薏苡附子败酱散对TNBS结肠炎模型大鼠Treg/Th17的影响及作用机制

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研究目的:  明确薏苡附子败酱散(YFB)对UC免疫调节过程中Th17细胞和Treg细胞相关因素及其平衡的调控作用,了解YFB对UC的疗效及作用机制。  研究方法:  采用三硝基苯磺酸(TNBS)/乙醇法制作UC大鼠模型,按薏苡附子败酱散原方配伍比例(薏苡仁30g、附子6g、败酱草15g)常规煎煮,分别配置成0.3g/ml、0.6g/ml、1.2g/ml的制剂,将60只Wistar大鼠随机分为正常对照组、模型对照组、5-ASA组、YFB低剂量组、YFB中剂量组、YFB高剂量组,治疗14d后取标本。(1)观察TNBS/乙醇法的造模效果。(2)观察不同剂量(3、6、12g/kg) YFB对造模大鼠结肠形态及组织病理学的影响;(2)采用ELISA法测定血清中IL-23、TGF-β、IL-17、IL-10的含量;(3)采用Western blot法测定结肠组织中STAT3、Smad2蛋白含量;(4)采用实时荧光定量PCR法检测结肠组织中RORγt、Foxp3 mRNA含量。(5)采用免疫荧光法测定结肠组织中Foxp3、Rorγ t蛋白含量。  研究结果:  (1) TNBS/乙醇造模后,大鼠出现少动,进食减少,体重减轻,腹泻、血便等症状;解剖见结肠与周围组织粘连伴肠腔扩大,肠壁增厚,黏膜水肿、充血、有溃疡形成;病理见黏膜层缺失,腺体破坏,杯状细胞丢失,固有层增厚,中性粒细胞、淋巴细胞浸润。模型组体重增加值、结肠大体形态评分及病理评分与正常组相比差异明显(P均<0.05),造模成功。  (2)模型大鼠治疗后,腹泻、便血减轻,体重上升,结肠粘连情况好转,肠壁增厚较轻,黏膜充血水肿改善,上皮基本完整,溃疡基本愈合,炎性细胞浸润基本消失,各治疗组体重增加值、结肠大体形态评分及病理评分与模型组有显著差异(P均<0.05),YFB各剂量组以中剂量最佳(P均<0.05),YFB中剂量组在体重增长方面与5-ASA无明显差异(P>0.05),在改善结肠大体形态评分及病理评分方面优于5-ASA组(P均<0.05)。相关性分析显示,结肠大体形态学评分与病理学评分呈正相关(r=0.924,P<0.01)。  (3)ELISA结果显示:模型组血清IL-23、IL-17含量较正常组明显增加(P均<0.05),各治疗组血清IL-23、IL-17含量较模型组明显下降(P均<0.05),YFB中剂量组下降最为明显,与其余各治疗组比较,有显著差异(P均<0.05)。模型组血清TGF-β、IL-10含量较正常组下降明显(P<0.05),5-ASA组及YFB中剂量组血清TGF-3、IL-10含量与模型组比较显著上升(P均<0.05),两者比较无明显差异(P均>0.05),YFB低剂量组及高剂量组与模型组比较也无明显差异(P均>0.05)。相关性分析显示,IL-23与TGF-β负相关(r=-0.715,P<0.01),与IL-17正相关(r=0.884,P<0.01),与IL-10负相关(r=-0.642,P<0.01);TGF-3与IL-17负相关(r=-0.573,P<0.01),与IL-10正相关(r=0.720,P<0.01);IL-17与IL-10负相关(r=-0.555,P<0.01)。  (4) Western blot结果显示:模型组结肠黏膜STAT3蛋白的表达水平较空白组明显升高,差异有统计学意义(P<0.05);各给药组与模型组比较,STAT3蛋白表达水平下调,差异有统计学意义(P均<0.05),YFB不同剂量比较,YFB中剂量组能显著降低升高的STAT3蛋白含量(P均<0.05),且优于5-ASA组(P<0.05)。模型组结肠黏膜Smad2蛋白的表达水平较空白组明显下降,差异有统计学意义(P<0.05),各给药组与模型组比较,Smad2蛋白表达水平上调,差异有统计学意义(P均<0.05),YFB不同剂量比较,YFB中剂量组能显著升高Smad2蛋白含量(P均<0.05),且优于5-ASA组(P<0.05)。相关性分析显示,STAT3蛋白与Smad2蛋白呈负相关(r=-0.696,P<0.01)。  (5) RT-PCR结果显示:模型组结肠黏膜Rorγt mRNA表达水平较空白组明显升高,差异有统计学意义(P<0.05),各给药组与模型组比较,Rorγt mRNA表达水平下调,其中YFB中剂量组及5-ASA组下调明显,与模型组比较,差异有统计学意义(P均<0.05),两组间比较无明显差异(P>0.05)。模型组结肠黏膜Foxp3 mRNA的表达水平较空白组明显下降,差异有统计学意义(P<0.05),各给药组与模型组比较,Foxp3 mRNA表达水平增加,其中YFB中剂量组及5-ASA组增加明显,差异有统计学意义(P<0.05),两组间比较无明显差异(P>0.05)。相关性分析显示,结肠黏膜Rorγ t mRNA与Foxp3 mRNA呈负相关(r=-0.624,P<0.01)。  (6)免疫荧光结果显示:结肠组织中Rorγt及Foxp3蛋白主要表达于细胞核,也可见于胞浆及间质。模型组Rorγt蛋白表达水平较空白组明显升高,差异有统计学意义(P<0.05);各给药组与模型组比较,Rorγt蛋白表达水平下调,差异有统计学意义(P均<0.05),YFB各剂量间比较,YFB中剂量组能显著降低Rorγt蛋白含量(P均<0.05),但与5-ASA组比较无明显差异(P>0.05)。模型组Foxp3蛋白表达水平较空白组明显降低,差异有统计学意义(P<0.05);各给药组与模型组比较,Foxp3蛋白表达水平上升,差异有统计学意义(P均<0.05),YFB各剂量间比较,YFB中剂量组能显著增加Foxp3蛋白含量(P均<0.05),但与5-ASA组比较无明显差异(P>0.05)。相关性分析显示:结肠组织Rorγ t蛋白及Foxp3蛋白表达呈负相关(r=-0.887,P<0.01)。  研究结论:  (1)应用TNBS/乙醇法成功建立UC的大鼠模型,此造模方法有效,可被复制。  (2) YFB能改善UC模型大鼠的炎症症状,促进溃疡修复,对UC模型大鼠具有治疗作用。  (3) YFB能够降低血清IL-17、IL-23的含量,增加TGF-β、IL-10的含量;下调转录相关因子STAT3蛋白表达水平,上调Smad2蛋白表达水平;降低转录因子Rorγt的基因表达及蛋白表达,提高Foxp3的基因表达及蛋白表达,提示YFB对Th17细胞和Treg细胞相关因素具有调控作用。  (4)相关性分析表明,结肠大体形态与病理组织学表现相互影响,具有一致性;IL-17、IL-23与TGF-β、IL-10在细胞因子水平维持平衡,STAT3与Smad2在信号传导水平互相抑制,Rorγ t与Foxp3在转录和翻译水平相互拮抗。UC发生时,Th17细胞和Treg细胞失去平衡,纠正其失衡是治疗UC的途径之一。  (5) YFB对Th17细胞和Treg细胞相关因素及平衡有调控作用,这可能是其疗效机制之一。  (6)量效关系显示,YFB中剂量疗效最佳,提示在治疗大鼠UC时,按6g/kg的给药剂量能够达到较好的治疗效果。
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