参苓白术散通过调控内质网应激治疗炎症性肠病的作用机制研究

来源 :江西中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pingerk
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目的:通过IBD小鼠模型与肠上皮细胞模型实验相结合,观察参苓白术散对DSS诱导的BALB/C小鼠炎症性肠病及脂多糖(Lipopoly saccha-rides,LPS)诱导IEC-6细胞炎症的干预,探究参苓白术散调控细胞内质网应激-凋亡水平从而治疗炎症性肠病的相关机制。方法:1.细胞实验:1.1寻找最佳LPS造模浓度,设置LPS浓度梯度为0μg·ml-1、10μg·ml-1、20μg·ml-1、40μg·ml-1、50μg·ml-1、100μg·ml-1、200μg·ml-1,检测该浓度梯度下LPS诱导的细胞抑制率及细胞凋亡率水平;根据实验结果选定LPS刺激细胞出现轻、重度内质网应激(Endoplasmic reticulum stress,ERS)的浓度,Western blotting检测轻、重度ERS时内质网应激标志蛋白GRP78、IRE1、PERK的表达水平。1.2寻找LPS最适作用时间,设置LPS的作用时间梯度为0 h、12 h、24 h、36 h、48 h,Western blotting检测最佳浓度LPS作用时间下内质网应激标志蛋白GRP78的表达水平。1.3检测参苓白术散含药血清对LPS诱导的IEC-6细胞ERS的调控作用:将细胞分组为空白组(20%FBS)、模型组(20%FBS+LPS)、模型对照组(20%空白血清+LPS)、参苓白术散含药血清低剂量组(15%FBS+5%含药血清+LPS)、参苓白术散含药血清中剂量组(10%FBS+10%含药血清+LPS)、参苓白术散含药血清高剂量组(20%含药血清+LPS)、ERS抑制剂组(20%FBS+LPS+2 m M 4-PBA)、ERS抑制剂+参苓白术散含药血清高剂量组(20%含药血清+LPS+2 m M 4-PBA)。Western blotting检测不同LPS浓度诱导的轻、重度ERS下相关通路蛋白(GRP78、IRE1、P-IRE1、PERK、P-JNK、P-e IF2α、CHOP)的表达水平变化。2.动物实验:将BALB/C小鼠分为六组,正常组、IBD模型组(5%DSS自由饮水)、参苓白术散低剂量组(5%DSS自由饮水+3 g/kg参苓白术散)、参苓白术散中剂量组(5%DSS自由饮水+6 g/kg参苓白术散)、参苓白术散高剂(5%DSS自由饮水+12 g/kg参苓白术散1)、阳性药物组(5%DSS自由饮水+2 g/kg美沙拉嗪),7天后对小鼠进行DAI评分,确认IBD模型成功建立;HE染色法进行组织病理评分;Western blotting检测ERS通路蛋白(GRP78、ATF-6、IRE1、P-IRE1、PERK、P-JNK、P-e IF2α、CHOP)的表达水平变化。结果:1.细胞实验结果1.1筛选LPS造模浓度:CCK-8结果显示,随着LPS浓度的升高,IEC-6细胞活力值不断降低,当LPS浓度达到40μg·ml-1时,细胞活力明显下降,具显著性差异(P<0.05),且在100μg·ml-1时,显著性更高(P<0.01);流式细胞术结果显示:随着LPS浓度的升高,IEC-6细胞凋亡率不断上升,且当LPS浓度达到30μg·ml-1,细胞凋亡率与0μg·ml-1组相比较具有显著性差异(P<0.05),当LPS浓度达到100μg·ml-1时,细胞凋亡率进一步升高(P<0.01),且与30μg·ml-1组相比较具有显著性差异(P<0.05),因此根据实验结果,选用LPS浓度30μg·ml-1为轻度ERS模型浓度,选用LPS浓度为100μg·ml-1为重度内质网应激模型浓度;WB结果显示,与空白组相比,轻、重度ERS模型GRP78、IRE1、PERK蛋白表达量升高,具有显著性差异;当LPS作用时间为24 h时,GRP78蛋白表达量具有高显著性,因此选用24 h作为LPS造模时间。1.2参苓白术散对IEC-6细胞轻度ERS通路蛋白的调节作用:Western blotting结果显示,与空白组相比较,模型组GRP78、IRE1、PERK、P-IRE1、P-eif2α、P-JUK、CHOP蛋白表达量升高,具有显著性差异(P<0.05),与模型组比较,低、中、高剂量参苓白术散组P-IRE1、P-eif2α、P-JUK、CHOP蛋白表达量降低,具有显著性差异(P<0.05),中、高剂量参苓白术散组IRE1蛋白表达量降低,具有显著性差异(P<0.05),高剂量参苓白术散组GRP78、PERK蛋白表达量降低,具有显著性差异(P<0.05)1.3参苓白术散对IEC-6细胞重度ERS模型通路蛋白的调节作用:与空白组相比较,模型组GRP78、IRE1、PERK、P-IRE1、P-eif2α、CHOP蛋白表达量升高,具有显著性差异(P<0.05),与模型组比较,低、中、高剂量参苓白术散组GRP78、IRE1、PERK、P-IRE1、P-eif2α、CHOP蛋白表达量降低,具有显著性差异(P<0.05),各给药组P-JUK均无显著性差异(P<0.05)。2.动物实验结果:2.1炎症性肠病小鼠造模:与正常组相比,模型组小鼠结肠长度明显缩短,参苓白术散各剂量给药组及美沙拉嗪组与模型组相比能有效抑制结肠的缩短;模型组小鼠DAI积分显著增高,参苓白术散中、高剂量组,美沙拉嗪组不同程度降低DAI积分,具有显著性差异(P<0.05);HE染色结果显示:正常组小鼠结肠内表面完整,无溃疡及明显充血水肿,而模型组小鼠结肠可见明显溃疡形成,局部充血水肿,参苓白术散各剂量给药组及美沙拉嗪组相比模型组表面均相对更加完整,少见充血水肿,少见溃疡生成。2.2小鼠结肠组织内质网应激蛋白表达:与空白组相比,模型组GRP78、ATF-6、PERK、P-IRE1、P-EIF2α、CHOP、P-JUK蛋白表达量上升,具有显著性差异,IRE1蛋白表达量下降,具有显著性差异(P<0.05);与模型组相比,参苓白术散低、中、高剂量组PERK、P-JUK蛋白表达量下降,具有显著性差异;参苓白术散中、高剂量组GRP78、ATF-6、P-IRE1、P-EIF2α、CHOP蛋白表达量下降,IRE1蛋白表达量上升,具有显著性差异(P<0.05)。结论:(1)30μg·ml-1LPS、100μg·ml-1LPS浓度能引起IEC-6细胞发生不同程度度的ERS,最终介导IEC-6细胞凋亡,该过程与ERS通路IRE1-XBP1、PERK-EIF2α-ATF-4的激活有关。(2)参苓白术散含药血清能通过调控IRE1-XBP1、PERK-EIF2α等ERS途径抑制LPS诱导的IEC-6细胞过度ERS。(3)参苓白术散能够通过IRE1-XBP1、PERK-EIF2α、ATF-6等ERS途径调控小鼠结肠组织的ERS水平,从而缓解DSS诱导的IBD小鼠肠道损伤。
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