三硝基苯磺酸誘導腸易激綜合征發(fā)生機制及酪酸梭菌對腸道通透性和免疫紊亂的調節(jié)作用
發(fā)布時間:2018-05-18 20:50
本文選題:腸易激綜合征 + 三硝基苯磺酸 ; 參考:《鄭州大學》2014年博士論文
【摘要】:背景 腸易激綜合征(IBS)是一種臨床以腹痛、腹脹、排便習慣改變?yōu)樘攸c的功能性胃腸道疾病,其病理生理機制仍不明確。全球范圍內IBS總患病率為5%~25%,歐美等發(fā)達國家患病率為10%~15%,發(fā)病率為15%~20%。亞洲國家的IBS患病率在5%~10%之間,各地區(qū)報道IBS的患病率差異較大,而發(fā)病率為5%~10%,近年來呈上升趨勢,尤其在我國差異尤為明顯。研究顯示,影響IBS發(fā)病的危險因素主要包括社會心理因素、遺傳、感染、食物藥物因素等。目前,IBS的病因和發(fā)病機制尚未明了,一個有效而穩(wěn)定的動物模型是進行基礎研究的重要因素。腸易激綜合征(IBS)的發(fā)病機理尚不清楚。CD4+T細胞被認為參與IBS的致病過程。益生菌可以緩解IBS患者臨床癥狀。越來越多的證據(jù)表明腸道微生物是IBS重要的致病機制之一。研究證實腸腔內的微生物定植、腸上皮屏障和腸道免疫系統(tǒng)相互影響。小腸和結腸緊密連接蛋白表達降低,導致腸道通透性增加已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)。 目的 利用三硝基苯磺酸(TNBS)結腸灌注成功誘導出內臟過敏、腸道黏膜通透性、腸道免疫功能紊亂的IBS小鼠模型。研究以CD4+T細胞為代表,以及CD4+T細胞分化異常等的腸道免疫系統(tǒng)紊亂在腸易激綜合征(IBS)的病理生理機制重要作用。評價酪酸桿菌如何降低腸道內臟高敏狀態(tài)、減輕腸道免疫系統(tǒng)紊亂和降低腸道通透性的干預的作用。 方法 ①C57BL/6雄性6周齡小鼠共70只,隨機分為3組。實驗組(n=10)一次性TNBS結腸灌注,誘導IBS小鼠模型,每次200μl(2.5mg/只)。對照組(n=20)小鼠TNBS結腸灌注后等體積生理鹽水灌腸。酪酸桿菌組(n=20),TNBS造模前2小時,酪酸桿菌灌胃每次500μL(活菌濃度1×109CFU/ml)每天1次,連續(xù)6天。同時,標準菌株組(n=20)使用標準菌株(E. coli)對照評價益生菌的作用。檢測生理指標、結腸高敏狀態(tài)、腸道病理損傷程度,評價IBS模型。分離腸道上皮內淋巴細胞(IELs)和固有層單核細胞(LPMC),流式分析,進一步評價IBS模型小鼠腸道免疫功能異常激活和紊亂狀態(tài)及酪酸桿菌對腸道免疫系統(tǒng)紊亂的調節(jié)作用。 ②CD4-KO小鼠均一次性結腸灌注TNBS,同時分別進行生理鹽水、益生菌(酪酸桿菌)等體積灌胃干預。C57BL/J6小鼠作為野生型對照。在24天,結直腸擴張(CRD)評估痛覺閾值改變情況。流式分析外周血T細胞水平變化情況,固有層巨噬細胞和記憶T細胞分布改變情況。過繼轉移CD4+T細胞值CD4-KOIBS小鼠,評價其免疫紊亂改變情況。 ③CD4+T cells與結腸固有層來源的樹突狀細胞(DCs)共培養(yǎng)3天。檢測CD4+T細胞亞型比例變化情況,上清液中細胞分泌炎癥因子水平以及細胞內相應分子蛋白變化。 ④C57BL/6雄性6周齡小鼠共40只,隨機分為4組。實驗組(n=10)一次性TNBS結腸灌注,誘導IBS小鼠模型,每次200μ(l2.5mg/只)。對照組(n=10)小鼠TNBS結腸灌注后等體積生理鹽水灌腸。酪酸桿菌組(n=10),TNBS造模前2小時,酪酸桿菌灌胃每次500μl(活菌濃度1×109CFU/ml)每天1次,連續(xù)6天;標準菌株組(E. coli)灌胃每次500μl(活菌濃度1×109CFU/ml)。24天后①檢測腸道病理損傷程度和內臟敏感性改變;②檢測腸道通透性和炎癥水平;③檢測腸上皮細胞(IEC)間緊密連接蛋白(TJ)(occludin-1、claudin-1、ZOL-1)蛋白水平變化。評價益生菌(酪酸桿菌)干預的影響。 結果 三硝基苯磺酸(TNBS)結腸灌注是一個有效的IBS動物模型.①實驗組小鼠生理指標改變明顯,實驗組腸道出現(xiàn)低度炎癥狀態(tài)結腸膨脹試驗(CRD)和最低閾值明顯降低(t=8.926、6.103,P均<0.001),提示C-IBS模型造模成功;②與對照組相比,實驗組腸道IELs中樹突狀細胞(DCs)減少(t=2.878、3.086,P均<0.05)而巨噬細胞增加(t=3.191,P<0.05),記憶性T細胞無顯著變化;③與對照組相比,固有層(LP層)樹突狀細胞(DCs)減少(t=2.880、2.664,P均<0.05),記憶性T細胞增加(t=3.732、2.682,P均<0.05);④與對照組相比,酪酸桿菌組生理指標無變化;IELs中巨噬細胞、記憶性T細胞及DCs均接近正常水平(造模第6天,t=1.103、0.0243、0.418,P均>0.05),LP層中巨噬細胞和DCs (造模第6天,t=0.782、0.347,P均>0.05),與對照組相比均無顯著性差異;⑤與實驗組相比,酪酸桿菌組腸道LP層記憶性T細胞數(shù)量也顯著下降(造模第6天,t=2.346,,P=0.0470,P<0.05)有顯著性差異;仍高于對照組,有顯著性差異(t=2.233,P=0.0476,P<0.05)。酪酸桿菌干預后,腸道免疫系統(tǒng)功能恢復并接近正常水平。 酪酸桿菌能夠顯著恢復腸道免疫系統(tǒng)紊亂的現(xiàn)象.野生型小鼠外周血CD4+、CD8+T細胞水平顯著增高。 CD4-KO小鼠外周血CD8+T細胞水平也顯著增高。野生型小鼠固有層CD4+T細胞水平變化明顯。CD4-KO小鼠結腸固有層(LP)巨噬細胞和記憶T細胞的比例顯著提高。酪酸桿菌灌胃后,IBS痛覺閾值、LP層細胞比例和血清,均顯著降低。過繼轉移CD4+T細胞能夠顯著降低CD4-KO小鼠結腸腸道低度炎癥時的免疫反應強度。 酪酸桿菌干預能有效調節(jié)CD4+T細胞亞型分化及細胞因子分泌紊亂對IBS致病機制中的作用.①IBS組來源的未分化CD4+T細胞顯著增加。②CD4+T細胞與樹突狀細胞共培養(yǎng)后其亞型比例變化以Th1、Th17增加為主;酪酸桿菌干預后,以Th2、Treg增加為主,抑制Th1、Th17過度增加。③培養(yǎng)上清中細胞炎癥因子Th1(TNF-α、IFN-γ、IL-1β)、Th2(IL-4、IL-13)、Th17(IL-6、IL-17)及Treg(IL-10、TGF-β)及細胞內蛋白變化與CD4+T細胞亞型變化基本一致。 酪酸桿菌能夠顯著降低IBS小鼠腸道通透性異常增加.①與對照組相比,TNBS實驗組腸道出現(xiàn)低度炎癥和內臟敏感性增加、最低閾值明顯降低(allP0.05)。酪酸桿菌和E. coli灌胃干預后生理指標顯著改善,空腸黏膜損傷明顯減輕,浸潤的炎癥細胞數(shù)目顯著減少,酪酸桿菌組優(yōu)于標準菌株組(E. coli)(P0.05)。②TNBS組小鼠血清D-乳酸(D-LA)、二胺氧化酶(DAO)和髓過氧化氫酶(MPO)水平顯著增加(P0.05)。酪酸桿菌和標準菌株(E. coli)干預后,血清中D-LA、DAO、MPO水平顯著降低(P0.05)。酪酸桿菌組MPO水平低于標準菌株組(E. coli)組(P0.05)③TNBS組occludin-1、ZOL-1蛋白水平明顯降低(P均0.05)。酪酸桿菌和標準菌株(E. coli)干預后,occludin-1、ZOL-1水平明顯增加(P均0.05),酪酸桿菌組改善程度優(yōu)于標準菌株組(E. coli)(P0.05)。而claudin-1水平并未發(fā)生顯著變化(P均>0.05)。 結論 1.三硝基苯磺酸(TNBS)結腸灌注能夠有效誘導腸易激綜合征(IBS)小鼠模型,是一個穩(wěn)定而有效動物模型。 2.發(fā)現(xiàn)并證實腸道黏膜通透性增加與腸道CD4+T細胞活化及亞型分化,以及樹突狀細胞、巨噬細胞和記憶性T細胞等分布和激活異常等因素緊密相關。 3.本研究首次證實酪酸桿菌能夠有效抗炎、調節(jié)腸道免疫系統(tǒng)紊亂、顯著低腸道黏膜通透性和內臟高敏狀態(tài)的干預的作用,有效治療IBS的各項癥狀,而恢復胃腸道功能。
[Abstract]:Background
IBS is a kind of functional gastrointestinal disease characterized by abdominal pain , abdominal distension and defecation habit . The morbidity of IBS is 5 % 锝
本文編號:1907158
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