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目的:溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)是一种以反复炎症及肠道黏膜损伤为主要病理特征的炎症性肠病,因此,治疗UC的关键在于缓解反复存在的炎症及修复受损的肠黏膜。自噬作为一种清道夫机制,具有抗炎作用。黄芪多糖(Astragalus polysaccharide,APS)是中药黄芪的主要活性成分,能够与多种受体相互作用,发挥调节免疫、抑制过度炎症反应等功能,在UC的治疗中疗效确切,但其具体作用机制不明。本实验通过探讨APS调控芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor,AhR)激活自噬缓解UC的分子机制,为从中医药中寻求多靶点防治UC提供理论依据。方法:1、动物实验:(1)选用C57BL/6J小鼠,DSS诱导建立UC模型,从第一天至第七天给予3%DSS溶液自由饮水,第八天至第十天更换为常规饮用水。造模同时,分别予以低(100mg/kg)、中(200mg/kg)、高(400mg/kg)剂量的APS溶液灌胃。实验期间每日称量各组小鼠体重、观察小鼠便血情况,进行疾病活动指数(Disease activity index,DAI)评分。实验结束后,检测小鼠血清中异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate,FITC)的含量,测量小鼠结肠长度,HE染色观察小鼠结肠组织病理变化。q-PCR检测结肠组织中炎症因子TNF-ɑ、IL-1β、IL-18、IL-8、IL-6、IL-2、IL-4、IL-10、IL-22以及自噬相关基因Atg5、Atg7、Atg16L、Beclin1的m RNA表达水平。Western Blot检测紧密连接蛋白Occludin、Claudin-1,自噬相关蛋白Beclin1、LC3B、p62,以及AhR的表达水平。(2)选用C57BL/6小鼠,DSS诱导建立UC模型,给予AhR抑制剂CH-223191灌胃处理,q-PCR检测结肠组织中炎症因子,Western Blot法检测紧密连接蛋白、自噬相关蛋白的表达量变化。2、细胞实验:(1)使用1μg/ml脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激肠上皮细胞Caco-2构建炎症模型,MTS法选定25μg/ml、50μg/ml、100μg/ml三种浓度的APS进行药物干预。q-PCR检测Caco-2细胞中炎症因子、自噬相关基因以及AhR的m RNA表达水平;Western Blot检测紧密连接蛋白、自噬相关蛋白的表达水平。m RFP-GFP-LC3双荧光报告基因质粒转染,观察Caco-2细胞中自噬小体数量及自噬流的变化。(2)使用AhR抑制剂BAY-218预处理Caco-2细胞后构建炎症模型,q-PCR检测Caco-2细胞中炎症因子m RNA表达水平的变化,Western Blot检测紧密连接蛋白、自噬相关蛋白的表达量变化。结果:1、动物实验:(1)与模型组相比,APS干预组小鼠DAI评分有所降低,小鼠结肠长度明显增加,血清中FITC含量减少。结肠组织炎症细胞浸润减少,黏膜受损程度减轻,促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-18、IL-8、IL-6、IL-2的m RNA表达水平显著降低,抑炎因子IL-22、IL-10、IL-4的m RNA表达水平显著升高(p<0.01)。紧密连接蛋白Occludin、Claudin-1的表达水平明显升高(p<0.01)。(2)与模型组相比,APS干预组Beclin1、LC3B的表达水平有所升高,p62的表达水平明显降低;自噬相关基因Atg5、Atg7、Atg16L、Beclin1的m RNA表达水平均显著升高(p<0.01)。(3)与模型组相比,APS干预组AhR蛋白表达水平显著升高;抑制AhR后,促炎因子的表达显著升高;紧密连接蛋白的表达水平显著降低;自噬蛋白Beclin1、LC3B-II的表达水平明显降低,p62的表达水平明显升高。2、细胞实验:(1)在Caco-2细胞炎症模型中,APS干预后,促炎因子的m RNA表达水平显著降低(p<0.01);抑炎因子m RNA水平明显升高(p<0.05);紧密连接蛋白表达水平显著升高(p<0.01)。(2)APS处理组与模型组相比,细胞中Beclin1、LC3B蛋白表达水平明显升高,p62蛋白表达水平显著降低(p<0.01);自噬相关基因m RNA水平显著升高(p<0.01)。同时m RFP-GFP-LC3质粒瞬转,镜下观察。APS作用后,Caco-2细胞中自噬小体数量明显增多。抑制自噬后,APS抗炎及上调紧密连接蛋白表达的作用被部分削弱。(3)APS干预后,Caco-2细胞AhR的m RNA表达水平及蛋白表达水平均升高。抑制AhR后APS抗炎及激活自噬的作用被削弱。结论:1、在UC的发生、发展中,小鼠自噬水平降低;APS激活结肠组织自噬可以减轻小鼠结肠炎症,修复肠粘膜屏障;2、在UC中AhR的表达降低,APS可以促进AhR表达;AhR的缺失加重结肠炎症及肠黏膜受损;3、APS可能通过AhR激活自噬下调小鼠肠道炎症反应,修复肠粘膜屏障,缓解UC。