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[目的]甲基苯丙胺对人体各系统的毒性作用都很明显,但鲜有关注肠道的研究。为了了解甲基苯丙胺对人群肠道的影响,并研究其可能机制,本文在人群水平,描述了男性甲基苯丙胺滥用者不同戒断期肠道损伤情况,为科学戒毒提供临床数据;在动物水平,观察甲基苯丙胺对肠道生理功能的影响,描绘甲基苯丙胺成瘾/戒断导致的肠道损伤mRNA表达谱,为甲基苯丙胺成瘾/戒断导致的肠屏障损机制研究提供研究线索及理论支持。[方法]本研究结合甲基苯丙胺戒断人群和动物实验的方法,观察甲基苯丙胺导致的肠道损伤,并对其可能的分子机制进行了描述与总结。首先,在人群水平,通过对男性甲基苯丙胺滥用者戒断期的肠屏障损伤标记物二胺氧化酶(Diamine oxidase,DAO)、D 乳酸(D-lactic acid,D-LC)、细菌内毒素(Lipopolysaccharides,LPS)进行检测,并利用回归分析对损伤指标与戒断时间等影响因素进行相关性分析,探索甲基苯丙胺导致的肠道损伤的可能影响因素;在动物水平,通过递增浓度法构建甲基苯丙胺成瘾和戒断小鼠模型,在Illumina HiSeq平台上对小鼠肠道组织的mRNA表达谱进行双端测序;通过生物信息学分析方法筛选不同实验组之间的差异表达基因;针对差异表达基因进行功能注释和富集分析,对可能的分子通路进行了总结与讨论,为进一步研究甲基苯丙胺导致的肠道损伤分子机制提供线索。[结果]人群水平:本研究是一个病例对照研究,共纳入204例男性成年人,包括病例组(处于戒断期的男性甲基苯丙胺滥用者,METH,n=146),对照组(Control,n=58)。男性甲基苯丙胺滥用者戒断期的肠屏障损伤标记物DAO(13.94±3.98,10.91±3.20,t=5.1563,P<0.001),D-LC(15.24± 7.00,9.38± 5.19,t=5.7796,P<0.001),LPS(21.46±4.48,19.96±4.68,t=2.4225,P=0.035)高于对照组;在处于戒断期的男性甲基苯丙胺滥用者中,肠屏障损伤标记物DAO与戒断时间呈线性负相关、肠屏障损伤标记物D-LC与戒断时间呈非线性相关关系,以戒断10天为阈值,在毒品戒断10天内,D-LC随戒断时间增加而降低,戒断时间每增加 1 天,D-LC 下降 1.61 mg/L(95%CI:-2.79 至-0.43,P=0.0084);戒断时间10天后,D-LC随戒断时间增加而上升,戒断时间每增加1天,D-LC上升0.01 mg/L(95%CI:0至0.02,P=0.0015);处于戒断期的男性甲基苯丙胺滥用者肠屏障损伤标记物LPS与戒断时间之间存在“U”形非线性相关关系,LPS与戒断时间的相关性模型中存在明显的阈值效应。以戒断时间341天为阈值,在毒品戒断341天内,LPS随戒断时间增加而降低,戒断时间每增加1天,LPS下降0.01 U/L(95%CI:-0.02 至-0.00,P=0.0073);戒断时间 341 天后,LPS 随戒断时间增加而升高,戒断时间每增加1天,D-LC上升0.02 U/L(95%CI:0至0.03,P=0.0421);动物模型:甲基苯丙胺成瘾和戒断小鼠肠道HE染色发现,成瘾和戒断小鼠均出现肠道损伤;甲基苯丙胺成瘾和戒断小鼠回肠和结肠具有不同的mRNA表达谱,戒断时间不同的组别也表现出不同的mRNA表达谱:甲基苯丙胺成瘾小鼠的回肠差异表达基因主要富集5种生物学过程和信号通路:①糖、脂肪和蛋白质的消化吸收过程;②黏液屏障的调节;③对外界刺激的反应;④肠神经系统的改变;⑤其他生物过程;戒断第1天小鼠回肠差异表达的基因主要富集在4种生物学过程和信号通路:①对外界刺激的反应;②生物膜系统;③肠道神经系统;④黏膜屏障、肠系膜血管改变、肠道炎症等;戒断7天小鼠回肠差异表达基因主要富集在4种生物学过程和信号通路:①肠道机械屏障和细胞骨架运动;②黏液屏障;③对外界刺激的反应;④激素水平调节、肠系膜血管改变等其他生物学过程;甲基苯丙胺成瘾小鼠结肠差异表达基因主要富集在以下4种生物学过程:①对细菌、异种生物刺激的反应;②黏液屏障;③肠神经系统;④其他;甲基苯丙胺戒断第1天的小鼠结肠差异表达基因主要富集在以下5种生物学过程;①黏液屏障;②肠神经系统;③囊泡转运;④机械屏障;⑤其他;戒断第7天的小鼠结肠组织差异表达基因主要富集的生物学过程与第1天相似,主要富集在黏液屏障、肠神经系统、囊泡转运、机械屏障;另外,戒断第7天的小鼠结肠组织还富集到细胞分化的负调控(negative regulation of cell differentiation)、转运负调控(negative regulation of transport)、无机物质的反应(response to inorganicsubstance)、对生长因子的反应(responsetogrowth factor)、细胞表面受体信号通路参与细胞-细胞信号传导(cell surface receptor signaling pathway involved in cell-cell signaling)生物学过程;戒断第28天小鼠结肠组织差异表达基因主要富集的生物学过程与第1天和第7天相似,主要富集在黏液屏障、肠神经系统、囊泡转运、机械屏障几种生物学过程;另外,戒断第28天的小鼠结肠组织还富集到 collagen-containing 细胞外基质(collagen-containing extracellular matrix)、运动的积极调节(positive regulation of locomotion)等过程。[结论]1.处于戒断期的男性甲基苯丙胺滥用者肠屏障损伤标记物二胺氧化酶(DAO)、D乳酸(D-LC)、细菌内毒素(LPS)显著高于年龄匹配的正常对照组;2.处于戒断期的男性甲基苯丙胺滥用者肠屏障损伤标记物二胺氧化酶(DAO)的水平与戒断时间呈负线性相关关系;D乳酸(D-LC)与戒断时间之间存在显著的非线性相关关系,而且在戒断10天前后两者的相关关系有显著差别;细菌内毒素(LPS)与戒断时间之间呈“U”形非线性相关关系,而且在戒断341天前后两者的相关关系相反;3.甲基苯丙胺成瘾和戒断小鼠回肠和结肠组织mRNA表达谱表现出显著差别,对差异表达的基因进行功能富集分析后显示甲基苯丙胺成瘾和戒断期间,小鼠回肠和结肠内,糖、脂肪、蛋白质的代谢过程,肠黏膜屏障,肠神经系统,肠系膜血管等方面的功能表现出显著差异。提示甲基苯丙胺对肠道的消化吸收、屏障功能、肠神经系统和肠系膜血管等功能有显著的影响。