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背景:炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD),包括溃疡性结肠炎(ulcerativeeolitis,UC)和克罗恩病(Crohns disease,CD),是一种病因尚未完全明确的慢性炎症性肠病,临床表现是持续或反复发作的腹泻、粘液脓血便、腹痛和里急后重。但由于对本病的发病机制尚未完全明确,目前还没有疗效显著、副作用小的治疗药物,故寻找新型有效的治疗药物是目前本研究领域的一个热点。 白头翁汤(Pulsatillae Decoction,PD)治疗炎症性肠病的不良反应发生率较低,安全性较高,本实验为白头翁汤治疗炎症性肠病提供理论依据,为临床用药提供理论指导。蛋白质O-GlcNAc修饰是存在于细胞核及细胞质中的一种翻译后修饰方式,是指N-乙酰葡萄糖胺(N-acetyglucosamine,GlcNAc)以O-糖苷键与蛋白质的丝氨酸(serine,Ser)/苏氨酸(threonine,Thr)的羟基相连。其在感染、氧化应激等多种病理状态下可以充当“应激感受器”的角色,通过抑制炎症反应、抑制细胞凋亡、减少蛋白质降解、调节免疫反应等多种途径对机体产生保护作用。我们主要就蛋白质O-GlcNAc修饰与炎症性肠病的相关性进行探讨。 第一部分 TNBS诱导炎症性肠病大鼠模型的建立 目的:建立TNBS诱导的炎症性肠病动物模型,并分析其剂量效应,找出建造模型的合理剂量。 方法:实验分组:对照组(50%乙醇溶液),含25mg/kg、50mg/kg、100mg/kg、150mg/kgTNBS的50%乙醇溶液组,每组大鼠10只,造模成功后,记录大鼠疾病活动指数(diseaseactivity index,DAI),造模后第七天处死大鼠,计算结肠组织大体形态损伤指数(Colonmacroscopic damage index,CMDI),并行病理切片检查,记录组织损伤指数(tissue damageindex,TDI),检测血清肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平,行结肠组织髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)活性测定。 结果:造模过程中150mg/kg TNBS组大鼠死亡3只,其余组大鼠未见死亡。1、造模后对照组、25mg/kg TNBS组大鼠出现一过性炎症损伤,第三天开始炎症明显减轻。50mg/kg、100mg/kg、150mg/kg TNBS组出现持续的炎症损伤表现,包括一般情况差、体质量逐渐减少、腹泻、便血等。2、50mg/kg、100mg/kg、150mg/kg组DAI、CMDI、TDI评分明显高于对照组、25mg/kg TNBS组,差异有统计学意义(P<0.01),且随着TNBS用量的增大,DAI、CMDI、TDI评分越高;而对照组与25 mg/kg TNBS组比较DAI、CMDI、TDI无统计学差异(P>0.05)。3、50mg/kg、100mg/kg、150mg/kg TNBS组大鼠TNF-α浓度明显高于对照组与25 mg/kg TNBS组,差异具有统计学意义(P<0.01),且随着TNBS用量的增大,TNF-α浓度升高。4、造模术后第7天时各组大鼠结肠组织内MPO活力检测发现50mg/kg、100mg/kg、150mg/kg TNBS组大鼠结肠组织中MPO活力显著高于乙醇对照组、25mg/kg TNBS组(P<0.01),25mg/kg TNBS模型组与对照组比较无差异(P>0.05)。 结论:应用含100mg/kg TNBS的50%乙醇溶液最适宜制作炎症性肠病大鼠模型。 第二部分探讨0-GIcNAc与IBD的相关性及白头翁汤对IBD的干预机制 目的:探讨白头翁汤及蛋白质O-GlcNAc修饰对TNBS诱导的炎症性肠病大鼠的保护作用及其可能机制,为临床治疗IBD提供理论基础。 方法:将50只大鼠随机分为:模型组、白头翁汤组(Pulsatillae Decoction,PD)、谷氨酰胺组(Glutamine,Gln)、葡萄糖胺组(Glucosamine,GleN)、四氧嘧啶组(Alloxan,ALX),每组10只,采用含100mg/kgTNBS的50%乙醇溶液复制IBD模型。给药7天,记录大鼠DAI、CMDI、TDI, ELISA检测血清TNF-α、IFN-γ、IL-6、IL-27、IL-4、IL-10水平,免疫印迹法(Western Blot,WB)检测大鼠肠黏膜钙卫蛋白(Calprotectin)含量,流式细胞技术(Flow Cytometry,FCM)检测大鼠PBMC中O-GlcNAc糖链及核转录因子kappa B p65(nuclear factor Kappa B,NF-κB p65)的表达情况。 结果: 1、白头翁汤组对比模型组大鼠,前者可明显减低DAI、CMDI、TDI评分(P<0.01),降低血清TNF-α、IFN-γ、 IL-6、Il-27水平(P<0.01),下调PBMC中NF-κB p65的表达(P<0.01),减少肠黏膜组织钙卫蛋白含量(P<0.01),增加IL-4、IL-10表达(P<0.01)。 2、谷氨酰胺组、葡萄糖胺组对比模型组大鼠,DAI、CMDI、TDI评分及血清TNF-α、IFN-γ、IL-6、Il-27及PBMC中NF-κB p65的表达水平、肠黏膜组织钙卫蛋白量减低(P<0.01),血清IL-4、IL-10水平升高明显,差异显著(P<0.01);PBMC中O-GlcNAc糖链的表达显著升高,差异具有统计学意义(P<0.01)。 3、四氧嘧啶组对比模型组大鼠,DAI、CMDI、TDI及血清TNF-α、IFN-γ、 IL-6、IL-27水平、肠黏膜组织钙卫蛋白含量明显升高(P<0.01);血清IL-4、IL-10水平减低(P<0.01),PBMC中NF-κB p65的表达量上调(P<0.01);PBMC中O-GlcNAc糖链的表达显著降低,差异具有统计学意义(P<0.01)。 结论:1、白头翁汤能通过抑制NF-κB p65的活性,减少了促炎细胞因子的释放,上调抑炎因子水平,使细胞因子达到平衡状态,调节机体的免疫反应,改善肠道黏膜炎症损伤,以达到治疗目的。 2、蛋白质O-GlcNAc修饰参与了谷氨酰胺、葡萄糖胺改善大鼠炎症反应的过程,其机制可能为抑制NF-κB p65的活性,并发挥其对细胞因子的调控作用,减轻炎症反应,促进黏膜愈合,而蛋白质O-GlcNAc修饰抑制剂(四氧嘧啶)则可完全逆转这一效应。 3、白头翁汤及蛋白质O-GlcNAc修饰均可通过抑制NF-κB p65的活性、调控炎症因子表达,减轻组织损伤,促进黏膜愈合。