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目的:炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)是一种慢性反复性肠道炎症,主要包括溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)和克罗恩病(Crohn’s disease,CD)。炎症性肠病的病因目前尚不清楚,可能与微生物稳态、免疫因素、遗传因素以及环境因素等有关。IBD的治疗药物主要是氨基水杨酸类和激素类,这些药物通过减轻肠粘膜炎症发挥治疗作用,但存在一定的副作用。蛇床子素,化学名称为7-甲氧基-8-异戊烯基香豆素(7-methoxy-8-[3-methylpent-2-eny1]coumarin),是从传统中药植物中提取的天然香豆素,具有抗炎、调节免疫等多种作用。目前对于蛇床子素在炎症性肠病中的作用尚无报道。在本研究中,我们观察了蛇床子素在小鼠实验性结肠炎中的作用,并对其作用机制进行了探讨。方法:我们采用TNBS(2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid)灌肠的方法诱导小鼠发生急性实验性结肠炎。为确定蛇床子素是否对实验性结肠炎有预防作用,从TNBS灌肠前3天起,我们每天给予小鼠腹腔注射蛇床子素(100mg/kg/天)直至实验结束。在研究蛇床子素的治疗作用时,蛇床子素在灌肠的当天给药直至实验结束。我们检测了灌肠后不同时间点小鼠的体重、结肠长度、疾病活动分数和生存率,并对结肠组织进行病理学检查;通过realtime PCR和western blot(WB)检测肠道组织中炎症因子、紧密连接蛋白的表达水平;用ELISA法检测小鼠血清中cAMP含量。为检测cAMP/PKA信号通路是否介导蛇床子素的作用,我们在TNBS灌肠前1小时给予小鼠腹腔注射PKA抑制剂H89,检测其对小鼠体重减轻和结肠缩短的影响。我们还通过WB检测了肠道粘膜中ERK、JNK和P38的磷酸化水平。在体外实验中,我们用脂多糖(LPS)刺激小鼠腹腔巨噬细胞和Raw264.7细胞以诱导炎症反应,通过realtime PCR检测蛇床子素对LPS诱导的炎症因子表达的影响。为检测cAMP/PKA信号通路和P38磷酸化是否介导蛇床子素的抗炎作用,我们在LPS刺激前2小时用PKA抑制剂H89或KT5720、P38抑制剂SB203580处理细胞,通过realtime PCR检测炎症因子的表达水平。我们还通过WB检测了蛇床子素对LPS诱导的ERK、JNK和P38磷酸化水平影响,并探讨了cAMP/PKA信号通路在其中的作用。结果:我们发现蛇床子素预处理能明显减轻TNBS引起的体重下降,剂量依赖性地缓解结肠缩短,显著降低疾病活动分数,提高小鼠生存率,改善结肠的病理学损伤,降低结肠组织中炎症介质的水平,增加紧密连接蛋白的表达。从TNBS灌肠当天起给予小鼠蛇床子素则对上述指标均无明显的改善作用。这些结果表明,蛇床子素对TNBS诱导的小鼠实验性结肠炎有预防作用,但无治疗作用。血清CAMP检测显示,TNBS刺激导致小鼠血清中的cAMP水平明显下降,蛇床子素预处理升高了cAMP水平(P=0.07)。但是,PKA抑制剂H89对蛇床子素改善小鼠体重减轻和结肠缩短的作用无明显影响。结肠组织WB结果显示,TNBS刺激显著增加P38的磷酸化,而对Erk和JNK的影响很微弱;蛇床子素预处理明显抑制TNBS诱导的P38磷酸化。在体外实验中,我们发现蛇床子素预处理明显抑制LPS诱导的炎症因子的表达。PKA抑制剂H89或KT5720可以显著逆转蛇床子素对IL-1β、IL-6、COX2和MCP-1表达的抑制作用,但对TNF-α无明显影响。P38抑制剂SB203580能显著抑制LPS引起的炎症因子IL-1β、IL-6、COX2、CXCL10和TNF-α的表达,且这种抑制作用不被PKA抑制剂H89或KT5720逆转。在蛇床子素存在时,尽管H89或KT5720显著逆转蛇床子素对IL-1β、IL-6、COX2和MCP-1表达的抑制作用,其逆转效应可被SB203580强烈抑制,同时,对H89和KT5720无明显反应的TNF-α也被SB203580抑制。WB结果显示,蛇床子素对LPS诱导的P38磷酸化有显著的抑制作用,PKA抑制剂H89或KT5720部分逆转蛇床子素对P38磷酸化的抑制作用。结论:蛇床子素能够预防TNBS诱导的实验性结肠炎,抑制结肠炎症因子的表达,维持肠道屏障功能。蛇床子素的抗炎作用可能与其抑制P38磷酸化有关。蛇床子素通过cAMP/PKA依赖性和非依赖性两种途径抑制P38磷酸化,其中cAMP/PKA非依赖性途径在其预防实验性结肠炎中起主要作用。蛇床子素有望成为预防IBD的天然药物。