针灸治疗溃疡性结肠炎小鼠模型的染色质重塑表观遗传调控机制

来源 :成都中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuliyuanll
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目的:  研究针灸对葡聚糖硫酸钠(Dextran Sulfate Sodium Salt,DSS)诱导的溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC)小鼠模型的疗效及染色质重塑因子的影响,探讨针灸治疗UC小鼠模型的染色质重塑表观遗传调控机制。  方法:  以DSS诱导造成小鼠UC模型,给予电针和艾灸“关元”和“足三里”治疗。观察小鼠一般情况、粪便隐血、疾病活动评分(Disease Activity Index,DAI)、肠道病理结构和超微结构等疗效指标;以RT2 PCR ARRAY的方法检测染色质重塑因子表达的变化;并利用Co-expression Network基因网络构建方法构建不同状态的基因调控网络,借助String网络平台,构建差异基因蛋白调控网络。  结果:  1.针灸治疗UC模型小鼠的疗效指标分析:  (1)UC模型小鼠较正常小鼠一般情况差,可见肉眼血便,DAI评分明显增高;电针和艾灸治疗后,一般状况明显好转,血便情况明显改善,DAI评分均明显下降,具有统计学意义(P<0.05)。而电针和艾灸组之间DAI评分无统计学差异。  (2)光镜观察结果:模型组与空白组比较,具有明显变化,表现为结肠黏膜中、重度水肿,充血明显,腺体结构被破坏,杯状细胞增多,有溃疡面及坏死灶,大量炎性细胞浸润;电针组和艾灸组,腺体破坏较模型组轻,黏膜下层轻度水肿,炎细胞浸润量少,与模型组相比,更接近空白组,而两治疗组之间无明显差别。  (3)透射电镜观察结果:与空白组比较,模型组细胞核染色聚集,染色质分布不均匀,细胞内空泡增多,线粒体肿胀,粗面内质网扩张,微绒毛稀疏,上皮细胞间隙明显增宽;电针组及艾灸组与模型组相比更接近空白组,细胞核染色少量聚集,胞浆内线粒体轻度肿胀,粗面内质网稍微扩张,微绒毛基本正常,上皮细胞比较正常,两组之间细胞微结构无明显差异。  2.针灸治疗UC小鼠染色质重塑因子表达的变化:  (1)模型组与正常组相比:Brdt、Cdyl2、Phc1表达升高;Cbx2、Cbx3、Cbx4、Cbx5、Mbd4、Phf21b表达下调;电针组与模型组相比:Baz2a、Baz2b、Brd3、Brdt、Brwd1、Cbx1、Cbx2、Cbx3、Cbx4、Cbx6、Cbx7、Cbx8、Chd2、Chd3、Chd5、Chd7、Ing2、Ing4、Ing5、Mbd4、Nab2、Pcgf2、Pcgf3、Pcgf6、Phf1、Phf21b、Phf5a、Smarca2、Spen表达升高;Smarca4表达下调。艾灸组与模型组相比:Cbx2、Cbx3、Cbx4、Cbx6、Cbx7、Cbx8、Chd6、Ing5、Mbd4、Nab2、Pcgf2、Pcgf6、Phf2、Phf21b表达升高;Cdyl表达下调。  (2)DSS诱导UC小鼠模型,PcG家族、BMD家族、CHD家族和MBD家族的染色质重塑因子参与了表观遗传调控;电针通过对PcG家族、BMD家族、CHD家族、ING家族、MBD家族、NuRD家族和SWI/SNF家族染色质重塑因子的影响,艾灸通过对PcG家族、CHD家族、ING家族、MBD家族、NuRD家族染色质重塑因子的影响,进行表观遗传调控。  3.针灸治疗UC小鼠染色质重塑表观遗传学调控网络构建结果:  (1)成功构建正常组、模型组、电针组和艾灸组小鼠的染色质重塑因子基因调控网络。空白组基因调控网络较紧密和复杂,模型组的网络显得较为单一。电针组和艾灸组的基因调控网络与空白组较为接近,网络关系趋于丰富,电针组尤甚。模型组关键基因为Cbx5、Cbx6、Cbx3,电针组关键基因为Pcgf1、Brpf1、Ing5、Chd6、Nsd1、Phf6、Ctbp1、Pcgf5、Brd4、Asxl1,艾灸组关键基因为Phc2、Suz12、Brd2、Brwd1、Asxl1。  (2)成功构建了模型组、电针组、艾灸组染色质重塑差异基因蛋白网络。模型组Rnf2蛋白起关键作用,主要围绕PcG家族展开;电针组Smarca2蛋白起关键作用,围绕SWI/SNF家族和PcG家族展开;艾灸组Rnf2、Phc2等蛋白起关键作用,围绕PcG家族展开。  结论:  1.电针和艾灸治疗的UC小鼠的染色质重塑过程中具有共同的和不同的因子参与调控。  2.电针和艾灸干预后,其染色质重塑因子的基因调控网络接近空白对照组,呈现丰富的、复杂的、紧密的调控效果。  3.从差异基因蛋白网络调控来看,PcG家族可能是DSS诱导UC小鼠染色质重塑的关键;电针和艾灸都通过对PcG家族的影响,从而影响到染色质的重塑,达到治疗效果。电针还作用于SWI/SNF家族,显示其多靶点、多通路的网络调控机制。
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