急性色氨酸耗竭 (ATD) 对健康志愿者食管敏感性的影响

1. 引言 胃食管反流病 (GERD) 定义为可归因于胃内容物反流至食管的症状或病变的存在，在西方社会是一种日益普遍的疾病。 典型的反流症状是胃灼热和反流，但 GERD 可以通过各种食管和食管外（非典型）症状（例如 慢性咳嗽）。

   在人类中，疼痛是一种由感觉、生理和心理方面组成的多模态体验。 为了模拟临床情况，实验模型应基于激活不同受体和中枢神经系统机制的多模式测试方案。

   食管感觉刺激的进展已经确定，典型和非典型症状不仅可能由胃酸反流引起，而且还可能由酸性 pH 值较低 (pH 4-7) 的反流事件引起。 在质子泵抑制剂 (PPI) 治疗后症状持续存在的 GERD 患者（难治性 GERD）中，持续的弱酸性反流被确定为主要的潜在因素。

   弱酸性反流事件期间症状产生的基础仍有待阐明，但 pH 范围为 4-7 的酸敏感性、机械膨胀（反流液中的空气增强）、对其他化学因素的敏感性（例如 胆汁）和食管对生理水平反流的超敏反应都已被提出。

   研究人员推测，内脏高敏感性在食管症状感知中起着重要作用。 这是由 PPI 治疗期间通常在生理数值范围内的回流参数提示的。 此外，先前的研究表明，与健康受试者相比，接受 PPI 治疗的难治性 GERD 患者对热、化学和机械食管刺激的内脏超敏反应增加。

   5-羟色胺或 5-羟色胺 (5-HT) 是一种主要的神经递质，主要存在于中枢神经系统和胃肠道 (GI) 道（粘膜肠嗜铬细胞）中。 5-HT来源于色氨酸，在胃肠道分泌、运动的调节中起着举足轻重的作用，长期以来与情绪调节和抑郁、焦虑、恐惧等心理问题有关。

   急性色氨酸耗竭 (ATD) 会暂时降低必需氨基酸色氨酸 (TRP) 的可用性，从而减少 5-HT 合成，并且是一种经过验证的技术，可以急剧降低中枢和外周 5-HT 浓度。 这是通过施用缺乏 TRP 的氨基酸混合物来实现的。

   ATD 广泛用于精神病学研究，以研究中枢 5-HT 在情感障碍中的作用，但进一步的研究表明，ATD 还通过延迟胃排空和增强直肠球囊扩张期间的内脏痛觉来影响 GI 生理。 此外，ATD 已被证明可以改变胃的餐后运动功能和扩张引起的恶心。 这些发现证实了 5-HT 参与控制胃调节和敏感性。

2. 基本原理和目标多项研究表明，5-HT 在脑-肠轴中起着重要作用，但其确切作用目前尚不清楚。 之前的研究表明，西酞普兰是一种选择性 5-羟色胺再摄取抑制剂 (SSRI)，可显着降低过敏健康志愿者的化学和机械敏感性。 丁螺环酮是一种 5-HT1A 受体部分激动剂，能够改变食管运动。 本研究的目的是调查急性色氨酸耗竭 (ATD) 对一组健康志愿者食管敏感性的影响，并评估其在症状感知中的作用。
3. 研究的一般描述 所有参与者将在研究开始前收到并签署知情同意书。 食道敏感性将通过多模式刺激在两个疗程（安慰剂氨基酸溶液后和 ATD 后）中进行测试，间隔至少一周。
4. 材料和方法 将使用多模式食管刺激探头进行研究，该探头允许对食管进行热、机械、电和化学刺激。

在每次刺激期间，将指示受试者使用电子视觉模拟量表 (VAS) 系统记录对症状的感知。 该设备允许受试者在 0 到 10 的范围内衡量感知和疼痛。

记录第一知觉（VAS=1）、痛觉阈值（VAS=5）和疼痛耐受阈值（VAS=7）。 当达到疼痛耐受阈值时，所有类型的食道刺激都会立即终止。 当达到疼痛耐受阈值（VAS = 7）时，将要求受试者绘制所涉及的疼痛区域，以确定疼痛的位置和所涉及的区域。

热刺激将通过再循环盐水溶液（NaCl 0.09%）进行，该盐水溶液由水浴加热，通过安装在探头上的气球。 通过增加从水浴到气球的流速，刺激温度将稳步增加。 流速将由计算机操作的泵控制。 气球中的体积将保持恒定在 5 毫升，以避免对食道的机械刺激。 气球中的温度传感器将持续监测刺激温度，该温度将在整个研究过程中在线显示在计算机显示器上。

机械刺激将通过安装在探头上的气球膨胀来进行。 盐水 (NaCl 0.09%) 流入球囊，引起膨胀，由计算机控制的泵调节。 在整个刺激过程中，气球中的体积会在线显示在计算机屏幕上。 将使用 37°C 的水进行机械刺激，以避免食道的热刺激。

机械刺激之前将有一个预处理期，在此期间气球将扩张，直到达到疼痛感知阈值 (VAS = 5)。 该预处理期用于对食管组织进行预处理，让受试者适应机械扩张的感觉。

电刺激将由安装在球囊近端的 2 个刺激电极执行。 将使用标准电刺激器提供电阻滞脉冲。 在 200Hz 时，将给出持续时间为 1ms 的单脉冲。脉冲的幅度将稳步增加，步长为 0.5mA，间隔为 15 秒。 为安全起见，最大强度限制为 50 mA。 ECG 监测将作为食道电刺激期间的安全措施进行。

将通过在食道中注入酸性溶液 (HCl 0.1N) 在远端食道中进行化学刺激。 输液速度由蠕动输液泵控制，流速为 2ml/min。 刺激将持续最多 30 分钟。

急性色氨酸耗竭

将研究 ATD 对食道敏感性的影响。 氨基酸混合物将根据研究人员先前使用的方案制备。 所有底物均有市售，同位素和化学纯度最低为 99%。 将使用气相色谱-质谱法（GC-MS，GC-柱：AT5-MS 30m x 0.25 mm 内径；0.25µm 薄膜（Grace））确认产品的身份。 氨基酸混合物由 15 种氨基酸组成，（4.1g L-丙氨酸、2.4g 甘氨酸、2.4g L-组氨酸、6.0g L-异亮氨酸、10.1g L-亮氨酸、6.7g L-赖氨酸、4.3g L-苯丙氨酸, 9.2g L-脯氨酸, 5.2g L-丝氨酸, 4.3g L-苏氨酸, 5.2g L-酪氨酸, 6.7g L-缬氨酸, 3.7g L-精氨酸, 2.0g L-半胱氨酸, 3.0g L-蛋氨酸和3.0 g L-色氨酸）。 缺乏 TRP 的氨基酸混合物由相同的 15 种氨基酸组成，但缺少色氨酸。

氨基酸混合物将通过鼻胃管探针给药，以避免因混合物的难闻味道和气味而引起的恶心。 在安慰剂治疗期间，使用了一种对照氨基酸混合物，其中含有富含 TRP 的相同氨基酸，以防止 TRP 水平下降。 随着时间的推移，每个参与者将在第一次会议中以随机顺序接受安慰剂或 ATD。 在第二次会议中，受试者将收到他/她第一次没有收到的其他产品。 因为氨基酸混合物会影响 HV 的 5-HT 水平，我们将首先使用 Mini International Neuropsychiatric Interview（荷兰语，版本 5.0.0， DSM-IV）在招募志愿者期间评估他们的精神状况。

研究大纲 禁食过夜后，受试者将来到 UZ Gasthuisberg 的内窥镜检查单元，研究将在那里进行。 将为每个受试者安排两个疗程：一个安慰剂疗程和一个 ATD 疗程，每个疗程之间至少间隔一周。 会议将以单盲方式进行，安慰剂和 ATD 的顺序将是随机的。

由于在摄入氨基酸混合物后约 5 小时获得最大 TRP 消耗，因此将在食道刺激实际开始前 5 小时通过鼻胃管输注给予氨基酸。

在氨基酸混合物给药和食道刺激实际开始之间的这段时间内，受试者将被要求观看具有中性情感内容的标准化电影。 氨基酸混合物给药后五小时，多模态刺激探针将通过口腔定位。 将探头放入食道后（下食道括约肌上方 10 厘米），它将固定在下巴上，受试者在整个研究期间保持半卧位。 在刺激开始前，受试者会有 15 分钟的适应期，以适应探头的感觉，并为正确使用 VAS 计提供指导。

在每种类型的刺激期间将监测 VAS 评分。 在受试者达到疼痛耐受阈值 (VAS = 7) 时，所有刺激都将立即停止，但电刺激除外，出于安全原因，我们将在达到 VAS 5 后停止刺激。