四神丸干预miRNA-200/ZEB信号通路调控记忆性T细胞治疗慢性结肠炎作用机制的研究

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目的:探讨四神丸(SSP)有效治疗DSS诱导的慢性溃疡性结肠炎的作用机制,是否与miRNA-200/ZEB信号通路影响记忆性T细胞分化有关。方法:40只雄性BALB/c小鼠随机分为4组,分别为:正常组(Control),对照组(Control+SSP,Ctrl+SSP),模型组(DSS)和四神丸组(DSS+SSP),每组10只。参考文献采用葡聚糖硫酸钠(DSS)复制慢性溃疡性结肠炎模型,DSS组及DSS+SSP组先予以3%DSS(w/v)溶液5天,继而正常饮食饮水7天,再予以2%DSS(w/v)溶液5天。自实验第11天,Ctrl+SSP组及DSS+SSP组小鼠予以四神丸(2.5 g·kg-1)灌胃治疗7天。实验过程中,每天监测小鼠体质量、粪便性质、活动状态等一般情况,记录OB试纸评分和疾病活动指数(Disease activity index,DAI)。实验第18天,称重后麻醉处死小鼠,取脾脏及结肠组织待测,观察记录结肠重量、结肠长度,并计算肠重指数和单位结肠质量,制备结肠组织HE染色,并进行显微镜下病理损伤评分;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测结肠组织中白介素2(IL-2)、白介素9(IL-9)、白介素12(IL-12)、白介素15(IL-15)和γ-干扰素(IFN-γ)的水平;流式细胞术(FCM)检测脾脏中记忆性T细胞各亚群表达水平;蛋白免疫印迹法(Western Bloting)检测结肠组织中miRNA-200/ZEB信号通路相关蛋白及细胞凋亡相关蛋白的表达情况;荧光定量PCR(RT-PCR)检测miRNA-200/ZEB信号上ZEB家族的mRNA和miRNA-200家族的表达情况。从miRNA-200/ZEB信号调控免疫记忆性T细胞分化及其存活的角度,探索四神丸防治慢性溃疡性结肠炎的可能作用机制。结果:1、四神丸对DSS诱导慢性溃疡性结肠炎小鼠的一般疗效性评价正常组小鼠体重平稳增长,状态良好;模型组小鼠精神欠佳,体重下降,活动减少,喜聚集,毛色杂乱晦暗,纳食减少,肛周污秽,大便稀溏甚至便血,经四神丸连续灌胃治疗后,小鼠体重逐渐上升,结肠长度恢复,结肠重量、肠重指数和单位结肠质量下降。正常组镜下结肠黏膜完整,腺体及隐窝排列整齐;模型组镜下可见黏膜表面充血、水肿,部分区域糜烂、溃疡,固有层内炎细胞浸润、杯状细胞减少伴隐窝消失等;四神丸组小鼠结肠黏膜表面充血、水肿明显减轻,糜烂修复,炎细胞浸润明显减少。组织病理学评分显示小鼠结肠炎黏膜损伤明显修复(P<0.01)。ELISA检测炎性因子表达结果表明,模型组小鼠结肠组织中的IL-9、IL-12促炎因子的表达水平较正常组显著升高(P<0.01),而IL-2等抑炎因子的表达水平显著下降(P<0.01),治疗组可见以上炎症因子的趋势被逆转,差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01),提示四神丸可以有效治疗小鼠慢性结肠炎。2、四神丸对慢性溃疡性结肠炎小鼠记忆性T细胞各亚群水平的影响流式结果提示:较之正常组,模型组小鼠脾脏中的Tcm(CD45RA-CD62L+CCR7+)细胞数量明显升高(P<0.01),其中CD4+与CD8+两种亚型均显著上升(P<0.01);Tem(CD45RA-CD62L-CCR7-)细胞数量也显著升高(P<0.05),且CD4+和CD8+两种亚型均显著上升(P<0.01);m Treg(CD45RA-CCR7+Foxp3+及CD45RA-CCR7-Foxp3+)细胞明显下降(P<0.01),而m Th1(CD45RA-CCR7+CXCR3+及CD45RA-CCR7-CXCR3+)、m Th2(CD45RA-CCR7+CCR4+及CD45RA-CCR7-CCR4+)、m Th7(CD45RA-CCR7+IL-7R+及CD45RA-CCR7-IL-7R+)和m Th17(CD45RA-CCR7+IL-17+及CD45RA-CCR7-IL-17+)亚群细胞水平均显著上升(P<0.01);Blimp-1+及TIGIT+标记的记忆性T细胞数目显著下降(P<0.01),而KLRG1+及T-Bet+标记的记忆性T细胞水平明显上升(P<0.05或P<0.01)。与模型组相比,治疗组小鼠脾脏中记忆性T细胞亚群分化均明显逆转,Tcm(含CD4+及CD8+型)、Tem(含CD4+及CD8+型)细胞水平均显著下降(P<0.01);m Treg细胞水平显著上调(P<0.01),伴m Th1、m Th2、m Th7及m Th17各亚群细胞水平均显著下降(P<0.01);Blimp-1+、TIGIT+、KLRG1+及T-Bet+标记的记忆性T细胞水平亦出现逆转,且差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。提示四神丸对慢性结肠炎小鼠记忆性T细胞各亚群有调节作用。3、四神丸对慢性溃疡性结肠炎小鼠结肠组织中ZEB1、ZEB2的mRNA和miRNA-200家族表达水平的影响RT-PCR结果提示:模型组与正常组相比,小鼠结肠组织中的ZEB1的mRNA表达显著上升(P<0.05),而ZEB2的mRNA表达显著下降(P<0.05),经给与四神丸治疗后,ZEB1、ZEB2的mRNA表达均出现逆转(P<0.05或P<0.01)。模型组miRNA-200家族表达均明显下降(P<0.05或P<0.01),其中miRNA-200a、miRNA-200c表达显著下降(P<0.01),四神丸组可见miRNA-200a以及miRNA-200c明显上升(P<0.05),其余miRNA-200家族成员表达虽有增加,但无统计学意义。这些结果表明四神丸能够调控miRNA-200/ZEB通路的基因表达,如ZEB1和ZEB2的mRNA,miRNA-200a以及miRNA-200c。4、四神丸对慢性溃疡性结肠炎小鼠miRNA-200/ZEB信号通路及凋亡相关蛋白的表达WB结果表明:与正常组相比,模型组小鼠结肠组织中ZEB1和ZEB2蛋白表达量均显著增加(P<0.01);miRNA-200家族转录抑制因子——snail的蛋白含量亦显著增加(P<0.01);上皮-间质转化(epithelial-to-mesenchymal transition,EMT)相关蛋白:E-cadherin(上皮细胞标志物)以及Vimentin(间质细胞标志物)蛋白表达量均显著上升(P<0.01);TGF-β1蛋白表达亦显著增加(P<0.01);促凋亡相关蛋白Fox O3a、Fas、Fas L、ID2、Caspase-3、BAX和NOXa表达水平均明显升高(P<0.05或P<0.01),伴抑制凋亡蛋白Bcl-2表达水平显著减少(P<0.01)。与模型组相比,四神丸治疗组ZEB1、ZEB2和snail蛋白含量均显著下调(P<0.01);E-cadherin、Vimentin及TGF-β1蛋白表达亦减少(P<0.05或P<0.01)。促凋亡及抑制凋亡相关蛋白含量经四神丸治疗后发生逆转。提示四神丸能够调控miRNA-200/ZEB信号通路相关蛋白及细胞凋亡相关蛋白的表达。结论:四神丸能有效治疗慢性溃疡性结肠炎,其作用机制或通过干预miRNA-200/ZEB信号通路调节记忆性T细胞分化来实现。
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