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目的:炎症性肠病是一种慢性非特异性胃肠炎性病变,包括溃疡性结肠炎和克罗恩病,是以消化道的慢性复发性炎症及黏膜组织损伤为特征,发病率较高且反复发作,本实验通过建立炎症性肠病小鼠模型,研究木犀草素对炎症性肠病的治疗效果及其药效学作用,并对各组小鼠血清中炎症因子IL-6和TNF-α的比值、结肠黏膜组织中GRP78、XBP1、IRE1α的蛋白和基因表达水平进行检测分析,阐释木犀草素通过IRE1/XBP1通路调节内质网应激来保护肠黏膜屏障治疗炎症性肠病,并进一步探讨木犀草素在炎症性肠病中发挥治疗作用可能的作用靶点与最佳有效剂量,为临床治疗炎症性肠病提供相应的理论依据。
方法:1.炎症性肠病小鼠模型的建立及评价:采用3%浓度的葡聚糖硫酸钠自由饮用法诱导建立炎症性肠病小鼠模型,通过定期(每24h)测量小鼠的饮食量、精神活动状态、皮毛光泽度,并每日对小鼠的体重、粪便形状、便血程度等进行疾病活动指数DAI评分,及病理来评价模型成功与否。2.实验分组及给药处理:选取SPF级健康雄性C57BL/6小鼠36只,体重20±2g,6-8周龄,按体重分层随机分组分为6组:正常对照组、模型组、阳性对照柳氮磺吡啶组、木犀草素低剂量组、木犀草素中剂量组和木犀草素高剂量组(n=10),进行干预。3.相关指标检测:采用ELISA法检测血清中炎症因子IL-6和TNF-α的表达水平;采用RT-PCP技术检测GRP78、XBP1、IRE1α的mRNA表达;采用Westernblot技术检测小鼠结肠中GRP78、XBP1、IRE1α的蛋白表达。
结果:1.炎症性肠病小鼠模型的建立及评估:与正常对照组比较,模型组小鼠饮食量下降,精神活动状态降低,皮毛光泽度下降,体重明显降低并伴有稀软便、及明显肉眼血便,DAI及HS评分显著升高,差异具有显著性意义(P<0.01)。在病理方面,正常对照组小鼠绒毛、腺体排列整齐,结构规则,模型组绒毛发生融合、断裂、炎症细胞增加,腺腔形状扭曲、甚至消失,淋巴组织大量增生,淋巴管扩张,黏膜增厚水肿等符合结肠炎的病理特征。在结肠长度方面,模型组结肠长度明显缩短。
2.木犀草素对炎症性肠病小鼠的药效学作用:经过干预后,各治疗组小鼠饮食饮水量增加,精神活动状态改善,皮毛光泽度改善,体重停止下降并出现回升,脓血便及肉眼血便消失,稀软便稍成形,DAI及HS评分降低,差异具有统计学意义且各治疗组与模型组相比差异显著(P<0.01)。在病理方面减少了炎症细胞,在绒毛及腺体排列方面也有所改善,提示木犀草素可以抑制炎症细胞的产生,改善粘膜损伤情况,减轻并改善小鼠炎症性肠病症状。在结肠长度方面,各治疗组不同程度抑制了小鼠结肠的缩短,与模型组相比差异显著,有统计学意义(P<0.01)。ELISA检测显示,各治疗组血清中炎症因子IL-6和TNF-α较模型组显著降低,差异具有统计学意义(P<0.01)。Westernblot显示,与模型组相比,各治疗组GRP78、IRE1α、XBP1s蛋白显著上调,差异具有统计学意义(P<0.01)。RT-PCR显示,与模型组相比,各治疗组GRP78、IRE1α、XBP1mRNA明显上调,差异具有统计学意义(P<0.01)。
结论:1.采用3%葡聚糖硫酸钠自由饮用5天可以成功诱导出实验性炎症性肠病小鼠,模型具备稳定性、重复性,方法简单,价格低廉,为实验性炎症性肠病的研究奠定了基础。2.木犀草素可以有效缓解炎症性肠病小鼠的腹泻、便血等症状,降低炎症性肠病小鼠DAI评分,抑制小鼠结肠缩短,同时能够改善小鼠结肠组织病理损伤,降低HS评分。
3.木犀草素能够上调小鼠结肠组织GRP78、IRE1α、XBP1s蛋白的表达,同时能够上调小鼠结肠组织GRP78、IRE1α、XBP1基因的表达,通过IRE1/XBP1通路调节内质网过度应激造成的损伤,抑制炎症细胞的产生,改善粘膜损伤情况,进而维持内质网的稳态,减轻并改善小鼠炎症性肠病症状,起到保护肠道作用。其作用的相关因子可能就是木犀草素起效的靶点,但尚需进一步临床实验研究。
方法:1.炎症性肠病小鼠模型的建立及评价:采用3%浓度的葡聚糖硫酸钠自由饮用法诱导建立炎症性肠病小鼠模型,通过定期(每24h)测量小鼠的饮食量、精神活动状态、皮毛光泽度,并每日对小鼠的体重、粪便形状、便血程度等进行疾病活动指数DAI评分,及病理来评价模型成功与否。2.实验分组及给药处理:选取SPF级健康雄性C57BL/6小鼠36只,体重20±2g,6-8周龄,按体重分层随机分组分为6组:正常对照组、模型组、阳性对照柳氮磺吡啶组、木犀草素低剂量组、木犀草素中剂量组和木犀草素高剂量组(n=10),进行干预。3.相关指标检测:采用ELISA法检测血清中炎症因子IL-6和TNF-α的表达水平;采用RT-PCP技术检测GRP78、XBP1、IRE1α的mRNA表达;采用Westernblot技术检测小鼠结肠中GRP78、XBP1、IRE1α的蛋白表达。
结果:1.炎症性肠病小鼠模型的建立及评估:与正常对照组比较,模型组小鼠饮食量下降,精神活动状态降低,皮毛光泽度下降,体重明显降低并伴有稀软便、及明显肉眼血便,DAI及HS评分显著升高,差异具有显著性意义(P<0.01)。在病理方面,正常对照组小鼠绒毛、腺体排列整齐,结构规则,模型组绒毛发生融合、断裂、炎症细胞增加,腺腔形状扭曲、甚至消失,淋巴组织大量增生,淋巴管扩张,黏膜增厚水肿等符合结肠炎的病理特征。在结肠长度方面,模型组结肠长度明显缩短。
2.木犀草素对炎症性肠病小鼠的药效学作用:经过干预后,各治疗组小鼠饮食饮水量增加,精神活动状态改善,皮毛光泽度改善,体重停止下降并出现回升,脓血便及肉眼血便消失,稀软便稍成形,DAI及HS评分降低,差异具有统计学意义且各治疗组与模型组相比差异显著(P<0.01)。在病理方面减少了炎症细胞,在绒毛及腺体排列方面也有所改善,提示木犀草素可以抑制炎症细胞的产生,改善粘膜损伤情况,减轻并改善小鼠炎症性肠病症状。在结肠长度方面,各治疗组不同程度抑制了小鼠结肠的缩短,与模型组相比差异显著,有统计学意义(P<0.01)。ELISA检测显示,各治疗组血清中炎症因子IL-6和TNF-α较模型组显著降低,差异具有统计学意义(P<0.01)。Westernblot显示,与模型组相比,各治疗组GRP78、IRE1α、XBP1s蛋白显著上调,差异具有统计学意义(P<0.01)。RT-PCR显示,与模型组相比,各治疗组GRP78、IRE1α、XBP1mRNA明显上调,差异具有统计学意义(P<0.01)。
结论:1.采用3%葡聚糖硫酸钠自由饮用5天可以成功诱导出实验性炎症性肠病小鼠,模型具备稳定性、重复性,方法简单,价格低廉,为实验性炎症性肠病的研究奠定了基础。2.木犀草素可以有效缓解炎症性肠病小鼠的腹泻、便血等症状,降低炎症性肠病小鼠DAI评分,抑制小鼠结肠缩短,同时能够改善小鼠结肠组织病理损伤,降低HS评分。
3.木犀草素能够上调小鼠结肠组织GRP78、IRE1α、XBP1s蛋白的表达,同时能够上调小鼠结肠组织GRP78、IRE1α、XBP1基因的表达,通过IRE1/XBP1通路调节内质网过度应激造成的损伤,抑制炎症细胞的产生,改善粘膜损伤情况,进而维持内质网的稳态,减轻并改善小鼠炎症性肠病症状,起到保护肠道作用。其作用的相关因子可能就是木犀草素起效的靶点,但尚需进一步临床实验研究。