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背景:溃疡性结肠炎(UC,Ulcerative Colitis)的特征是慢性复发的结肠粘膜炎症。肠道菌群已成为UC新的治疗靶点。瑞沙托维(TAK-242)是特异性抑制小分子TLR4(Toll-like receptors 4)的药物,具有抗炎作用。在UC中,炎症反应失衡,微生物相互作用和免疫机制很少被探讨。因此,瑞沙托维(TAK-242)在溃疡性结肠炎方面的作用具有探讨价值。目的:本实验通过体内实验,探讨瑞沙托维(TAK-242)对DSS诱导小鼠结肠炎TLR4/JAK2/STAT3信号通路和肠道菌群影响。方法:将50只C57BL/6J小鼠随机分为5组:正常组,DSS结肠炎模型组,TAK-242低剂量组(3mg/kg),TAK-242高剂量组(10mg/kg),5-ASA对照组。除正常组外,其余各组均自由饮用3%DSS,TAK-242低、高剂量组每隔1天腹腔注射相应剂量的TAK-242,共7天。5-ASA对照组灌胃给予5-ASA 500mg/kg,每日1次,连续7天。第8天眼球取血,处死小鼠,取结肠及新鲜结肠粪便进行分析。采用HE染色法检测肠组织病理变化,ELISA法测定血清IL-17和IL-10水平,real time-PCR法检测TLR4,JAK2,STAT3 m RNA的表达,Western blot检测TLR4,JAK2,STAT3,p-JAK2,p-STAT3的蛋白表达,采用16Sr DNA analysis测定肠道菌群。结果:1.肉眼观察正常组肠段表面光滑,偶有水肿存在;DSS组小鼠的结肠炎症的总体反应程度较正常组表现明显,肠段表面多处存在水肿,红肿和溃疡;TAK-242组中,低剂量组结肠粘膜略有充血、水肿以及少处溃疡,相比DSS模型组表现略轻微;TAK-242高剂量与模型组相比,结肠粘膜略有充血、水肿,溃疡减轻;5-ASA组与模型组相比,结肠粘膜充血和溃疡情况明显减轻。HE染色结果显示正常组中腺体和隐窝的结构完整排列整齐,有少许炎症细胞分散与组织中;DSS模型组肠结构破坏严重,腺体和隐窝严重减少,排列紊乱,有大量炎症细胞浸润,提示溃疡性结肠炎模型造模成功;TAK-242低剂量组与模型组相比,腺体和隐窝较为清晰,排列整齐,有炎症细胞浸润;TAK-242高剂量组与模型组相比,腺体较为清晰,排列整齐,隐窝与低剂量组相比减少,有炎性细胞浸润;5-ASA组与模型组相比,腺体和隐窝较为清晰可见,且排列较整齐,少许炎性细胞浸润。2 ELISA结果显示,模型组血清IL-17水平较正常组升高,TAK-242低剂量组,高剂量组和5-ASA组IL-17水平较模型组显著降低(p<0.001);模型组血清IL-10水平较正常组降低,TAK-242低剂量组IL-10水平较模型组升高,但不明显,TAK-242高剂量组IL-10水平较模型组升高较为明显(p<0.01),5-ASA组较模型组明显升高(p<0.01)。在TLR4/JAK2/STAT3通路研究部分,Real time-PCR中TLR4、JAK2、STAT3 m RNA和蛋白在模型组中表达均增高,在TAK-242低剂量组,高剂量和5-ASA组中的表达较模型组显著减少。WB结果还显示,p-JAK2在模型组中表达降低,而在TAK-242低剂量组表达明显升高(p<0.001),高剂量组和5-ASA组中表达升高(p<0.01),p-STAT3在模型组中表达降低,在TAK-242高剂量组表达明显升高,TAK-242低剂量组和5-ASA组中表达升高(p<0.05)。3在门水平上,五组以拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、爱扑塞隆门(Epsilonbacteraeota)和变形菌门(Proteobacteria)为主。正常与DSS诱导的肠炎小鼠肠道中拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度相似,经TAK-242和5-ASA处理后明显降低。在TAK-242低,高剂量组的粪便菌群中,拟杆菌门(Bacteroidetes)与厚壁菌门(Firmicutes)的比例失衡。与正常组相比,DSS诱导小鼠的变形杆菌(Proteobacteria)相对丰度较高,而TAK-242低、高剂量组的相对丰度明显降低。DSS诱导的肠炎小鼠中蓝藻菌(Cyanobacteria)、爱扑塞隆菌(Epsilonbacteraeota)和变形杆菌(Proteobacteria)明显增多,而TAK-242和5-ASA处理后明显减少。有趣的是,TAK-242和5-ASA显著增加了疣微菌(Verrucomicrobia)的相对丰度,而在正常和DSS结肠炎小鼠肠道中未检测到。在属水平上鉴定出了一些特异性的细菌生物标志物,其中肠杆菌(Enterobacter)、Paraprevotella、Oscillibacter和Ruminiclostridium在DSS诱导的结肠炎小鼠中相对丰度明显较高,而TAK-242处理显著降低了相对丰度。此外,TAK-242对Akkermansia的生长有显著的促进作用。结论:TAK-242通过TLR4/JAK2/STAT3信号通路和肠道菌群改善DSS诱导的溃疡结肠炎。