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研究目的: 嗜酸细胞性胃肠炎(Eosinophilic gastroenteritis,EG)是以胃肠道的某些部位弥漫性或局限性嗜酸性粒细胞(eosinophil,Eos)异常浸润为特征的胃肠道疾,近年EG的发病率逐渐升高,其发病机制仍未完全明确。本实验通过建立卵清蛋白(ovalbumin,OVA)诱导的嗜酸性粒细胞胃肠炎(Eosinophilic Gastroenteritis,EG)小鼠模型,检测EG小鼠血清中OVA特异性IgE(OVA-sIgE)、嗜酸性粒细胞趋化因子(eotaxin,EOT)水平;同时,检测 EG小鼠胃、肠道组织的白介素5(interleukin5,IL-5)、γ-干扰素(Interferon-gamma,IFN-γ)、Toll样受体4(toll-like receptor-4,TLR4)的表达水平,以研究EG可能的发病机制,从而探讨TLR4在EG中的作用。在EG治疗手段的探讨方面,本实验应用糖皮质激素(强的松)、孟鲁司特(顺尔宁)、蒙脱石(思密达)干预并观察疗效,为EG临床用药提供新的思路和途径。 研究方法: 本实验分两部分,第一部分:建立 EG小鼠模型;第二部分:应用三种药物干预并观察疗效。 第一部分实验:24只雌性,6周龄的Balb/c小鼠,适应性喂养1周后,随机分为正常对照组(n=8)、OVA处理组(n=8)、安慰剂组(n=8)。对OVA处理组小鼠处理:第1天,予OVA/Al(OH)3/生理盐水(500ug/lmg/0.5ml)基础致敏1次;分别于第8天和第15天,予OVA/生理盐水(500ug/0.5ml)强化致敏1次,第18-30天,予PLGA包裹的OVA/生理盐水(lmg/8mg/0.3ml)隔日灌胃激发(共7次);同时,予安慰剂组等量的佐剂行腹腔注射和生理盐水灌胃。正常对照组不作特殊处理,正常喂养。3组小鼠于第31天处死,取外周血行 EOS计数;用ELISA法检测血清OVA特异性IgE水平,取食管下段、胃窦、空肠、回肠和结肠组织,HE染色观察其病理学变化,以验证造模是否成功。 第二部分实验:56只雌性,6周龄的Balb/c小鼠,适应性喂养1周后,随机分为正常对照组、模型1组、模型2组、强的松治疗组、顺尔宁治疗组、思密达治疗组、思密达预防组,每组8只。正常对照组不作特殊处理,正常喂养,模型1组处理同实验一的OVA处理组,模型2组经致敏和激发后不作干预,正常喂养;强的松治疗组经致敏和激发后予强的松(3mg/kg)灌胃连续2周;顺尔宁治疗组经致敏和激发后予顺尔宁(1.5mg/kg)灌胃连续2周、思密达治疗组经致敏和激发后予思密达(6g/kg)灌胃连续1周,思密达预防组经致敏后予思密达(6g/kg)灌胃连续1周,再予OVA灌胃激发。各组小鼠均于处理24小时后处死,取外周血行Eos计数;用ELISA法检测IgE、Eotaxin的含量;取食管下段、胃窦、空肠、回肠和结肠组织,HE染色观察其病理学变化;免疫组织化学方法检测胃肠组织TLR4、IL-5、IFN-γ的表达水平。 统计学方法:采用SPSS19.0进行数据的统计分析,检测结果以(均数±标准差)表示,对三组及以上的定量资料采用单因素方差分析及两两比较的LSD-t检验,免疫组化评分用非参数统计分析,以P<0.05表示差异有统计学意义。 结果: 1、各组小鼠的临床表现: 1.1、OVA处理组小鼠在致敏后均出现不同程度的活动减少、精神不佳、竖毛、弓背等表现,激发胃肠道过敏后其中6只小鼠排糊状或水样便、肛周沾粪,体重进行性下降。正常对照组与安慰剂组小鼠毛发光泽,精神良好,活动正常。 1.2、模型1组小鼠表现与实验一OVA处理组相似。模型2组小鼠在停止激发1周后排成形大便,仍有精神不佳等表现,体重仍有下降趋势。强的松治疗组小鼠给药2-4天后症状改善,表现较前活跃,1周后出现体重增长。顺尔宁治疗组小鼠给药1周后仍有懒动、精神不佳等表现,体重仍有下降。思密达治疗组小鼠给药2、3天后排成形大便,余症状无明显变化。思密达预防组小鼠致敏后均出现懒动、精神不佳等表现,激发后有5只排糊状或水样便,伴体重进行性下降。 2、小鼠外周血Eos计数: 2.1、正常对照组、安慰剂组和OVA处理组的Eos计数有统计学差异(F=7.859,P=0.030)。其中,正常对照组、安慰剂组 Eos计数无统计学差异(P=0.990),OVA处理组Eos较正常对照组升高,有统计学差异(P=0.032)。 2.2、正常组、模型1组和模型2组小鼠的外周血 Eos计数有统计学差异(F=3.841,P=0.038)。其中,模型1组与模型2组Eos计数无明显差异(P=0.671),模型1组Eos计数较正常组高,有统计学差异(P=0.029),模型2组Eos计数较正常组高,有统计学差异(P=0.025)。药物干预后,强的松治疗组、顺尔宁治疗组、思密达治疗组、思密达预防组小鼠的外周血Eos计数与模型1组、模型2组比较无统计学差异(F=0.237, P=0.944),各药物组之间无统计学差异(F=0.320,P=0.811)。 3、小鼠血清OVA-sIgE的水平: 3.1、正常对照组、安慰剂组和OVA处理组小鼠血清OVA-sIgE水平有统计学差异(F=1.218,P=0.000),其中,正常对照组、安慰剂组小鼠血清OVA-sIgE水平无统计学差异(P=0.556),OVA处理组小鼠血清OVA-sIgE水平较正常对照组高,有统计学差异(P=0.000)。 3.2、正常对照组、模型1组和模型2组小鼠血清OVA-sIgE水平有统计学差异,(F=628.852,P=0.000),其中,模型1组与模型2组小鼠血清 OVA-sIgE水平无统计学差异(P=0.053),模型1组小鼠血清OVA-sIgE水平较正常组高,有统计学差异(P=0.000),模型2组OVA-sIgE水平较正常组高,有统计学差异(P=0.000)。药物干预后,模型1、2组和强的松治疗组小鼠血清OVA-sIgE水平有统计学差异(F=60.464,P=0.000),其中,强的松治疗组小鼠血清OVA-sIgE水平比模型1、2组低,有统计学差异(P=0.000)。顺尔宁治疗组、思密达治疗组、思密达预防组小鼠血清OVA-sIgE水平与模型1、2组无统计学差异(F=1.045, P=0.398)。各药物处理组之间有统计学差异(F=47.610,P=0.000)。其中,强的松治疗组小鼠血清OVA-sIgE水平比顺尔宁治疗组*、思密达治疗组**、思密达预防组***低,有统计学差异(P*=0.000,P**=0.030,P***=0.037),顺尔宁治疗组、思密达治疗组、思密达预防组OVA-sIgE水平无统计学差异(F=1.126, P=0.343)。 4、小鼠血清Eotaxin的水平: 正常组、模型1组和模型2组小鼠血清 Eotaxin水平有统计学差异(F=1.705,P=0.000),其中,模型1组小鼠血清Eotaxin水平比正常组高,有统计学差异(P=0.000),模型2组小鼠血清Eotaxin水平比正常组高,有统计学差异(P=0.000),模型2组小鼠血清Eotaxin水平较模型1组低,有统计学差异(P=0.000)。各药物干预组小鼠血清 Eotaxin水平与模型1组比较有统计学差异(F=230.09,P=0.000),强的松治疗组*、顺尔宁治疗组**、思密达治疗组***、思密达预防组****小鼠血清 Eotaxin水平比模型1组低,有统计学差异(P*=0.000,P**=0.013,P***=0.046,P****=0.037),各药物干预组小鼠血清Eotaxin水平与模型2组比较无统计学差异(F=3.778,P=0.064)。各药物组之间无统计学差异(F=0.310,P=0.921)。 5、小鼠消化道组织病理: 实验一:OVA处理组小鼠的胃、空肠组织粘膜变薄、断裂,下层充血,腺上皮脱落,均有嗜酸性粒细胞增多,不同程度的炎症细胞浸润,而食管下段、回肠、结肠未见明显异常。正常组和安慰剂组小鼠各段组织基本结构正常,未见嗜酸性粒细胞增多。 实验二:模型1组、2组小鼠胃、空肠组织病理改变与实验一的OVA处理组相似。强的松治疗组小鼠胃、空肠粘膜各层结构基本正常,仅见轻微充血及炎症细胞浸润,EOS浸润程度较轻。顺尔宁治疗组、思密达治疗组、思密达预防组的病理改变未见改善,与模型1、2组相似。 6、小鼠胃、空肠组织的IL-5、IFN-γ、TLR4表达水平: 6.1、正常对照组小鼠胃、空肠TLR4、IL-5、IFN-γ均有表达。 七组小鼠胃与空肠的IL-5水平无统计学差异(H=4272.515,P=0.637);七组小鼠胃与空肠的IFN-γ水平无统计学差异(H=2473.483,P=0.433);七组小鼠胃与空肠的TLR4水平无统计学差异(H=374.328,P=0.827)。 6.2、IL-5:正常组、模型1组、模型2组和强的松治疗组小鼠胃空肠IL-5水平有统计学差异(F=59.296,P=0.000),其中,模型1组*、模型2组**、强的松治疗组***小鼠胃空肠 IL-5水平比正常组高,有统计学意义(P*=0.000, P**=0.000,P***=0.000);强的松治疗组小鼠胃空肠IL-5水平比模型1组*、模型2组**低,有统计学意义(P*=0.000,P**=0.000);模型1组和模型2组小鼠胃空肠IL-5水平无统计学差异(P=0.401)。正常组、模型1组、模型2组和顺尔宁治疗组小鼠胃空肠IL-5水平有统计学差异(F=54.658,P=0.000),其中,模型1组*、模型2组**、顺尔宁治疗组***小鼠胃空肠IL-5水平比正常组高,有统计学意义(P*=0.000,P**=0.000,P***=0.000);顺尔宁治疗组小鼠胃空肠IL-5水平与模型1组*、模型2组**无统计学差异(P*=0.267,P**=0.426)。正常组、模型1组、模型2组和思密达治疗组小鼠胃空肠IL-5水平有统计学差异(F=45.293,P=0.000),其中,模型1组*、模型2组**、思密达治疗组***小鼠胃、空肠的IL-5水平比正常组高,有统计学意义(P*=0.000,P**=0.000, P***=0.000);思密达治疗组小鼠胃空肠IL-5水平与模型1组*、模型2组**无统计学差异(P*=0.280,P**=0.828)。正常组、模型1组、模型2组和思密达预防组小鼠胃空肠IL-5水平有统计学差异(F=47.893,P=0.000),其中,模型1组*、模型2组**、思密达预防组***小鼠胃、空肠的IL-5水平比正常组高,有统计学差异(P*=0.000,P**=0.000,P***=0.000),思密达预防组小鼠胃、空肠的IL-5水平与模型1组*、模型2组**无统计学差异(P*=0.377,P**=0.658)。 6.3、IFN-γ:正常组、模型1组、模型2组和强的松治疗组小鼠胃空肠IFN-γ水平无统计学差异(F=1.220,P=0.310)。正常组、模型1组、模型2组和顺尔宁治疗组小鼠胃、空肠IFN-γ的水平无统计学差异(F=0.733,P=0.536)。正常组、模型1组、模型2组和思密达治疗组小鼠胃、空肠IFN-γ的水平无统计学差异(F=0.529,P=0.664)。正常组、模型1组、模型2组和思密达预防组小鼠胃、空肠IFN-γ的水平无统计学差异(F=0.632,P=0.597)。 6.4、TLR4:正常组、模型1组、模型2组和强的松治疗组小鼠胃、空肠TLR4的水平无统计学差异(F=0.974,P=0.429)。正常组、模型1组、模型2组和顺尔宁治疗组小鼠胃、空肠TLR4的水平无统计学差异(F=0.677,P=0.610)。正常组、模型1组、模型2组和思密达治疗组小鼠胃、空肠TLR4的水平无统计学差异(F=0.742,P=0.567)。正常组、模型1组、模型2组和思密达预防组小鼠胃、空肠TLR4的水平无统计学差异(F=0.674,P=0.613)。 结论: 1、OVA作为过敏原,成功诱导小鼠出现过敏表现和在胃、空肠组织出现嗜酸性粒细胞浸润等相应的病理变化。 2、EG模型小鼠血清OVA-sIgE呈持续性高水平表达;血清Eotaxin水平在疾病早期时相升高,而在持续阶段有下降趋势;EG模型小鼠胃、空肠组织的IL-5水平升高,IFN-γ、TLR4表达无明显变化。 3、强的松治疗可改善EG小鼠过敏表现和胃、空肠组织的炎症病理改变;顺尔宁、思密达处理后,EG小鼠的过敏表现和胃、空肠组织炎症病理改变未见明显改善。 4、强的松治疗后, EG小鼠血清OVA-sIgE水平降低和胃、空肠组织IL-5的表达下调,对血清 Eotaxin水平和胃、空肠组织 IFN-γ、TLR4的表达无明显影响;顺尔宁、思密达处理后,EG小鼠血清OVA-sIgE、Eotaxin水平和胃、空肠组织的IL-5、IFN-γ、TLR4表达水平无明显改变。 5、在EG早期时相应用糖皮质激素有一定疗效,思密达可改善EG伴随的大便性状改变的症状,顺尔宁对EG有无治疗效果仍需进一步探讨。