基于巨噬细胞极化探讨高脂饮食小鼠结直肠癌痰证的细胞学基础

来源 :福建中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lm20090910
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目的:高脂饮食可以通过影响巨噬细胞极化增加结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)的发病风险。本研究通过高脂饮食结合AOM/DSS构建小鼠CRC痰证模型,采用经典化痰方二陈汤进行干预,方证对应明确巨噬细胞极化与CRC痰证的关系;并通过巨噬细胞模型进一步验证二陈汤对巨噬细胞极化作用。本实验对CRC痰证形成的细胞、分子机制进行了初步探索,为中医药防治CRC提供了细胞免疫角度的依据,为寻找中医药防治CRC的药物标靶提供了实验依据。方法:1.体内实验:将110只5周龄SPF级雄性ICR小鼠,适应性喂养一周后,随机分为普通饲料饲喂部分(对照组、CRC组,每组20只)和高脂饲料饲喂部分(痰证组、痰证CRC组、化痰CRC组,每组20只),每个部分随机多分5只用作第5周痰证模型检测。分别喂养4周后,测定血脂指标,结合小鼠体征判断痰证模型是否成功。痰证模型成功后,对化痰CRC组灌胃二陈汤(8.7g·kg-1·d-1)直至实验结束,其余各组灌胃等体积生理盐水。第8周开始,对CRC组和痰证CRC组注射氧化偶氮甲烷(AOM,0.15mL/g),联合第9、14、19周3个循环葡聚糖硫酸钠(DSS,2%自由饮用1周)诱导CRC,其余各组在相应时间注射生理盐水、自由饮水。每周测量小鼠体质量,并进行行为学观察。26周后取材,检测各组小鼠血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、血糖(GLU)的水平,记录各组肿瘤发生情况。苏木素-伊红(HE)染色观察各组小鼠肠道病理变化;免疫组化检测各组小鼠结直肠组织中巨噬细胞标记蛋白CD68,以及M1型巨噬细胞的标记蛋白iNOS、M2型巨噬细胞的标记蛋白CD206等的表达。2.体外实验:制备二陈汤水煎剂,并用CCK-8法筛选对细胞增殖无明显抑制作用的加药浓度。采用细胞能量代谢分析仪分析二陈汤对巨噬细胞RAW264.7线粒体呼吸功能的影响,并通过分析能量代谢结果,初步判断二陈汤对巨噬细胞极化的作用趋势。对小鼠单核巨噬细胞RAW264.7用LPS(100ng/mL)+IFN-γ(20ng/mL)诱导构建M1型巨噬细胞模型,用IL-4(20ng/mL)诱导构建M2型巨噬细胞模型,24h后镜下观察细胞形态,收集细胞,加抗体后上流式检测M?(F4/80+CD11b)、M1(CD11c)、M2(CD206)型巨噬细胞表面标志性蛋白的表达,结合q-PCR分析M1(TNF-α、iNOS)、M2(Arg-1、MMR)表型标志性基因表达,分析造模是否成功。模型成功后,设置对照组(M?组)、模型组(M1组、M2组)、模型干预组(M1+EC组、M2+EC组)、对M?干预的二陈汤组(EC组)。除对照组外,模型组和模型干预组均先用上述方法复制模型,24h后对模型干预组和EC组加入含二陈汤(2mg/mL)的培养基进行干预,流式检测各组表面标志性蛋白表达,实时荧光定量PCR(q-PCR)检测各组基因相对表达量。结果:1.体内实验:(1)模型评价:(1)痰证模型:与正常组相比,模型组第5周和第26周的体质量,第5周的TG、TC,第26周的GLU、TG、TC都明显升高(P<0.05);化痰后,化痰CRC组小鼠体质量、GLU、TC与痰证CRC组相比均明显下降(P<0.05)。(2)CRC模型:CRC造模期间,CRC组和痰证CRC组小鼠出现便血、排稀便;造模结束后两组的成瘤率分别为66.7%和92.9%,明显高于正常组的0%;再结合病理分析结果可知,CRC造模成功。(2)免疫组织化学法检测结果:与对照组相比,CRC组、痰证CRC组、化痰CRC组的CD68表达都有明显升高(P<0.05),二陈汤干预后,化痰CRC组与痰证CRC组相比,CD68的表达明显下降(P<0.05);与对照组相比,CRC组、痰证组和痰证CRC组的iNOS表达有明显升高(P<0.05),二陈汤化痰后,化痰CRC组与CRC组、痰证组和痰证CRC组相比,iNOS表达有明显下降(P<0.05);与对照组相比,痰证CRC组和化痰CRC组的CD206表达明显升高(P<0.05),二陈汤化痰后,化痰CRC组与痰证CRC组相比,CD206的表达有所下降,但在总巨噬细胞中所占比例明显上升。2.体外实验:(1)二陈汤对巨噬细胞RAW264.7能量代谢的影响:低于2mg/mL浓度的二陈汤可增加巨噬细胞RAW264.7的基础呼吸和最大呼吸,促进线粒体氧化磷酸化,增强储备呼吸能力。(2)M1、M2标志性基因mRNA表达:与M1模型组比,M1+EC组的TNF-α、iNOS mRNA表达明显下降(P<0.05);与M2模型组相比,M2+EC组Arg-1 mRNA表达显著上升(P<0.01),MMR呈上升趋势(P>0.05);单纯二陈汤干预的EC组Arg-1、MMR mRNA表达与对照组相比都明显升高(P<0.05)。(3)M1、M2表面标志性蛋白表达:与M1模型组比,M1+EC组细胞表面标志性蛋白CD11c的表达明显下降(P<0.05);与M2模型组相比,M2+EC组CD206的表达呈上升趋势(P>0.05);单纯二陈汤干预的EC组细胞表面标志性蛋白CD206的表达是对照组的12.39倍,具有显著的统计学差异(P<0.01)。结论:(1)肠道促炎M1型巨噬细胞增多可能是CRC痰证形成的细胞学基础之一;(2)二陈汤可调控巨噬细胞向M2型极化;(3)化痰法降低CRC痰证发病可能与调控巨噬细胞向M2型极化有关。
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