【摘要】：研究背景和目的潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis,UC)是一種慢性非特異性腸道炎性疾病,是炎癥性腸病(inflammatory bowel disease,IBD)的主要臨床類型之一。臨床上以反復(fù)腹痛、腹瀉和黏液血便為主要癥狀,病情反復(fù),病程漫長(zhǎng),存在一定的癌變風(fēng)險(xiǎn),目前病因和發(fā)病機(jī)制尚未完全明確。β-arrestins包括β-arrestinl和β-arrestin2兩種類型,是G蛋白偶聯(lián)受體(G-protein coupled receptors,GPCRs)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的重要負(fù)性調(diào)節(jié)因子,同時(shí)還作為接頭蛋白參與許多非GPCR信號(hào)通路,調(diào)控細(xì)胞的增殖、生存、凋亡以及基因轉(zhuǎn)錄等多個(gè)過(guò)程,在炎癥免疫相關(guān)通路中也發(fā)揮著重要作用,參與包括IBD在內(nèi)的多種免疫相關(guān)性疾病的發(fā)生發(fā)展。有研究發(fā)現(xiàn),人類腸道炎癥伴隨著腸粘膜屏障功能的損害,炎癥早期即出現(xiàn)腸道滲透性的增加。同時(shí),人類全基因組關(guān)聯(lián)分析(genome-wide association study,GWAS)提示UC易感基因中包括腸粘膜屏障相關(guān)基因,動(dòng)物研究也發(fā)現(xiàn)炎癥條件下腸上皮細(xì)胞凋亡增加而增殖受抑制,可見(jiàn)腸粘膜屏障功能障礙是IBD的重要發(fā)病機(jī)制之一。腸上皮屏障是腸粘膜屏障的重要組成部分,由完整的腸上皮層細(xì)胞以及細(xì)胞連接組成。其中,緊密連接是腸上皮層細(xì)胞連接的主要方式,被認(rèn)為是腸上皮屏障的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。緊密連接包括至少50種膜相關(guān)蛋白,目前研究發(fā)現(xiàn),其中具有關(guān)鍵作用的蛋白包括閉鎖蛋白(occludin)、水閘蛋白(claudins)和閉鎖小帶(zonaoccludens,ZOs)。Claudins和 occludin均為跨膜蛋白,二者相互連接共同構(gòu)成緊密連接的主要結(jié)構(gòu),ZOs作為緊密連接中的支架蛋白能夠與claudins和occludin連接,并且與細(xì)胞骨架纖維蛋白產(chǎn)生廣泛聯(lián)系,從而構(gòu)成穩(wěn)定的緊密連接復(fù)合體。炎癥條件下,緊密連接蛋白的表達(dá)和分布發(fā)生改變,可能導(dǎo)致腸粘膜屏障的破壞,腸道通透性明顯增加,細(xì)菌和毒素發(fā)生易位,腸粘膜免疫反應(yīng)過(guò)度或失調(diào),最終導(dǎo)致腸道慢性炎癥的發(fā)生。目前β-arrestins對(duì)IBD的機(jī)制研究主要集中在免疫、炎癥反應(yīng)和腸上皮細(xì)胞的凋亡和增殖,而β-arrestins對(duì)腸上皮滲透性及腸上皮層細(xì)胞連接影響的研究較少。同時(shí)β-arrestin2是對(duì)腸炎起抑制作用還是促進(jìn)作用仍存在爭(zhēng)議。已知DSS誘導(dǎo)的小鼠腸炎模型是研究UC的較理想和普遍使用的模型,本研究首先檢測(cè)β-arrestin2在腸炎時(shí)結(jié)腸組織中的表達(dá)變化,隨后利用β-arrestin2-/-小鼠研究該基因?qū)δc炎的影響,最后初步探討β-arrestin2在腸炎時(shí)對(duì)腸上皮滲透性和緊密連接的影響,從而了解β-arrestin2對(duì)腸上皮屏障功能的作用。方法用葡聚糖硫酸鈉(dextransulfatesodium,DSS)制備小鼠急性腸炎模型,將實(shí)驗(yàn)對(duì)象分為三組:野生型對(duì)照(WT)組、野生型腸炎(WT+DSS)組和β-arrestin2-/-腸炎(KO+DSS)組。比較 β-arrestin2 在 WT 組和 WT+DSS 組結(jié)腸組織中mRNA和蛋白表達(dá)水平;比較WT+DSS組和KO+DSS組的體重下降程度、疾病活動(dòng)指數(shù)、脾臟重量、結(jié)腸長(zhǎng)度及HE染色病理學(xué)表現(xiàn)和評(píng)分、腸上皮FITC-D滲透率及緊密連接關(guān)鍵蛋白(occludin,claudin1和ZO-1)的蛋白表達(dá)水平。計(jì)量資料數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤(x±Sx)表示,利用SPSS20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。兩組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析,三組間比較采用one-way ANOVA,P0.05時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果1.β-arrestin2在腸炎小鼠結(jié)腸組織中表達(dá)升高相比于WT組,WT+DSS組小鼠結(jié)腸組織中β-arrestin2 mRNA水平上調(diào)(1.006±0.066VS2.103±0.438,P=0.048),蛋白表達(dá)水平也明顯升高。2.β-arrestin2基因敲除有利于抑制小鼠腸炎進(jìn)展相比于WT+DSS組,KO+DSS組小鼠體重下降較緩,第5、6和7天均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(98.262±0.870VS 94.524±1.253,P=0.045;94.167±0.766 VS 89.458±1.462,P=0.029;89.523±2.301VS81.094±1.402,P=0.020);疾病活動(dòng)指數(shù)上升較緩,第5、6和7天均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(1.585±0.210VS2.468±0.200,P=0.019;2.168±0.397 VS3.202±0.200,P=0.042;2.918±0.158VS3.934±0.066,P0.001),脾臟腫大程度更輕(74.950±2.430 VS 127.180±9.801,P=0.002),結(jié)腸縮短程度較小(6.425±0.217VS5.320±0.227,P=0.011),腸粘膜腺體保留較完整,炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)較少,病理學(xué)評(píng)分較低(2.333±0.211 VS3.667±0.211,P=0.002)。3.β-arrestin2基因敲除有利于維持腸上皮滲透性和緊密連接的穩(wěn)定性FITC-D在KO+DSS組中的腸上皮滲透率顯著低于WT+DSS組(7.835±0.520 VS39.696±8.357,P=0.009),緊密連接蛋白claudin1和occludin的蛋白表達(dá)水平在KO+DSS組更高,ZO-1在兩組間無(wú)顯著差異。結(jié)論β-arrestin2可能通過(guò)破壞腸上皮緊密連接,提高腸上皮滲透性,從而損傷腸上皮屏障功能,促進(jìn)小鼠腸炎進(jìn)展。
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【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R574.62

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

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本文編號(hào)：2386097