本文關鍵詞：IL-22及其受體IL-22RA1在腸上皮損傷修復中的功能研究

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【摘要】：白細胞介素22(Interleukin-22,簡寫IL-22)是IL-10家族成員之一,由多種免疫細胞分泌,特異性地作用于機體組織細胞,尤其是上皮細胞；其在多種免疫炎癥性疾病中既可以促進病理炎癥,又可以保護組織損傷,發(fā)揮雙重作用,但其具體機制還不十分清楚。IL-22受體是由IL-22RA1和IL-10RB組成的二聚體,IL-22RA1表達在非免疫細胞中,如腸上皮細胞；IL-1ORB表達相對廣泛些。限于其受體的表達部位,IL-22主要靶向于腸上皮細胞、呼吸道上皮細胞、角質細胞等固有細胞。已有研究證明,IL-22在葡聚糖硫酸酯鈉(DSS)誘導的腸炎性疾病(IBD)中表達量呈現先升高后迅速下降的動態(tài)變化,然而其生理意義卻不十分清楚。而IL-22受體IL-22RA1在腸干細胞中高表達,IL-22如何通過其受體調節(jié)腸干細胞的自我更新和分化沒有相關報道。我們運用半體外小腸類器官3D培養(yǎng)體系(organoid culture),發(fā)現IL-22可以直接抑制小腸上皮細胞的分化,促進細胞的增殖并刺激抗菌肽的表達；IL-22還能夠消耗腸干細胞的干性,最終導致小腸類器官的凋亡。我們發(fā)現IL-22能夠明顯抑制Wnt和Notch信號通路下游基因的表達。加入Wnt信號通路的激活劑WNT3A后,由IL-22引起的抑制分化及凋亡的表型得到部分削弱,類器官的生長和分化趨于正常。IL-22能夠促進Stat3的磷酸化,誘導了抗菌肽Reg3y等表達和分泌。我們猜測在DSS誘導的腸炎模型中,劇烈炎癥激活了IL-22的大量表達,從而促進了細胞增殖和抗菌肽的分泌,起到彌補組織損傷和起始組織修復的重要作用。然而過多的IL-22會導致干細胞自我更新能力的下降,因此其表達被迅速下調。為了證明這一推測,我們在DSS誘導的炎癥后期人為注射IL-22提高其體內表達水平,發(fā)現小鼠的炎癥更加嚴重而沒有保護效果,說明IL-22的動態(tài)表達對于腸上皮的損傷修復起到十分關鍵的作用。此外,為了研究IL-22受體在腸上皮中的功能,我們利用基因編輯技術構建了Il-22ra1基因敲除小鼠,發(fā)現KO小鼠在DSS誘導的IBD模型中表現出更劇烈的炎癥反應,且恢復更慢,說明在動物體內IL-22通過其受體對腸損傷修復發(fā)揮保護功能。綜上所述,我們利用腸類器官3D培養(yǎng)模型和小鼠腸炎模型證明IL-22具有促進細胞增殖抑制分化和抑制腸干細胞更新的功能,闡明了IL-22的動態(tài)表達對于腸上皮損傷修復的作用機理,對將來IL-22應用于腸炎治療具有一定的參考意義。
【關鍵詞】：IL-22 腸干細胞 腸損傷修復 增殖分化 WNT3A
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R574
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-14
• 1 導論14-27
• 1.1 腸的結構及腸干細胞研究進展14-19
• 1.2 腸損傷修復相關的機制概述19-22
• 1.3 CRISPR/Cas9技術簡介22-24
• 1.4 IL-22簡介及研究現狀24-26
• 1.5 本研究技術路線簡介26-27
• 2 實驗材料與方法27-44
• 2.1 實驗材料27-32
• 2.2 實驗方法32-43
• 2.3 主要軟件和數據庫43-44
• 3 實驗結果與分析44-79
• 3.1 IL-22在腸損傷修復過程中表達量呈現動態(tài)變化44-48
• 3.2 IL-22對腸上皮的增殖和分化的影響48-57
• 3.2.1 IL-22抑制小腸類器官的形成和出芽48-51
• 3.2.2 IL-22促進腸上皮的增殖并且抑制其分化51-57
• 3.3 IL-22對腸干細胞的影響57-61
• 3.4 IL-22對腸上皮相關信號通路的影響61-67
• 3.4.1 IL-22影響Wnt、Notch以及Stat3相關信號通路61-63
• 3.4.2 WNT3A可以部分恢復由IL-22引起的表型63-67
• 3.5 IL-22在腸損傷修復過程中起到動態(tài)調節(jié)作用67-72
• 3.5.1 IL-22可以促進抗菌肽的分泌67-68
• 3.5.2. IL-22的動態(tài)表達利于腸的損傷修復68-72
• 3.6 Il-22ra1~(-/-)小鼠的構建及腸炎表型分析72-79
• 3.6.1 Il-22ra1基因敲除小鼠的構建72-74
• 3.6.2 Il-22ra1~(-/-)小鼠在腸炎模型中炎癥更為劇烈74-79
• 4 總結與討論79-83
• 5 參考文獻83-88
• 附錄Ⅰ 縮略詞及中英文對照表88-90
• 致謝90

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1 張新艷;IL-22及其受體IL-22RA1在腸上皮損傷修復中的功能研究[D];華東師范大學;2015年

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