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研究背景及目的:炎症性肠病（Inflammatory bowel disease,IBD）是一类多因素诱发的肠道炎症疾病,主要包括克罗恩病（Crohn’s disease,CD）和溃疡性结肠炎（ulcerative colitis,UC）。UC是一种发生于结肠和直肠黏膜及黏膜下层的慢性肠道炎症性疾病,其病情反复发作,慢性迁延,易并发肠穿孔、腹膜炎甚至进展为结直肠癌。衣康酸是在脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）等因素激活的巨噬细胞中,由顺式乌头酸脱羧形成的代谢产物之一。研究显示,衣康酸能调节细胞代谢、氧化应激,并具有显著的抗炎效应,但衣康酸在UC中的作用及机制尚不清楚。本研究中,我们复制了葡聚糖硫酸钠（dextran sulfate sodium,DSS）诱导的小鼠UC模型,探讨了衣康酸在UC中的可能作用及机理。另一方面,免疫应答基因1（immune-responsive gene 1,Irg1）是调节衣康酸合成的关键基因,我们的研究关注Irg1缺失是否影响小鼠肠上皮结构及功能,从而进一步探索Irg1调控UC的可能机制。方法:首先雄性C57BL/6小鼠自由饮用3%和5%DSS水溶液9天,再选用雄性C57BL/6小鼠自由饮用3.5%DSS水溶液9天。每天按时称量并记录小鼠体重、观察粪便性状、便血和小鼠的一般活动情况。实验结束,脱臼处死小鼠,结肠组织取材进行长度比较,并通过肠组织切片苏木素-伊红（hematoxylin and eosin,HE）染色观察组织病理学改变,从而比较不同DSS浓度对小鼠结肠的影响,选择复制UC小鼠的适宜DSS浓度。根据前部分实验,选择健康雄性C57BL/6小鼠自由饮用3.5%DSS水溶液7天,饮用自来水溶液2天,诱导溃疡性结肠炎小鼠模型。每日按时腹腔注射（100mg/kg）4-辛基衣康酸（4-octyl itaconate,4-OI）,并记录小鼠体重变化、粪便粘稠度和便血情况。处死小鼠前4小时,采用异硫氰酸荧光素-葡聚糖（fluorescein isothiocyanate-dextran,FITCdextran）溶液进行灌胃。实验结束,脱臼处死小鼠,采集血液标本和结肠组织,检测血清FITC荧光强度反映肠上皮屏障通透性,并应用Western Blot技术检测Claudin-1和Occludin紧密连接蛋白在结肠组织中的表达,进一步分析肠上皮屏障功能的变化。另一方面比较小鼠结肠长度,石蜡包埋处理后HE染色,镜下观察结肠组织病理改变,过碘酸希夫（periodic acid-Schiff,PAS）染色和TUNEL染色观察肠粘液含量和肠上皮细胞凋亡。我们利用Western Blot技术检测结肠组织中核因子E2相关因子2（Nuclear Factor-E2-related factor 2,Nrf2）以及醌氧化还原酶1（NADPH:quinone oxidoreductase 1,NQO1）的含量变化,探讨衣康酸对DSS诱导UC小鼠的作用机理。最后,比较了Irg1敲除小鼠与野生型（wild type,WT）小鼠肠组织结构之间的差异,通过HE染色比较肠壁组织结构,TUNEL染色和增殖细胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen,PCNA）免疫组织化学染色观察肠上皮细胞凋亡与增殖之间的差异,通过PAS染色和粘蛋白mucin2免疫组织化学染色检测肠粘液分泌情况。结果:1.与正常组相比,DSS诱导的UC小鼠表现出显著的结肠炎症状及病理组织学改变。UC小鼠的体重逐渐减轻、粪便性状变黏稠,出现腹泻和逐渐加重的肉眼血便。UC小鼠结肠明显缩短,镜下结构肠黏膜下层水肿增厚、隐窝结构异常、炎性细胞大量浸润等病理改变。2.与3%DSS相比,5%DSS诱导的UC小鼠出现更严重的结肠炎症状,体重下降幅度更大、腹泻和肉眼血便程度更重,实验后期甚至出现死亡。与5%DSS相比,3%DSS诱导的UC小鼠体重下降率较低、出现粪便性状改变和便血的时间较晚。相比之下,3.5%DSS诱导的UC小鼠体重下降和粪便性状改变的时间适中,实验过程中无小鼠死亡,3.5%DSS诱导的小鼠UC更符合本实验。3.4-OI作用于3.5%DSS诱导的UC小鼠后,小鼠体重下降幅度、腹泻和便血情况有所改善,结肠长度缩短程度减小,肠黏膜下层无水肿增厚、肠壁结构较完整、隐窝结构存在、少量炎性细胞浸润。4.4-OI处理降低了DSS所致的肠上皮屏障通透性增加,上调了Claudin-1和Occludin紧密连接蛋白的表达,减低了FITC渗透强度,减轻了DSS诱导UC小鼠的肠上皮屏障受损。5.4-OI处理减轻了DSS引起的肠上皮细胞凋亡和肠黏膜损伤,肠上皮TUNEL阳性细胞减少、PAS染色显示肠粘液含量增多。6.4-OI通过上调DSS诱导UC小鼠结肠组织中的抗氧化蛋白Nrf2和NQO1蛋白的表达,从而减轻DSS引起的氧化应激损伤。7.Irg1的缺失影响小鼠肠上皮结构,使肠隐窝变深、肠上皮细胞凋亡增加、细胞凋亡与增殖之间的平衡紊乱、肠粘液分泌减少、粘蛋白mucin2含量减低。结论:本研究从DSS诱导UC小鼠的症状、肠上皮屏障功能和肠黏膜损伤等方面评估,证实4-OI可在DSS诱导的UC中发挥保护效应,这可能是通过激活Nrf2抗氧化途径来实现的。另一方面,Irg1作为调节衣康酸合成的关键基因,它的缺失可能影响肠上皮细胞状态和肠粘液含量。综上所述,在基础状态下,Irg1对维持正常的肠上皮结构及功能具有一定的调节作用;在DSS诱导的小鼠UC中,外源性衣康酸可通过激活Nrf2信号发挥抗氧化作用,从而缓解疾病进展,为UC提供新的治疗思路。