠道脂质处理具有重要调控作用，但其作用机制存在显著差异。在餐后状态下，GLP-2促进肠道吸收细胞（enterocytes）中的脂质吸收和乳糜微粒（chylomicron）形成；在吸收后状态下，GLP-2则释放储存于肠细胞外的"预先形成"的乳糜微粒。尽管多项研究证据指向肠神经系统（enteric nervous system, ENS）参与介导GLP-2对肠道脂质处理的调控，且GLP-2受体（GLP-2 receptor, GLP-2R）在肠神经元上表达，但介导这一过程的ENS具体组分仍不明确。VIP作为一种28个氨基酸的神经肽，属于胰高血糖素-肠促胰液素超家族，是ENS的重要组成成分。GL,sup>2可刺激肠VIP能神经元分泌VIP，而肠上皮细胞表达VIP受体（VIP receptor, VIPR）。既往研究证实GLP-2通过激活大鼠回肠黏膜下神经节的VIP神经元发挥抗炎效应，且肠腔脂质可刺激VIP能神经元释放VIP，进而激活3型固有淋巴样细胞（type 3 innate lymphoid cells, ILC3）上的VIPR，抑制白细胞介素-22（interleukin-22, IL-22）产生以增强脂质吸收。然而，VIP信号是否响应GLP-2刺激以增强肠道脂质分泌，尤其是在吸收后状态下的作用，尚未得到验证。基于此，研究人员在肠系膜淋巴管（mesenteric lymph duct, MLD）插管大鼠模型中，通过药理学手段靶向VIPR，系统研究了VIP信号在GLP-2调控肠道脂质处理中的介导作用，特别关注吸收后状态下的乳糜微粒释放。

研究设计与主要技术方法：本研究采用成年雄性Sprague-Dawley大鼠（体重200-350 g，8-10周龄），建立肠系膜淋巴管插管模型以直接评估肠道脂蛋白分泌。研究分为三个实验部分，涉及两种处理状态（餐后状态与吸收后状态）及多种检测手段。实验一检测外源性VIP对餐后脂质吸收的影响；实验二检测VIPR拮抗对GLP-2餐后脂质吸收效应的影响；实验三检测VIPR拮抗对GLP-2吸收后脂质动员效应的影响。主要检测指标包括淋巴流率（lymph flow rate, LFR）、甘油三酯（triglyceride, TG）输出量、载脂蛋白B（apolipoprotein B, ApoB）输出量、IL-22浓度及输出量，以及空肠组织中Cd36、Fatp4、Fabp2、Apoa4、Mttp、Fos、Dgat1和Il22等基因的mRNA表达水平。统计学分析采用双因素混合方差分析（ANOVA）结合Bonferroni或Sidak多重比较检验，以及非配对t检验、Mann-Whitney检验和单因素方差分析等。

研究结果部分：

2.1 外源性VIP对餐后状态下肠道淋巴流率、乳糜微粒输出和IL-22分泌的影响最小。研究人员发现，VIP处理组大鼠的LFR在30分钟时显著高于PBS对照组，但累积淋巴体积两组间无显著差异。TG输出量和累积TG量在两组间均无显著差异。ApoB输出量在VIP处理组1小时时显著高于对照组，但累积ApoB量无显著差异。IL-22浓度和输出量在VIP组120分钟时显著升高，血浆IL-22浓度无显著差异。Il22 mRNA表达在VIP处理组中显著上调，而其他脂质转运和代谢相关基因（Cd36、Fatp4、Fabp2、Apoa4、Mttp、Fos、Dgat1）的表达无显著变化。

2.2 VIPR拮抗不影响GLP-2介导的餐后状态下淋巴流动、脂质输出或IL-22分泌。在PBS预处理组中，GLP-2使LFR自基线升高并在1.5小时达峰值，累积淋巴体积显著高于PBS对照；在VIPR拮抗剂（VIP antagonist, VIPA）预处理组中，GLP-2同样增加累积淋巴体积。在GLP-2处理组间，VIPA与PBS预处理对LFR、累积淋巴体积、TG输出量、累积TG量、ApoB输出量及累积ApoB量均无显著差异。IL-22在淋巴中的浓度和输出量、血浆浓度以及空肠组织中各检测基因的mRNA表达在各组间均无显著差异。

2.3 VIPR拮抗减少GLP-2介导的吸收后状态下淋巴流动和乳糜微粒输出。在PBS预处理组中，GLP-2显著增加LFR、累积淋巴体积、TG输出量和累积TG量。在VIPA+GLP-2组与PBS+GLP-2组的比较中，VIPA预处理使LFR在45分钟时显著降低，累积淋巴体积显著减少；TG输出量和累积TG量无显著差异；ApoB输出量（ng/h）虽呈降低趋势但未达统计学显著性，而累积ApoB量（ng）在实验终点显著低于对照。

讨论部分分析：本研究揭示了GLP-2在餐后状态和吸收后状态下调控肠道脂质处理的不同机制模式。在餐后状态下，GLP-2增强脂质吸收的过程不依赖VIP信号；而在吸收后状态下，VIP信号参与介导GLP-2动员肠道储存脂质的效应。这一发现拓展了对GLP-2作用机制的认识。

研究人员首先分析了外源性VIP对餐后脂质吸收的效应。尽管基因敲除小鼠模型中VIPR缺失可减少脂质吸收，但本研究的急性药理学干预显示外源性VIP对脂质输出的影响有限。这种差异可能源于研究模型的不同：急性药理学干预与慢性基因缺失模型的效应存在本质区别。研究人员检测到VIP处理后IL-22基因表达上调和淋巴IL-22水平升高，这与VIP可促进ILC3分泌IL-22的体外研究结果一致，但考虑到时间进程，这些效应可能是脂质吸收的间接反应而非VIP的直接作用。

关于VIP信号在GLP-2餐后脂质吸收中的介质作用，研究结果显示VIPR拮抗未能消除GLP-2增强脂质输出的效应，也未影响关键脂肪酸转运或脂质代谢基因的mRNA表达，以及IL-22的mRNA和蛋白水平。这表明外周GLP-2在脂质吸收中的作用独立于VIP和IL-22信号通路，与既往研究中神经型一氧化氮合酶（neuronal nitric oxide synthase, NOS）介导的机制形成对比。

关于VIP信号在GLP-2吸收后脂质动员中的介质作用，VIPR拮抗显著减弱了GLP-2介导的脂质输出增加，支持VIP信号参与这一过程。可能的机制包括：VIP信号调节淋巴功能——GLP-2动员肠道脂质储存涉及淋巴功能调节，而淋巴功能受VIP信号调控；GLP-2R与VIP阳性肠神经元共定位，慢性GLP-2处理可增加VIP能神经元数量；GLP-2诱导的胃松弛、胃运动及抗炎过程均由肠神经元释放的VIP介导。此外，VIP信号可能通过ENS介导GLP-2的脂质动员效应。GLP-2通过ENS、特别是通过刺激淋巴管收缩性来增加脂质分泌，而VIP与一氧化氮（nitric oxide, NO）信号在肠神经元中存在强相互作用。本研究首次建立了GLP-2与VIP/NOS在吸收后状态下肠道脂质处理中的联系。值得注意的是，VIPR拮抗单独处理并未在两个状态下对淋巴流产生显著影响，提示VIP信号对淋巴功能的调节可能具有背景依赖性。

本研究存在若干局限性：采用急性药理学干预和短时间程采样；虽MLD插管大鼠模型可直接评估肠道脂蛋白分泌，但仅凭此单一模型解释需谨慎；未来研究需在慢性 settings 和遗传模型中进一步验证VIP信号的作用。

研究结论：VIP信号在GLP-2介导 absorption后状态下的脂质动员中发挥作用。这一发现进一步拓展了对肠道脂质储存与释放动态及GLP-2生物学的理解，可能有助于识别针对代谢疾病及其并发症的潜在治疗策略。