Gastroparesis is a common symptom in Parkinson’s disease (PD) and whether any change occurs in gastric smooth muscle cells (SMCs) of PD patients is unclear. We previously reported that rats with bilateral substantia nigra lesions induced by 6-hydroxydopamine (6-OHDA), referred to as 6-OHDA rats, manifest typical gastroparesis. In the present study, we further investigate the underlying mechanism. By means of an organ bath system and an implantable radiotelemetry system, both a weakened contractile force of gastric circular smooth muscle and gastric myoelectric activity were detected in the 6-OHDA rats and phasic and tonic contractions elicited by carbachol or high concentration of potassium were significantly reduced in gastric circular muscle strips. A thickened smooth muscle layer was observed under a light microscope and an ultrastructure of hypertrophic SMCs, with increased caveolae and decreased dense bodies, was observed under transmission electron microscope. Furthermore, the mRNA and protein expression levels of contractile markers (myosin light chain 20, myosin heavy chain 11 and α-smooth muscle actin) and the transcription factor serum response factor (SRF) were significantly decreased, while the TNFα and IL-1β content was increased in the 6-OHDA rats. These results suggest that the decreased contractile force in 6-OHDA rats may be associated with the phenotypic abnormality observed in SMCs, which is due to downregulated contractile proteins induced by decreased SRF expression in the inflammatory muscular microenvironment.

中文翻译：

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帕金森病大鼠胃动力障碍的胃平滑肌细胞表型异常

胃轻瘫是帕金森病 (PD) 的常见症状，PD 患者的胃平滑肌细胞 (SMC) 是否发生任何变化尚不清楚。我们之前报道过，由 6-羟基多巴胺 (6-OHDA) 诱导的双侧黑质病变的大鼠，称为 6-OHDA 大鼠，表现出典型的胃轻瘫。在本研究中，我们进一步研究了潜在的机制。通过器官浴系统和植入式无线电遥测系统，6-OHDA大鼠胃环状平滑肌收缩力减弱，胃肌电活动减弱，氨胆碱或高浓度钾引起的阶段性和强直性收缩明显。胃环状肌条减少。光镜下可见平滑肌层增厚，透射电镜下可见肥大SMC超微结构，小窝增多，致密小体减少。此外，收缩标志物（肌球蛋白轻链 20、肌球蛋白重链 11 和 α-平滑肌肌动蛋白）和转录因子血清反应因子（SRF）的 mRNA 和蛋白质表达水平显着降低，而 TNFα 和 IL-1β 含量在 6-OHDA 大鼠中增加。这些结果表明 6-OHDA 大鼠收缩力的降低可能与 SMC 中观察到的表型异常有关，这是由于炎症肌肉微​​环境中 SRF 表达降低引起的收缩蛋白下调所致。在透射电子显微镜下观察到小窝增加和致密体减少。此外，收缩标志物（肌球蛋白轻链 20、肌球蛋白重链 11 和α-平滑肌肌动蛋白）和转录因子血清反应因子（SRF）的 mRNA 和蛋白质表达水平显着降低，而 TNFα 和 IL-1β 含量在 6-OHDA 大鼠中增加。这些结果表明 6-OHDA 大鼠收缩力的降低可能与 SMC 中观察到的表型异常有关，这是由于炎症肌肉微​​环境中 SRF 表达降低引起的收缩蛋白下调所致。在透射电子显微镜下观察到小窝增加和致密体减少。此外，收缩标志物（肌球蛋白轻链 20、肌球蛋白重链 11 和 α-平滑肌肌动蛋白）和转录因子血清反应因子（SRF）的 mRNA 和蛋白质表达水平显着降低，而 TNFα 和 IL-1β 含量在 6-OHDA 大鼠中增加。这些结果表明 6-OHDA 大鼠收缩力的降低可能与 SMC 中观察到的表型异常有关，这是由于炎症肌肉微​​环境中 SRF 表达降低引起的收缩蛋白下调所致。肌球蛋白重链 11 和 α-平滑肌肌动蛋白）和转录因子血清反应因子（SRF）显着降低，而 6-OHDA 大鼠的 TNFα 和 IL-1β 含量增加。这些结果表明 6-OHDA 大鼠收缩力的降低可能与 SMC 中观察到的表型异常有关，这是由于炎症肌肉微​​环境中 SRF 表达降低引起的收缩蛋白下调所致。肌球蛋白重链 11 和 α-平滑肌肌动蛋白）和转录因子血清反应因子（SRF）显着降低，而 6-OHDA 大鼠的 TNFα 和 IL-1β 含量增加。这些结果表明 6-OHDA 大鼠收缩力的降低可能与 SMC 中观察到的表型异常有关，这是由于炎症肌肉微​​环境中 SRF 表达降低引起的收缩蛋白下调所致。