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背景:肠壁纤维化所致肠腔狭窄是慢性放射性肠损伤后期病变不可逆和手术治疗的首要病因。目前,慢性放射性肠损伤所致肠壁纤维化尚无有效治疗手段,对已发生肠壁纤维化的慢性放射性肠损伤病人,多数药物均无法有效逆转肠壁的纤维化反应。上皮间充质转化(EMT)与纤维化形成过程密切相关,并已在肾、肺、肝脏等器官损伤中得到证实,但在炎症损伤所致肠壁纤维化中鲜有报道,尤其是放射性肠损伤所致肠壁纤维化。近年来越来越多的证据表明,可溶性膳食纤维可通过调节肠道及机体免疫对人体产生保护作用,同时可溶性膳食纤维已被证实可作为放射线保护剂减轻放射线对于隐窝干细胞的损伤及降低小鼠死亡率。而可溶性膳食纤维对于慢性放射性肠损伤所致肠壁纤维化的作用尚无报道。目的:本研究的目的旨在探讨可溶性膳食纤维对于慢性放射性肠损伤所致肠壁纤维化的保护作用,同时观察EMT在慢性放射性肠损伤所致肠壁纤维化中的角色。方法:利用 C57BL/6J 野生型及 pVillin-cre;B6.129(Cg)-Gt(ROSA)26Sortm4(ACTB-tdTomato,-EGFP)Luo转基因小鼠分为三组:对照组、照射组、照射+果胶组(4%)。采用单剂量10Gyγ射线腹腔照射建立放射性肠损伤模型,分别在照射前1天及照射后2周、4周、12周处死小鼠,取末端回肠组织行H-E、Masson染色观察末端回肠组织肠壁纤维化程度改变。采用免疫荧光染色方法观察放射线照射后E-cadherin/vimentin、E-cadherin/α-SMA、EGFP/vimentin、EGFP/α-SMA 双阳性细胞分布情况。同时利用16SrRNA高通量测序、气相色谱分析技术分别检测粪便中肠道菌群改变及短链脂肪酸(SCFA)含量变化。结果:经单剂量10Gy γ射线腹腔照射后,小鼠末端回肠组织HE染色可见肠粘膜下层明显增厚,并随时间推移在第12周尤为显著[对照组vs照射组:2周:19.9±0.8 vs 23.0±1.0 μm,p<0.05;4周:20.3±0.9 vs 24.6±1.1 μm,p<0.01;12周:21.2±0.7 vs 27.6±1.3 um,p<0.001]。而经口服果胶治疗后小鼠粘膜下层厚度在12周时较单纯照射组有所减轻(照射组vs照射+果胶组:27.6±1.3 vs 24.3±0.9 um,p<0.05)。Masson染色示经放射线照射后肠粘膜胶原蛋白面积较对照组增加明显,并在照射后第4周显示出统计学差异(62.3±1.5 vs 55.3±1.5%,p<0.01),在第12周纤维化程度达到最大值(69.0±1.7 vs 57.1±1.4%,p<0.001);小鼠经口服果胶治疗后,末端回肠组织胶原蛋白面积较单纯照射组有所缓解(照射组vs照射+果胶组:69.0± 1.7 vs 64.2±1.4%,p<0.05)。免疫荧光染色可见放射线照射后小鼠肠组织中可见明显EMT发生,在第 2 周最为显著(vimentin+/EGFP+:16.5±1.2;α-SMA+/EGFP+:8.6±1.2/高倍视野),后随时间推移在第4周、第12周有所下降[vimentin+/EGFP+第4周:11.4±1.6,第 12 周:7.7±1.7/高倍视野;α-SMA+/EGFP+第 4 周:7.2± 1.0,第12周:5.7±0.9/高倍视野)],而照射+果胶组小鼠肠组织vimentin+/EGFP+、α-SMA+/EGFP+双阳性细胞较单纯照射组明显减少,尤以照射后第2周、第4周缓解作用较为明显(照射组vs照射+果胶组:vimentin+/EGFP+2周:16.6±1.2 vs 9.8±0.9,p<0.001;4周:11.4±1.6 vs 7.4±0.9,p<0.05;α-SMA+/EGFP+2 周:8.6±1.2 vs 4.7±1.1,p<0.05;4 周:7.2±1.0 vs 4.0± 1.0,p<0.05)。采用16SrRNA测序技术观察到经放射线照射后小鼠肠道菌群的多样性明显降低,Firmicutes水平明显下降,Verrucomicrobia、Bacteroidetes明显增加,而口服果胶治疗可一定程度上减轻放射线对肠道菌群的影响。气相色谱分析示照射组小鼠粪便中SCFA、乙酸、丁酸的含量明显减少(对照组 vs 照射组,SCFA:3.6±0.6 vs 2.0±0.3 ug/mg,p=0.057;乙酸:1.8±0.1 vs 1.2±0.2 ug/mg,p<0.05:丁酸:0.8±0.1 vs 0.3±0.1 ug/mg,p<0.05)。而口服果胶治疗可明显增加小鼠粪便中SCFA含量(照射+果胶组vs照射组,SCFA:5.0±0.7 vs 2.0±0.3 ug/mg,p<0.05;乙酸:2.3±0.4 vs 1.2±0.2 ug/mg,p<0.05;丙酸:0.9±0.1 vs 0.5±0.1 ug/mg,p<0.05;丁酸:1.5±0.3 vs 0.3±0.1 ug/mg,p<0.05)。结论:上皮间充质转化在放射性肠损伤所致肠壁纤维化形成过程中起着重要作用,而可溶性膳食纤维可通过调节肠道菌群组成及增加短链脂肪酸浓度减轻上皮间充质转化及肠壁纤维化程度。放疗前预防性使用可溶性膳食纤维可在临床实践中用于预防放射线照射所致急性及慢性肠道并发症。