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目的:观察生物节律紊乱能否诱发小鼠肠道炎症及对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导UC小鼠肠道炎症、HMGB1分布、TLR4-NF-κB信号通路影响,初步探讨褪黑素治疗后UC小鼠的肠道炎症及其可能的机制。方法:本研究分2个部分:(1)将24只C57BL/6小鼠随机分为:生物节律紊乱组(circadian rhythm disruption,CRD组)、CRD+葡聚糖硫酸钠(Dextrose Sodium Sulfate,CRD+DSS组)、DSS组、对照组。CRD组和CRD+DSS组小鼠接受节律周期交替的光照,即每7天进行12小时的昼夜更替颠倒,更替持续为2个月,小鼠单笼饲养红外线检测仪器观察小鼠的活动情况。CRD+DSS组及DSS组在2个月后自由饮用2%DSS水溶液7天模拟UC模型。对照组接受正常光照和饮用蒸馏水。2月零8日后将小鼠处死,取材。观察小鼠一般状况、结肠长度、结肠组织病理学;免疫荧光检测肠道组织HMGB1及TLR4表达情况;ELISA法检测粪便HMGB1表达水平及组织TNF-α、IL-1β、MPO表达水平;WB检测肠道HMGB1、TLR4、Myd88、NF-κB表达情况。(2)将CRD+DSS造模的C57BL/6小鼠随机分为:CRD+DSS+褪黑素(melatonin)治疗组(即CRD+DSS+MEL)、CRD+DSS+褪黑素+褪黑素受体拮抗剂luzindole组(即CRD+DSS+MEL+LUZ)、CRD+DSS+HMGB1抑制剂ethyl pyruvate组(即CRD+DSS+EP),干预4天后(即第5日)将小鼠麻醉后处死、取材。观察小鼠一般状况、结肠长度、结肠组织病理学;免疫荧光检测肠道组织HMGB1及TLR4表达情况;ELISA法检测粪便HMGB1表达水平、组织TNF-α、IL-1β、MPO表达水平;WB检测肠道HMGB1、TLR4、Myd88、NF-κB表达情况。结果:(1)与DSS组、CRD组相比,CRD+DSS组小鼠的体重明显减轻(p<0.05)、结肠长度缩短(CRD组6.17±0.26cm,CRD+DSS组5.25±0.42cm,DSS组5.5±0.32cm,CT组7.13±0.80cm,p=0.000)、肠道病理学评分增高(CRD组6.27±1.72,CRD+DSS组16.67±1.26,DSS组10.67±2.08,CT组3.5±0.71,p=0.000);粪便组织HMGB1、TNF-α、IL-1β、MPO表达水平表达增高(p均=0.000);结肠组织HMGB1、TLR4、Myd88、NF-κB表达增加(p均=0.000);免疫荧光染色显示肠道上皮胞质和细胞间质中HMGB1表达增多。(2)与CRD+DSS组相比,CRD+DSS+MEL组小鼠体重回升(p<0.05)、结肠长度缩短程度较前改善(p=0.0482)、肠道病理学评分降低(p=0.001);结肠组织TNF-α、MPO表达水平表达减低(p均<0.05);结肠组织HMGB1、TLR4、Myd88、NF-κB表达减低(p均<0.05);免疫荧光染色显示示肠道HMGB1胞质及细胞间质的表达降低。褪黑素受体拮抗剂luzindole可部分逆转上述褪黑素的效应。CRD+DSS组经HMGB1抑制剂ethyl pyruvate处理后,肠道炎症改善,与褪黑素治疗效应相类似,并显著抑制肠道HMGB1胞质及细胞间质的表达。结论:生物节律紊乱通过活化HMGB1介导的TLR4-NF-κB信号通路,加重葡聚糖硫酸诱导的结肠小鼠的肠道炎症。褪黑素通过抑制HMGB1的分布,改善CRD对结肠炎小鼠肠道炎症的影响。