CRH通过巨噬细胞自噬影响IBD肠道黏膜屏障的作用及机制研究

来源 :中国人民解放军海军军医大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wac725725
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目的:炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)作为一种自身免疫性疾病,在我国的发病率逐年上升且会对患病人群带来极大的经济和身体负担。因此,IBD发病机制的研究具有重要的临床意义。目前针对IBD的传统药物治疗以及抗肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)α等生物制剂难以根治疾病,对于部分病情反复的患者疗效欠缺,亟待进一步的研究和探索。既往多项研究发现社会心理应激因素是IBD发生发展过程中的重要因素之一,患病人群心理压力水平显著高于正常人;课题组前期研究发现情绪心理问题明显的IBD群体病情活动度、肠道黏膜溃疡及炎症浸润更为严重,但是社会心理应激因素的具体分子机制有待进一步阐明。本研究旨在进一步探究社会心理应激因素在IBD中发挥作用的具体途径,以期为IBD发生发展的分子机制及治疗手段的研发提供新的思路。方法:1.临床资料和样本分析和检测在患病人群中,选取6例轻/中度患者和6例重度患者,比较其压力知觉量表(The sychometric properties of Chinese version of the PSS,CPSS)评分及改良Mayo评分,比较不同CPSS评分的患者肠镜下黏膜病变、组织学染色观察、M1型巨噬细胞浸润数量及自噬标志物含量并进行相关性分析。检测正常组织及溃疡性结肠炎患者的肠道活检标本中的巨噬细胞浸润及促肾上腺皮质激素释放激素(Corticotropin Releasing Hormone,CRH)受体表达情况。2.葡聚糖硫酸钠(Dextran Sulfate Sodium Salt,DSS)诱导小鼠肠炎模型使用CRH模拟社会心理应激因素的作用[35]。在小鼠中,DSS自由饮水法构建小鼠IBD模型,将小鼠随机分组后每日腹腔注射CRH使得小鼠处于应激状态。每批小鼠均记录体重及疾病活动指数评分变化情况并进行统计分析,进行末段结肠组织形态学染色观察肠道上皮受损情况和炎症评分。首先设置实验鼠用于验证CRH对DSS小鼠模型病情的加重作用,分为CON、CRH、DSS、DSS+CRH四组,检测小鼠肠道炎症因子表达情况和自噬标志物含量,测定肠道组织中CRH受体1和CRH受体2的水平变化。设置分别注射CRH受体1拮抗剂Antalarmin和CRH受体2拮抗剂Astressin2-B的实验组,以观察阻断CRH在炎症小鼠肠道中的作用。设置注射自噬诱导剂雷帕霉素的实验组。设置注射自噬抑制剂氯喹的实验组。并应用另一种自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-Methyladenine,3-MA),并检测阻断自噬通路后小鼠的肠道自噬水平、屏障分子和炎症因子m RNA变化情况。3.小鼠巨噬细胞和结肠类器官分离培养小鼠骨髓来源的巨噬细胞和结肠类器官,使用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激构建骨髓源性巨噬细胞(Bone marrow-derived macrophages,BMDMs)的体外炎症状态模型,与小鼠肠道类器官共培养后观察肠道屏障和细胞增殖功能的变化。检测添加CRH后LPS刺激的小鼠巨噬细胞自噬水平变化及炎症因子m RNA表达和分泌情况。添加自噬阻断剂氯喹,检测巨噬细胞自噬水平及炎症因子水平,观察其对CRH作用的影响。结果:1.IBD患者病情及肠道自噬水平与压力水平正相关在IBD患者中,与轻/中度患者相比,重度患者的CPSS评分升高、肠道巨噬细胞浸润和自噬水平升高,且自噬水平与CPSS评分正相关(P<0.01)。与正常组织相比,人体肠道炎症部位CRH受体含量亦增加,且与巨噬细胞有部分共定位。2.CRH加重IBD实验模型的病情和肠道自噬水平在实验鼠中,与CON组相比,CRH单独使用时小鼠病情无明显改变,DSS组小鼠体重明显下降、DAI评分明显升高、结肠长度明显缩短(P<0.01),组织学染色显示肠道上皮结构破坏,炎细胞浸润增加,肠道炎症因子表达增多(P<0.01),肠道CRHR1和CRHR2表达增多(P<0.01)。与DSS组相比,DSS+CRH组小鼠体重进一步下降、DAI评分进一步上升(P<0.01),结肠长度进一步缩短(P<0.01),且结肠外观充血、肿胀程度增加,组织结构受损更加严重,组织学炎症评分升高(P<0.05),炎症因子水平升高,而CRH受体水平无明显变化;与DSS+CRH组相比,注射CRHR1阻断剂Antalarmin的小鼠疾病表型减轻,组织学炎症评分降低(P<0.01),而注射CRHR2阻断剂Astressin2-B的小鼠无明显变化。与DSS组相比,DSS+Rapamycin组体重下降明显(P<0.05),DAI评分显著升高(P<0.05),结肠明显缩短(P<0.01),组织学炎症浸润程度明显增加(P<0.05)。与DSS+CRH组相比,加用雷帕霉素对小鼠体重、DAI评分结肠长度无明显影响,炎症评分稍有增加(P>0.05);而使用自噬阻断剂氯喹后,小鼠体重下降程度减少(P<0.01),DAI评分有所降低(P<0.01),结肠长度未受到明显影响,炎症缓解明显(P<0.05),肠道自噬水平降低;使用另一种自噬阻断剂3-MA后,小鼠体重下降程度同样减少(P<0.01),DAI评分减少(P<0.01),在组织学层面也观察到上皮的完整性增加,且炎症评分降低(P<0.05),但依然对结肠长度无明显影响。3.CRH加重巨噬细胞细胞炎症和自噬在细胞实验中,加入CRH后,LPS刺激的炎症状态巨噬细胞自噬水平升高,炎症因子表达增多,而使用氯喹抑制细胞自噬后,CRH造成的自噬增加和炎症因子增加被减弱。LPS刺激的巨噬细胞可在体外使肠道屏障功能破坏和增殖受限,且CRH受体表达增加(P<0.05)。结论:CRH可通过作用于肠道中广泛分布的CRH受体1促进IBD患者及小鼠模型的病情加重,其分子机制可能为促进肠道巨噬细胞自噬。
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