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第一部分:色氨酸膳食调节肠黏膜多屏障功能在DSS诱导急性结肠炎中的作用【目的】探讨膳食色氨酸对葡聚糖硫酸钠(dextran sulphate sodium,DSS)诱导小鼠急性结肠炎的改善作用,重点在对结肠粘液屏障、上皮屏障以及肠血管屏障的影响。【方法】1.SPF级雄性C57BL/6小鼠随机分为3组:DSS+LTRP组、DSS+MTRP组和DSS+HTRP组。在DSS给药前,先用低色氨酸(0.132%tryptophan,LTRP)、中色氨酸(0.2%tryptophan,MTRP)和高色氨酸(0.5%tryptophan,HTRP)预处理喂养两周。在给予2%DSS溶液的当天(第0天),测量初始体重,2%DSS溶液自由饮用7天后,换用无菌水观察5天。造模结束后,通过记录小鼠体重变化、疾病活动评分(disease activity index,DAI)、结肠长度、肠道病理学苏木精-伊红(hematoxylin-eosin staining,HE)染色、肠道病理评分(histological activity index,HAI)、逆转录聚合酶链式反应(reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR)检测结肠促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-αm RNA水平来评估小鼠结肠炎模型炎症损伤程度。通过蛋白质免疫印迹(Western Blotting,WB)和RT-PCR检测芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor,Ah R)靶基因细胞色素酶P4501A1(cytochrome P4501A1,CYP1A1)的表达情况。2.取结肠组织石蜡切片行AB-PAS染色检测粘液厚度,免疫荧光(immunofluorescence,IF)检测粘蛋白mucin2表达来评估肠道粘液屏障;通过Ussing chamber技术和体外FITC-Dextran 4KD(FD4)检测小鼠肠道跨上皮电阻(trans-epithelium electrical resistant,TER)和肠道通透性,Western Blotting和RT-PCR检测紧密连接相关蛋白Occludin、ZO-1的表达水平来评估肠道上皮屏障;通过FITC-Dextran 70KD(FD70)检测肠血管屏障通透性;通过Western Blotting、RT-PCR和免疫荧光检测结肠质膜囊泡相关蛋白-1(Plasmalemma Vesicle Associated Protein1,PV-1)的表达情况来评估肠血管屏障。【结果】1.与LTRP膳食相比,MTRP和HTRP膳食改善DSS诱导的结肠炎结肠长度的缩短和体重下降,降低疾病活动指数(disease activity index,DAI)评分,减轻结肠上皮损伤和炎症浸润,减少促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-αm RNA水平,同时增加Ah R靶基因CYP1A1的表达。2.与LTRP膳食相比,MTRP和HTRP膳食增加DSS诱导的结肠炎肠道粘液的厚度和粘蛋白mucin2的表达。3.与LTRP膳食相比,MTRP和HTRP膳食增加DSS诱导的结肠炎肠道电阻值,降低肠道FD4的通透性,增加紧密连接相关蛋白Occludin、ZO-1的表达。4.与LTRP膳食相比,MTRP和HTRP膳食降低DSS诱导的结肠炎小鼠血清FD70荧光值,降低肝脏和脾脏FD70密度,减少肠血管内皮损伤标志物PV-1的表达。【结论】1.富含色氨酸膳食改善DSS诱导的急性结肠炎的炎症损伤程度。2.富含色氨酸膳食减轻DSS诱导的急性结肠炎肠道粘液屏障破坏。3.富含色氨酸膳食促进DSS诱导的急性结肠炎肠道上皮屏障的修复。4.富含色氨酸膳食缓解DSS诱导的急性结肠炎肠血管屏障的损伤。第二部分:色氨酸代谢/Ah R通路介导肠黏膜多屏障功能修复改善DSS诱导急性结肠炎【目的】探讨富含色氨酸膳食是否通过Ah R通路改善DSS诱导的急性结肠炎,促进肠道多重屏障恢复。【方法】1.SPF级雄性C57BL/6小鼠随机分为3组:DSS+LTRP组、DSS+HTRP组和DSS+HTRP+CH223191组。在DSS给药前,先用LTRP和HTRP预处理喂养两周。在给予2%DSS溶液的当天(第0天),测量初始体重,2%DSS溶液自由饮用7天后,换用无菌水让小鼠自由饮用,观察5天。DSS给药当天,DSS+HTRP+CH223191组腹腔注射Ah R拮抗剂CH223191(10mg/kg),每天一次,直至造模结束;作为对照,DSS+HTRP和DSS+LTRP腹腔注射DMSO。造模结束后,通过记录小鼠体重变化、疾病活动评分(DAI)、结肠长度、肠道病理学HE、肠道HAI评分、RT-PCR检测结肠促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-αm RNA水平来评估小鼠结肠炎模型炎症损伤程度,以及Western Blotting和RT-PCR检测Ah R靶基因CYP1A1的表达情况。2.取结肠组织石蜡切片行AB-PAS染色检测粘液厚度,免疫荧光(immunofluorescence,IF)检测粘蛋白mucin2表达来评估肠道粘液屏障;通过Ussing chamber技术和体外FD4检测小鼠肠道电阻值和通透性,Western Blotting和RT-PCR检测紧密连接相关蛋白Occludin、ZO-1的表达水平来评估肠道上皮屏障;通过FD70检测肠血管屏障通透性;通过Western Blotting、RT-PCR和免疫荧光检测结肠PV-1的表达情况,来评估肠血管屏障。【结果】1.与LTRP膳食相比,HTRP膳食改善DSS诱导的结肠炎结肠长度的缩短和体重下降,降低DAI评分,减轻结肠上皮损伤和炎症浸润,减少促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-αm RNA水平,同时增加Ah R靶基因CYP1A1的表达;CH223191会减弱HTRP膳食对结肠炎的改善作用,同时明显抑制Ah R靶基因CYP1A1的表达。2.与LTRP膳食相比,HTRP膳食增加DSS诱导的结肠炎肠道粘液的厚度和粘蛋白mucin2的表达;CH223191会减弱HTRP膳食的作用。3.与LTRP膳食相比,HTRP膳食增加DSS诱导的结肠炎肠道电阻值,降低肠道对FD4的通透性,增加紧密连接相关蛋白Occludin、ZO-1的表达;CH223191会减弱HTRP膳食的作用。4.与LTRP膳食相比,HTRP膳食降低DSS诱导的结肠炎小鼠血清FD70荧光值,降低肝脏和脾脏FD70密度,减少内皮损伤标志物PV-1的表达;CH223191会减弱HTRP膳食的作用。【结论】1.HTRP膳食通过激活Ah R,改善DSS诱导的急性结肠炎的炎症损伤程度;抑制Ah R会降低HTRP的作用。2.HTRP膳食通过激活Ah R,减轻DSS诱导的急性结肠炎肠道粘液屏障破坏;抑制Ah R会降低HTRP的作用。3.HTRP膳食通过激活Ah R,减轻DSS诱导的急性结肠炎肠道上皮屏障的破坏;抑制Ah R会降低HTRP的作用。4.HTRP膳食通过激活Ah R,缓解DSS诱导的急性结肠炎肠血管屏障的损伤;抑制Ah R会降低HTRP的作用。第三部分:Ah R通路对肠黏膜多屏障功能调节在DSS诱导急性结肠炎中的作用【目的】探讨Ah R通路在DSS诱导结肠炎中的作用以及对肠道多重屏障的影响。【方法】1.SPF级雄性C57BL/6小鼠随机分为4组:CON组、DSS组、DSS+FICZ组和DSS+CH223191组。所有小鼠的饲料均为0.2%色氨酸(MTRP)定制饲料,DSS给药前先用0.2%色氨酸喂养两周。CON组的饮用水全程为无菌水;DSS组、DSS+FICZ组、DSS++CH223191组的饮用水为2%DSS溶液,7天后换为无菌水,观察5天。DSS给药2天后,DSS+FICZ组腹腔注射Ah R激动剂FICZ(1ug/mouse),每天一次,直至造模结束。DSS给药当天,DSS+CH223191组腹腔注射Ah R拮抗剂CH223191(10mg/kg),每天一次,直至造模结束;作为对照,CON和DSS腹腔注射DMSO。造模结束后,通过小鼠体重变化、疾病活动评分(DAI)、结肠长度、肠道组织HE染色、HAI评分、RT-PCR检测结肠促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-αm RNA水平来评估小鼠结肠炎模型炎症损伤程度,通过Western Blotting和RT-PCR检测Ah R靶基因CYP1A1的表达情况。2.取结肠组织石蜡切片行AB-PAS染色检测粘液厚度,免疫荧光(immunofluorescence,IF)检测粘蛋白mucin2表达来评估肠道粘液屏障;通过Ussing chamber技术和体外FD4检测小鼠肠道电阻值和通透性,Western Blotting和RT-PCR检测紧密连接相关蛋白Occludin、ZO-1的表达水平来评估肠道上皮屏障;通过FD70检测肠血管屏障通透性,通过Western Blotting、RT-PCR和免疫荧光检测结肠PV-1的表达情况,来评估肠血管屏障。【结果】1.FICZ改善DSS诱导的结肠炎结肠长度的缩短和体重下降,降低DAI评分,减轻结肠上皮损伤和炎症浸润,减少促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-αm RNA水平,同时增加Ah R靶基因CYP1A1的表达;CH223191呈相反趋势。2.FICZ增加DSS诱导的结肠炎肠道粘液的厚度和粘蛋白mucin2的表达;CH223191呈相反趋势。3.FICZ增加DSS诱导的结肠炎肠道电阻值,降低肠道对FD4的通透性,增加紧密连接相关蛋白Occludin、ZO-1的表达;CH223191呈相反趋势;4.FICZ降低DSS诱导的结肠炎小鼠血清FD70荧光值,降低肝脏和脾脏FD70密度,减少内皮损伤标志物PV-1的表达;CH223191呈相反趋势。【结论】1.FICZ改善DSS诱导的急性结肠炎的炎症损伤程度;CH223191起相反作用。2.FICZ减轻DSS诱导的急性结肠炎肠道粘液屏障破坏;CH223191起相反作用。3.FICZ促进DSS诱导的急性结肠炎肠道上皮屏障的修复;CH223191起相反作用。4.FICZ缓解DSS诱导的急性结肠炎的肠血管屏障的损伤;CH223191起相反作用。