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背景:肠缺血再灌注(Ischemia Reperfusion,I/R)损伤是造成肠屏障功能衰竭(Intestinal Barrier Failure,IBF)的常见诱因,可导致肠上皮细胞(Intestinal Epithelial Cells,IEC)剥脱,粘膜通透性增加,肠内细菌移位,继发肠源性感染,最终导致多器官衰竭(Multiple Organ Failure,MOF)。而存在于相邻的肠上皮细胞膜间的紧密连接(Tight Junctions,TJs)则是组成肠上皮屏障(Intestinal Epithelial Barrier,IEB)的重要结构基础,它调控细胞间的物质运输,建立细胞极性,抵御外来病原微生物入侵,对IEB的维持具有至关重要的作用。研究表明,芳香烃受体(Aryl Hydrocarbon Receptor,AhR)对肠道免疫屏障(Intestinal Immunologic Barrier,IIB)的维持发挥重要作用。AhR活化可调节肠上皮间淋巴细胞的亚群及分布,上调抑炎因子IL-10、IL-22等的表达,下调促炎因子IFN-γ、TNF-α等的表达,显著缓解动物实验性结肠炎症状。而其对IEB功能的作用及机制迄今仍不十分清楚。Notch1作为AhR调控的下游基因群(Gene Battery)中的一员已被证实。同时,Notch1信号通路对IEB的维持及TJ蛋白的表达具有重要作用也有文献报道。由于AhR及其下游Notch1均表达于IEC,因此我们推测,AhR活化对IEB具有保护作用,且AhR-Notch1信号通路调控TJ蛋白的表达可能是其维持IEB功能的潜在机制。本文拟通过建立体内肠I/R模型及体外Caco-2细胞缺氧(Hypoxia)模型,应用Western Blot、Realtime-qPCR、免疫组化、免疫荧光、跨上皮电阻(Trans-epithelium Electrical Resistant,TER)检测等技术,检测AhR-Notch1信号通路相关分子的表达,TJ蛋白(ZO-1,Occludin)的表达及肠粘膜通透性的变化,探讨AhR活化如何参与并调控IEB功能,并阐明其中的作用机制,为临床肠I/R损伤的预防、治疗以及IEB功能的维持提供新的理论依据和靶点。方法:1、建立小鼠肠I/R模型,应用H&E染色、肠粘膜损伤邱氏评分(Chius’Score)、尤斯灌流小室系统(Ussing Chambers)检测TER等方法,观察各组小鼠肠粘膜损伤情况以及肠上皮通透性变化。2、应用免疫组化、Western Blot等技术,观察各组小鼠肠粘膜TJ蛋白(ZO-1,Occludin)的表达及分布的变化。3、应用免疫组化、Realtime-qPCR、Western Blot等技术,观察各组小鼠肠粘膜AhR-Notch1信号通路相关分子的表达、分布以及活性的变化。4、构建体外Caco-2细胞缺氧模型,模拟体内I/R损伤,应用免疫荧光、Western Blot等技术,观察缺氧条件下,AhR活化对下游Notch1信号通路相关分子的表达及活性情况。5、应用免疫荧光、Western Blot、电阻仪检测TER等技术,进一步观察缺氧条件下,AhR活化对各组细胞TJ蛋白(ZO-1,Occludin)的表达以及对膜通透性的影响。6、应用Western Blot技术,观察缺氧条件下,同时给予Notch1信号阻断剂DAPT和AhR激动剂Ficz,各组细胞AhR-Notch1通路相关蛋白及TJ蛋白(ZO-1,Occludin)的表达变化。主要结果:1、小鼠肠I/R模型中,IEC正常组织结构被破坏:绒毛倒伏、断裂、充血水肿、脱落;邱氏组织学损伤评分增加;肠粘膜TER下降,通透性增加。腹腔注入AhR激动剂Ficz可明显缓解肠I/R所致粘膜损伤及IEB的破坏。2、小鼠肠I/R模型中,TJ蛋白(ZO-1,Occludin)的连续性中断,表达下降。注入Ficz可使被破坏的TJ蛋白(ZO-1,Occludin)的分布及表达有所恢复。3、小鼠肠I/R模型中,AhR-Notch1通路相关蛋白表达减弱。而注入Ficz可显著上调它们的表达及活性。4、体外Caco-2细胞缺氧模型中,AhR-Notch1通路相关蛋白表达同样减弱;TJ蛋白(ZO-1,Occludin)的形态破坏,表达减弱;TER下降。Ficz活化的AhR可促进Notch1信号通路相关蛋白表达;并维持了TJ蛋白(ZO-1,Occludin)的表达及分布;缓解了缺氧所致IEB功能障碍。5、体外Caco-2缺氧模型中,应用DAPT阻断下游Notch1通路不影响Ficz对AhR的活化作用;但其可阻断Ficz对TJ蛋白(ZO-1,Occludin)的上调作用。结论:1、AhR活化能够通过调控肠上皮细胞紧密连接蛋白ZO-1、Occludin的表达显著缓解肠粘膜通透性的增加,从而发挥其对肠上皮屏障的保护作用。2、AhR活化对下游Notch1信号通路的调控是AhR调控紧密连接蛋白表达的潜在机制。