發(fā)布時間：2018-12-18 16:11

【摘要】：研究背景和目的潰瘍性結腸炎(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。臨床上以反復腹痛、腹瀉和黏液血便為主要癥狀,病情反復,病程漫長,存在一定的癌變風險,目前病因和發(fā)病機制尚未完全明確。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)信號轉導通路的重要負性調節(jié)因子,同時還作為接頭蛋白參與許多非GPCR信號通路,調控細胞的增殖、生存、凋亡以及基因轉錄等多個過程,在炎癥免疫相關通路中也發(fā)揮著重要作用,參與包括IBD在內的多種免疫相關性疾病的發(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,人類全基因組關聯(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基因,動物研究也發(fā)現(xiàn)炎癥條件下腸上皮細胞凋亡增加而增殖受抑制,可見腸粘膜屏障功能障礙是IBD的重要發(fā)病機制之一。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胞以及細胞連接組成。其中,緊密連接是腸上皮層細胞連接的主要方式,被認為是腸上皮屏障的結構基礎。緊密連接包括至少50種膜相關蛋白,目前研究發(fā)現(xiàn),其中具有關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成緊密連接的主要結構,ZOs作為緊密連接中的支架蛋白能夠與claudins和occludin連接,并且與細胞骨架纖維蛋白產生廣泛聯(lián)系,從而構成穩(wěn)定的緊密連接復合體。炎癥條件下,緊密連接蛋白的表達和分布發(fā)生改變,可能導致腸粘膜屏障的破壞,腸道通透性明顯增加,細菌和毒素發(fā)生易位,腸粘膜免疫反應過度或失調,最終導致腸道慢性炎癥的發(fā)生。目前β-arrestins對IBD的機制研究主要集中在免疫、炎癥反應和腸上皮細胞的凋亡和增殖,而β-arrestins對腸上皮滲透性及腸上皮層細胞連接影響的研究較少。同時β-arrestin2是對腸炎起抑制作用還是促進作用仍存在爭議。已知DSS誘導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β-arrestin2在腸炎時結腸組織中的表達變化,隨后利用β-arrestin2-/-小鼠研究該基因對腸炎的影響,最后初步探討β-arrestin2在腸炎時對腸上皮滲透性和緊密連接的影響,從而了解β-arrestin2對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,將實驗對象分為三組:野生型對照(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 組結腸組織中mRNA和蛋白表達水平;比較WT+DSS組和KO+DSS組的體重下降程度、疾病活動指數(shù)、脾臟重量、結腸長度及HE染色病理學表現(xiàn)和評分、腸上皮FITC-D滲透率及緊密連接關鍵蛋白(occludin,claudin1和ZO-1)的蛋白表達水平。計量資料數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標準誤(x±Sx)表示,利用SPSS20.0軟件進行統(tǒng)計分析。兩組間比較采用兩獨立樣本t檢驗分析,三組間比較采用one-way ANOVA,P0.05時差異有統(tǒng)計學意義。結果1.β-arrestin2在腸炎小鼠結腸組織中表達升高相比于WT組,WT+DSS組小鼠結腸組織中β-arrestin2 mRNA水平上調(1.006±0.066VS2.103±0.438,P=0.048),蛋白表達水平也明顯升高。2.β-arrestin2基因敲除有利于抑制小鼠腸炎進展相比于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)計學差異(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);疾病活動指數(shù)上升較緩,第5、6和7天均存在統(tǒng)計學差異(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,炎癥細胞浸潤較少,病理學評分較低(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的蛋白表達水平在KO+DSS組更高,ZO-1在兩組間無顯著差異。結論β-arrestin2可能通過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,促進小鼠腸炎進展。
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【學位授予單位】：南方醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R574.62

【參考文獻】

相關期刊論文 前2條

1 徐林;;人類疾病的動物模型[J];動物學研究;2011年01期

2 ;A stringent dual control system overseeing transcription and activity of the Cre recombinase for the liver-specific conditional gene knock-out mouse model[J];遺傳學報;2008年07期

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本文編號：2386097