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肠道急性缺血再灌注(ischemia/reperfusion, I/R)损伤可引起肠粘膜上皮细胞脱落,肠粘膜通透性增加,引起细菌、毒素入血,从而引发严重的并发症如败血症及多器官功能衰竭,甚至危及生命。尽管已知KGF对肠粘膜细胞生长具有重要作用,但其在肠道急性I/R损伤中的作用尚未见文献报道。肠上皮来源的IL-7在对其毗邻的肠上皮间淋巴细胞(IEL)的生长及动态平衡的维持过程中发挥重要作用,IEL来源的KGF可促进肠上皮细胞的生长,其表达受肠上皮来源的IL-7调控。这两个因子共同参与了消化道细胞的生长和分化过程的调控。在这一基础上,我们推测在肠上皮细胞和IEL之间存在交互作用(Cross Talk),KGF可能对IL-7也存在调控作用,并进一步对其中的调控机制进行研究。一、材料方法1、用KGF作用C57BL/6J小鼠后行I/R肠道手术。术后处死小鼠,取出小肠组织进行形态学分析及粘膜湿重、RNA及蛋白含量检测。用PCNA染色检测肠上皮细胞增殖率及TUNEL染色检测肠上皮细胞凋亡率。用免疫组化的方法对紧密连接蛋白Claudin-1和ZO-1的表达进行检测。用跨膜电阻抗(Transepithelial Resistance, TER)的方法检测肠粘膜屏障通透性。2、肠梗阻病例的肠道组织用于形态学分析,并用免疫荧光的方法检测IL-7的表达。用KGF作用LoVo细胞和C57BL/6J小鼠。用WB和免疫荧光的方法检测KGF、KGF受体(KGFR)及IL-7的表达。3、用KGF作用LoVo细胞和C57BL/6J小鼠。用WB方法检测用抗体阻断或RNA干扰KGFR的表达后IL-7的表达,用阻断剂阻断STAT1的表达后IL-7、磷酸化及非磷酸化STAT1的表达,用RNA干扰IRF-1和IRF-2的表达后, IL-7、IRF-1和IRF-2的表达。另外,在体外实验中用免疫荧光的方法检测IRF-1和IRF-2的表达,在体内实验中用免疫组化的方法检测IRF-1和IRF-2的表达。二、主要结果:1、在急性I/R小鼠模型中,KGF作用显著增加粘膜湿重,RNA及蛋白的含量,增长了绒毛高度及隐窝深度,促进了隐窝细胞的增殖,并抑制了肠上皮细胞的凋亡。2、KGF可以显著改善急性I/R所致的肠粘膜形态的损伤及紧密连接蛋白正常表达结构的破坏。3、另外,KGF可以减轻急性I/R对肠粘膜屏障通透性的改变程度,从而维持并保护肠粘膜屏障功能。4、在急性I/R小鼠模型中(早期),小鼠粘膜中KGF表达下降而IL-7表达升高。5、在体内和体外研究中发现,KGF可上调IL-7的表达。并且,在I/R不同时相点,IL-7的表达有所变化,KGF的作用显著维持了由I/R所致的下调的IL-7的表达。6、在LoVo细胞中,在KGFR被抗体阻断或RNA干扰后,用KGF作用不能引起IL-7表达升高。7、在LoVo细胞中,KGF作用引起磷酸化STAT1表达的升高,用雷帕霉素或AG490阻断后,KGF的作用不能上调磷酸化STAT1和IL-7的表达。8、在体内和体外研究中发现,KGF可上调IRF-1和IRF-2的表达。当IRF-1或IRF-2的表达被RNA干扰后,用KGF作用不能上调IL-7的表达。三、结论在急性I/R小鼠模型中,KGF对I/R所致的肠粘膜形态及肠粘膜屏障功能损伤具有明确的保护作用。在体内和体外研究中发现,KGF可上调IL-7的表达,这一调控是通过KGFR/STAT1/IRF-1, IRF-2通路实现的。本研究首次提出KGF通过KGFR/STAT1/IRF-1, IRF-2通路调控IL-7的表达,从而通过调控IEL的功能来参与肠粘膜免疫功能的调节。