恶性肿瘤是严重威胁人类健康的常见病和多发病，化疗是治疗恶性肿瘤的主要方法之一。化疗药物在消灭肿瘤细胞的同时也大量杀伤正常组织细胞，尤其是分化、更新较快的消化道黏膜。“胃肠道黏膜炎(Gastrointestinal mucositis；GIM)”一词被用来描述这种损伤，也称为黏膜屏障损伤，是肿瘤患者化疗过程中主要的剂量限制性不良反应，目前尚无防治GIM的有效方法。 本研究的目的，是通过建立化疗导致小鼠小肠黏膜炎的动物模型，明确化疗后肠黏膜损伤、再生的时间过程；运用基因组芯片表达技术，筛选小肠黏膜损伤、再生的调控基因；对重点基因进行原核表达、蛋白重组，研究其在防治GIM方面的作用，以期进一步明确GIM的发病机制，开发具有肠黏膜保护作用的药物，应对恶性肿瘤化疗过程中所带来的黏膜损伤的副作用。 动物模型的建立是通过不同剂量5-氟尿嘧啶(5-Fluorouracil,5-FU)(150mg/kg、200mg/kg、250mg/kg)一次性尾静脉注射Balb/C小鼠，对照组应用200mg/kgNS，在给药后1-9天分别处死小鼠，处死前每日记录体重、腹泻情况；处死后取相同部位小肠甲醛固定、石蜡包埋、HE染色行评估黏膜损伤程度的半定量组织学评分；PCNA染色了解腺窝细胞增生情况。根据化疗后动物的表现(体重、腹泻变化及死亡情况)；组织学变化(HE染色及半定量组织学评分)：细胞学变化(PCNA染色，腺窝细胞增殖情况)等方面综合评价，选择一个合适的化疗剂量，使肠黏膜具有明显的损伤和随后的再生修复。我们发现在不同剂量组中，化疗后第3天黏膜炎半定量组织学评分最高，提示小肠黏膜损伤程度最严重，而后逐渐恢复，到第7天基本恢复到用药前水平，在HE及PCNA染色切片中亦可发现同样趋势。而150mg/kg组小鼠黏膜损伤程度较轻，腹泻不明显；250mg/kg组黏膜损伤重、恢复慢，实验后期50％小鼠死亡，影响观察结果。200mg/kg组小鼠具有明显腹泻症状，小肠黏膜炎症明显，不会导致小鼠死亡，故选择200mg/kg为动物建模的药物剂量，化疗后1-3天为损伤期，4-7天黏膜处于恢复期。该动物模型是我们首次建立并应用，是研究小肠黏膜再生机理的适用的动物模型。我们推测对黏膜再生具有调节作用的因子在化疗后黏膜损伤、恢复的过程中，其基因表达水平会出现一定的波动。 根据动物模型中小肠黏膜损伤、再生的时间过程，取5-FU200mg/kg注射后0、1、3、5、7 d的小肠，抽取高质量的mRNA，应用全基因组表达芯片，对小鼠小肠黏膜损伤、再生过程中全基因组表达谱作了系统研究，发现了一些表达呈现显著变化的基因，我们选择IFN-γ诱导的单核因子(CXCL9/Mig)进行研究，因为该基因所转录的蛋白为跨膜型、分泌性蛋白；人鼠同源性高：分子量较低，二硫键少，易于原核表达、纯化；文献报道与炎症发生、进展相关，但未有与GIM相关的研究报道。故我们制备该基因的人重组蛋白，研究其对小鼠小肠黏膜损伤、再生的调控作用。 从该基因克隆开始，构建了原核表达重组质粒，在大肠杆菌中进行蛋白的诱导表达，经过蛋白变性与复性后，经离子交换层析过柱纯化，通过Western Blot鉴定了该重组蛋白，并测定重组蛋白的生物学活性和内毒素含量。将重组蛋白注射正常及化疗后小鼠，研究其对小肠黏膜损伤、再生的调控作用。 rHuMig注射正常及化疗后小鼠进行药效学研究。我们采用15ug/kg、50ug/kg、150ug/kg rHuMig连续给药1、3、5天后处死小鼠，对照组予以50ug/kgNS。与对照组相比，实验组小鼠表现出不同程度的小肠黏膜损伤，在50ug/kg/3d组最为显著，提示rHuMig对小鼠正常肠黏膜具有抑制作用，而且在适当的剂量才能发挥最大生物学作用。在接下来的试验中，我们选取50ug/kg，在化疗前3天连续给药，对照组给予等量的NS，在0天予以200mg/kg5-FU，于0、1、3、5、7处死小鼠，统计发现，实验组小鼠体重恢复快，表现为轻到中度腹泻，进展成中度腹泻的情况较少；而对照组小鼠大部分为中度腹泻，在1、3、5三个时间点的腹泻程度评分中，实验组显著低于对照组程度轻。在各个时间点HE染色切片的半定量组织学评分中，实验组显著低于对照组，说明实验组黏膜炎病程缩短、严重程度降低。石蜡切片PCNA染色示实验组0d腺窝中下部细胞染色指数明显低于对照组，而在1d，实验组腺窝中下部细胞染色指数明显高于对照组，提示在实验组，腺窝细胞在化疗后提前进入恢复期。以上结果说明化疗前给予rHuMig可以防治化疗导致的黏膜炎。我们推测rHuMig可能通过抑制小肠黏膜干细胞进入S期，从而避过S期敏感的化疗药物5-FU的作用，使得化疗过程中更多的干细胞存留下来并进入分裂增殖，加快黏膜的恢复。另外，我们还就rHuMig对化疗小鼠的保护作用进行了生存率的研究，结果发现化疗前给予rHuMig，可以明显提高化疗小鼠的生存率。可能的原因除了rHuMig可以保护消化道黏膜外，可能还具有诸如保护骨髓等其他方面的原因 本课题建立了单剂量5-FU化疗导致小鼠肠黏膜损伤、再生的动物模型；依托该模型，应用小鼠全基因组表达芯片，筛选出了调控黏膜炎发生、进展的关键基因；通过对CXCL9基因的原核表达、重组人Mig蛋白应用于动物实验，发现预防性应用rHuMig降低化疗导致的小鼠黏膜炎的严重程度及缩短黏膜炎病程，为进一步研究CXCL9防治黏膜炎的作用机理及相关药物用于临床实验奠定了实验基础。本课题为研究黏膜炎提供了一种新的思路。