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结直肠癌前病变的防治是预防结直肠癌发生的重要临床治疗时机,已经成为结直肠癌二级预防的重要内容。炎症的持续刺激诱导肠黏膜上皮癌变己得到广泛共识,炎症和肿瘤之间的桥梁关系是近年来研究热点。NF-KB/IL-6/STAT3是一条促进肿瘤细胞存活和增生的重要的炎症相关信号通路;活化诱导的胞嘧啶核苷脱氨酶(AICD)是炎症向癌症转化的桥梁中扮演重要角色的一种酶,被称为“基因突变酶”,有研究表明炎症反应由NF-kB激活,导致AICD的异常表达,引起DNA损伤。那么NF-KB/IL-6/STAT3与AICD的表达异常在结直肠癌前病变中存在怎样的作用呢?本课题正是基于此而开展。 目的: 观察NF-kB/IL-6/STAT3和活化诱导胞嘧啶核苷脱氨酶(AICD)在结直肠癌前病变中的表达。并运用消痰通腑方干预,观察从痰论治结直肠癌前病变的疗效及其对NF-kB/IL-6/STAT3和活化诱导胞嘧啶核苷脱氨酶(AICD)表达的影响,明确消痰通腑方的干预作用,探讨消痰通腑方发挥此作用的可能机理,进一步深入探讨从痰论治结直肠癌前病变的作用和可能机制。 方法: 本研究共分为三个部分: 一、结直肠粘膜上皮癌变过程中NF-kB/IL-6/STAT3及AICD的表达差异 收集上海长征医院内镜中心肠镜下炎性息肉、结直肠腺瘤、结直肠癌标本,用免疫组化法、Western Blot法和Real timePCR法检测标本中NF-kB、IL-6、STAT3和AICD的表达水平。 二、结直肠癌前病变小鼠模型的建立 C57BL/6小鼠48只,按随机数字表法随机分为4组,即空白对照组、DSS低剂量组(1.5%)、DSS中剂量组(2.5%)、DSS高剂量组(3.5%)。除空白对照组外,其余三组采用AOM/DSS“四步三循环法”造模:AOM(12.5mg/kg)腹腔注射(D1)联合DSS循环饲喂(DSS Dl-D7+正常饮水D8-D21为一个循环)反复3个循环。四组均饲养18周。观察C57BL/6小鼠毛色、饮食、饮水、精神、排便、活动、体质量变化等基本情况。分别于6w、9w、14w、18w每组随机选取3只小鼠,脱颈处死,观察结直肠组织粘膜组织情况、病理HE染色结果,评定结直肠癌前病变模型的成模情况。 三、消痰通腑方对结直肠癌前病变小鼠NF-kB/IL-6/STAT3及AICD的影响 C57BL/6小鼠90只,按随机数字表法随机分为5组,即空白对照组、模型组、西药组(柳氮磺胺吡啶组)、中药组(消痰通腑方组)和中西医结合组(柳氮磺胺吡啶+消痰通腑方组)。除空白对照组外,其余四组采用AOM/DSS“四步三循环法”造模:AOM(12.5mg/kg)腹腔注射(D1)联合DSS循环饲喂(DSS Dl-D7+正常饮水D8-D21为一个循环)反复3个循环。四组均饲养18周。观察C57BL/6小鼠毛色、饮食、饮水、精神、排便、活动、体质量变化等基本情况。分别于6w、14w、18w每组随机选择6只小鼠,脱颈处死,观察结直肠组织粘膜组织情况、病理HE染色结果,采用酶联免疫吸附法检测血清IL-6和AICD表达水平,免疫组化法、WesternBlot法和Real timePCR法检测结直肠癌前病变标本中NF-kB、IL-6、STAT3和AICD的表达水平。并对消痰通腑方进行成分LC-DAD-MS分析。 结果: 一、结直肠粘膜上皮癌变过程中NF-kB/IL-6/STAT3及AICD的表达差异 共收集符合纳入标准的临床标本61例,其中炎性息肉组7例,结直肠腺瘤组42例,结直肠癌组12例。在蛋白水平,各组NF-kB、IL-6、STAT3表达水平在炎性息肉组、结肠腺瘤组、结肠癌组均逐渐增加,即在炎症、癌前病变、癌组织中的表达呈递增趋势,三组差异有统计学差异(P<0.05);而活化诱导胞嘧啶核苷脱氨酶(AICD)蛋白在炎性息肉、结直肠腺瘤、结直肠癌组织中的表达逐渐降低,即呈下降趋势,三组组间差异有显著统计学意义(P<0.01)。在基因水平,NF-kB mRNA表达水平在炎性息肉组、结直肠腺瘤组、结直肠癌组逐渐递增,三组两两比较,组间差异无统计学意义(P>0.05)。IL-6mRNA表达水平在结直肠腺瘤组低于炎性息肉组,差异有显著统计学意义(P<0.01);高于结直肠癌组,差异有显著统计学意义(P<0.01)。结直肠腺瘤组的STAT3mRNA表达水平高于炎性息肉组、高于结直肠癌组,三组两两比较,组间差异无统计学意义(P>0.05)。AICD mRNA表达水平在结直肠腺瘤组高于炎性息肉组,低于结直肠癌组,三组组间两两比较,差异无统计学意义(P>0.05)。 二、结直肠癌前病变小鼠模型的建立 成功建立结直肠癌前病变小鼠模型,以DSS高剂量组(3.5%)为最优。DSS高剂量组(3.5%)小鼠在6w出现粘膜充血、水肿,9w出现明显粘膜溃疡、充血水肿,14w早期腺瘤出现,18w腺瘤成瘤率100%。未出现小鼠死亡情况。 三、消痰通腑方对结直肠癌前病变小鼠NF-kB/IL-6/STAT3及AICD的影响 C57BL/6造模组小鼠毛色少华、嗜卧扎堆、腹泻、肉眼脓血便、体质量下降,改为自由饮用普通无菌水后上述外观体征逐渐缓解。与模型组比较,中药组、西药组、中西医结合组上述症状程度较轻且持续时间较短。运用消痰通腑方能够降低模型小鼠结直肠癌前病变发生率。 在蛋白水平,6w,西药组、中药组、中西医结合组的NF-kB、IL-6、STAT3、AICD表达水平均低于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05),三组组间两两比较,差异均无统计学意义(P<0.05)。14w,西药组、中药组、中西医结合组的NF-kB、IL-6、STAT3和AICD表达水平均低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05),NF-kB、IL-6、STAT3的三组组间两两比较,差异均无统计学意义(P>0.05);与模型组比较,中西医结合组AICD蛋白表达水平的差异有显著统计学意义(P<0.01),与西药组比较,中药组和中西医结合组AICD蛋白表达水平的差异均有统计学意义(P<0.05)。18w,西药组、中药组、中西医结合组的NF-kB、IL-6、STAT3和AICD表达水平均低于模型组,差异有显著统计学意义(P<0.01)。中药组和中西医结合组在NF-kB和STAT3表达水平均低于模型组,差异均有显著统计学意义(P<0.01)。 在基因水平,14w,西药组、中药组、中西医结合组的NF-kB、IL-6、STAT3的mRNA表达水平均低于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05);但三组组间比较,差异均无统计学意义(P<0.05)。西药组、中药组和中西医结合组的AICDmRNA表达水平均低于模型组,差异均无统计学意义(P<0.05)。18w,西药组、中药组、中西医结合组的NF-kB的mRNA表达水平均低于模型组,差异均无统计学意义(P>0.05)。西药组、中药组、中西医结合组的IL-6的mRNA表达水平均高于模型组;与模型组比较,西药组的差异有统计学意义(P<0.05)。西药组、中药组、中西医结合组的STAT3mRNA表达水平均低于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05)。西药组、中药组和中西医结合组的AICDmRNA表达水平均高于模型组,差异均无统计学意义(P<0.05),三组组间比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。 消痰通腑方成分LC-DAD-MS分析,推测样品中可能含有没食子酸,与消痰通腑方可能具有的抗炎、抗氧化作用相符。 结论: 1.采用AOM/DSS四步三循环法造模法可成功建立小鼠结直肠癌前病变模型。C57BL/6小鼠在致癌剂AOM(12.5mg/kg)和致炎剂DSS(3.5%)联合三个循环作用下,18w结直肠癌前病变发生率达100%。 2.在结直肠癌前病变中,NF-kB/IL-6/STAT3表达上调,活化诱导胞嘧啶核苷脱氨酶(AICD)表达下调。二者的拮抗作用可能是炎症及其基因突变酶DNA损伤的作用途径之一。 3.消痰通腑方能够改善结直肠癌前病变小鼠一般状态,降低结直肠癌前病变的发生率。消痰通腑方能够降低结直肠癌前病变小鼠NF-kB/IL-6/STAT3表达,上调AICD表达,这可能是消痰通腑方防治结直肠癌前病变的作用通路之一。