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目的溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)是一种主要浸润黏膜及黏膜下层的慢性非特异性炎症性肠病,主要表现为腹痛、腹泻、黏液便和血便,并伴有多发性硬化症、视神经炎、骨质疏松等肠外表现。目前,UC的发病率有逐年升高的趋势,由于病因不清、发病机制不明确,临床上缺乏有效的治疗方法,治疗难度较大,已被世界卫生组织确定为现代难治病之一。进一步明确UC的发病机制,并研制新的防治药物已经成为UC研究中的重点和难点。CZLC331是一种细菌鞭毛蛋白衍生物,是5型Toll-like受体(TLR5)激活剂,对TLR5-NF-κB信号通路具有激活作用。研究发现,细菌鞭毛蛋白衍生物可以通过抗细胞凋亡和调节结肠组织TLR家族的表达水平等机制显著保护放射性小鼠胃肠道损伤。而目前认为,T淋巴细胞凋亡失衡是UC发病的重要环节。因此,我们提出一个设想,细菌鞭毛蛋白衍生物是否能够通过调节TLR家族的自然免疫、抗T细胞凋亡机制预防和治疗UC?本研究在成功建立小鼠UC模型的基础上,观察CZLC331对UC的治疗效果,并研究其发挥治疗作用的可能机制,对UC的病因及发病机制提出一系列证据,为研发一种治疗UC的新型药物打下基础。方法采用2,4,6-三硝基苯磺酸(2,4,6-Trinitrobenzenesulfonic acid,TNBS)溶液灌肠的方法建立小鼠UC模型,以灌胃针代替传统灌肠工具硅胶管,并进行相关技术改良和灌肠液剂量探索,使造模效率提高,模型稳定性增强;CZLC331治疗效果分析:小鼠摄食水量、便血量、皮毛光泽度等一般状态观察。拍照观察小鼠结肠组织黏膜和浆膜层变化。显微镜下观察小鼠结肠组织HE染色的病理改变。强迫游泳实验、悬尾实验、糖水偏爱实验观察小鼠的抑郁指数;CZLC331治疗机制研究:小鼠结肠组织提取RNA,RT-PCR方法测定小鼠结肠TLR1-4、6-9表达情况。ELISA试剂盒测定小鼠血清IL-4、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α水平。小鼠结肠提取蛋白,Western-blot检测NF-κB的表达情况。结果成功建立了小鼠UC模型,UC小鼠均出现少食、少动、体重下降、皮毛光泽度下降、腹泻、便血等现象,小鼠结肠充血、水肿、炎症、溃疡形成,病理检查发现结肠组织水肿、细胞排列紊乱、炎性细胞浸润、杯状细胞缺失、溃疡形成。造模过程中以灌胃针代替传统造模工具硅胶管,利用麻醉机代替传统的麻醉方法,同时进行相关技术改进和灌肠液剂量探索,取得较好的灌肠效果,减少灌肠过程中的溢液现象,使造模效率提高,模型稳定性增强。治疗结果发现,细菌鞭毛蛋白衍生物CZLC331对UC小鼠具有显著的治疗效果,治疗后小鼠的一般生理状态明显好转,便血、少食少动等现象有所减轻,摄食/水量、活动性明显增加,结肠黏膜层和浆膜层充血、水肿、溃疡、糜烂程度明显减轻,病理改变较模型组明显减轻,细胞排列结构比较整齐、少量杯状细胞消失及淋巴细胞和中性粒细胞浸。经CZLC331治疗后, UC小鼠抑郁程度较模型组明显减轻,但与对照组相比,仍存在抑郁表现:治疗组的强迫游泳不动时间为64.7±10.35s,显著低于模型组(86.7±15.96s,P <0.01),显著高于对照组(21±5.25s,P <0.01)。治疗组小鼠悬尾实验不动时间为62.5±13.92s,显著低于模型组(111.3±41.11s,P <0.01),显著高于对照组(16±8.34s,P <0.01)。治疗组小鼠糖水偏爱百分比66.5±7.29%,显著高于模型组(34.5±4.64%,P <0.01),显著低于对照组(77.2±7.68,P <0.01)。3.2mg/kg CZLC331蛋白在TNBS造模后4h腹腔注射治疗UC小鼠,TLR家族PCR条带的表达量显示与模型组相比具有明显的差异,与对照组相比,TLR1-4、TLR9模型组表达量明显上调(P<0.05),TLR6-8模型组表达量上调尤其显著(P<0.01);与模型组相比,TLR1的治疗组表达量明显下调(P<0.05),TLR2-4、TLR6-9的治疗组表达量下调尤其显著(P<0.01);腹腔注射CZLC331后治疗组血清抑炎因子水平多数下调:血清IL-4水平,治疗组(54.29±5.83ng/ml)、对照组(53.41±7.28ng/ml)、模型组(53.71±7.72ng/ml)两两比较均无统计学差异(P>0.05)。血清IL-10水平,模型组(59.36±14.46ng/ml)与对照组(91.48±24.38ng/ml)相比明显降低(P<0.05),治疗组(54.29±5.83ng/ml)与模型组相比无统计学差异(P>0.05),但升高趋势明显,治疗组和对照组之间无统计学差异(P>0.05);血清促炎因子IL-6水平模型组(47.10±15.72ng/ml)和治疗组(48.34±8.20ng/ml)与对照组(41.48±6.33ng/ml)相比,浓度明显升高,具有统计学差异(P <0.05),模型组和治疗组之间无统计学差异(P>0.05)。促炎因子IL-8因选取唯一时间点变化不明显,故选择造模后12h、24h、36h、48h分别测定血清IL-8浓度变化,模型组造模12h后血清IL-8水平(42.85±6.39ng/ml),与对照组相比(36.37±3.52ng/ml)明显升高,具有统计学差异(P <0.05),与模型组造模后24h(31.63±2.24ng/ml)、36h(32.03±5.12ng/ml)、48h(28.88±3.79ng/ml)比较,明显升高,具有统计学意(P <0.05),治疗组造模后12h(35.72±6.06ng/ml)、24h(28.38±7.57ng/ml)、36h(29.63±7.57ng/ml)、48h(29.28±4.15ng/ml)血清IL-8水平,两两比较无统计学差异(P>0.05),且整体水平低于模型组;血清肿瘤坏死因子水平治疗组(192.50±63.85ng/ml)与对照组(173.86±29.26ng/ml)相比明显升高,模型组(140.11±12.70ng/ml)与对照组相比明显降低,比较均具有统计学差异(P <0.05),其治疗组升高可能与CZLC331激活TLR5-TNF通路有关;Western-blot检测小鼠结肠NF-κB表达情况发现:腹腔注射CZLC331能明显下调UC模型组NF-κB蛋白的表达量。结论利用TNBS溶液灌肠方法成功建立了UC小鼠模型,利用灌胃针代替硅胶管作为灌肠器材,并进行一系列技术改良,经改进后的小鼠UC造模方法,造模效率高,模型重复性好,稳定性高。细菌鞭毛蛋白衍生物CZLC331对UC小鼠具有显著的治疗效果,UC小鼠一般生理状态、结肠黏膜损伤程度,病理改变及抑郁状态均显著改善。TLR家族,TLR5-NF-κB-TNF-α通路,白介素4、10等促炎因子均参与UC的形成。CZLC331对UC治疗效果可能与其调控TLR家族成员表达,CZLC331降低体内促炎因子水平,升高体内抑炎因子水平,增加肠道NF-κB蛋白表达以及对TLR-NF-κB-TNF-α通路的调控等作用密切相关。