肠道微生物与炎症性肠病靶标发现和检测论文

2024-04-28 10:54:40 来源: 作者:liyuan
摘要:本研究旨在揭示肠道微生物与炎症性肠病(Inflammatory Bowel Disease,IBD)之间的关系, 并寻找新的检测方法和治疗靶标。研究使用 C57BL/6 小鼠作为实验模型,建立急性结肠炎模型,并 对小鼠采用不同的治疗方式,包括 Hydrostatin-SN10、英夫利昔单抗(IFX),以及 Hydrostatin-SN10 突变肽。每日观察各组小鼠并记录相关数据。结果显示,实验组及治疗组小鼠体重均下降,葡聚糖硫 酸钠盐实验组的小鼠体重下降最多,第 7 天小鼠体重为 15.4±0.2 g,实
摘 要:本研究旨在揭示肠道微生物与炎症性肠病(Inflammatory Bowel Disease,IBD)之间的关系, 并寻找新的检测方法和治疗靶标。研究使用 C57BL/6 小鼠作为实验模型,建立急性结肠炎模型,并 对小鼠采用不同的治疗方式,包括 Hydrostatin-SN10、英夫利昔单抗(IFX),以及 Hydrostatin-SN10 突变肽。每日观察各组小鼠并记录相关数据。结果显示,实验组及治疗组小鼠体重均下降,葡聚糖硫 酸钠盐实验组的小鼠体重下降最多,第 7 天小鼠体重为 15.4±0.2 g,实验组小鼠结肠中糜蛋白酶 C (Chymotrypsin C)、Rho-GDP 解离抑制因子 2(RhoGDI2)及凝溶胶蛋白(Gelsolin)表达水平显著上 升,治疗组出现不同程度的下降。研究为理解肠道微生物与炎症性肠病的关系,以及炎症标志物与 IBD诊断和治疗的可能关联提供了新的视角和实验数据。
关键词:肠道微生物;炎症性肠病;Hydrostatin-SN10;TNFR1;C57BL/6 小鼠
炎症性肠病是一类复杂、病因不明的慢性肠道 疾病,主要类型为克罗恩病和溃疡性结肠炎。这两 种疾病都表现为反复发作的肠道炎症,严重影响患 者的生活质量。肠道微生物群落拥有巨大的生物多 样性,与宿主的健康状况存在密切关联,且近年来已 被证明在许多疾病的发生与发展中起着重要作用, 包括肠道疾病、肠道相关的代谢性疾病和一些心脑 血管疾病等 [1-2]。葡聚糖硫酸钠盐( Dextran Sulfate Sodium Salt,DSS)是一种聚阴离子衍生物,其诱导结 肠炎模型的机制虽未十分明确,但通常认为会引发 巨 噬 细胞功能 失 调 、肠 道 菌群 失 调 。IFX 和 Hydrostatin-SN10 在炎症性肠病治疗中显示出较好 的疗效[3-4]。因此,研究利用 DSS 对小鼠进行溃疡性 结肠炎诱导,观察对照组、实验组和治疗组溃疡性结 肠炎小鼠的体重变化、脾脏指数及生物标志物的表 达情况,分析小鼠的炎症标志物表达水平与炎症性 肠病的关系,有助于诊断 IBD 和指导用药治疗。
1 资料和方法
1.1 一般资料
研究采用的实验动物为 C57BL/6 小鼠,实验主要耗材包括 DSS、组织固定液、生理盐水、苏木素伊 红染色试剂盒、Chymotrypsin C 和 Gelsolin ELISA 试 剂盒、RhoGDI2 抗体等。实验使用的主要仪器包括 制冰机、超净工作台、高压灭菌锅、离心机、超微量分 光光度计、组织研磨仪、酶标仪、TS-200 脱色摇床、 超纯水仪、GeL Image System。
1.2 研究方法
溃疡性结肠炎小鼠模型的构建步骤如下。第一, 将 C57BL/6 小鼠进行 3~5 d 的预饲养,再随机分为 7 个组,每组 6~8 只小鼠,包括对照组,实验组,IFX 和 Hydrostatin-SN10 治疗处理组。第二,对照组以灭 菌的纯净水及无菌饲料喂养,持续 7 d[5-6];其他组以 3%DSS 溶液喂养,持续 7 d。第三,Hydrostatin-SN10 处 理 组 小 鼠 均 进 行 腹 腔 注 射 给 药 ,IFX 组 、 Hydrostatin-SN10、M1、M2 和 M3 组的给药剂量分别 是 800 μg/kg/d、4 mg/kg/d、800 μg /kg/d,实验组注射 100 μL/20g/d 的生理盐水 7 d。第四,每日定时对每 组小鼠称重并进行行为观察,记录小鼠的体重。第五, 实验第 7 天处死小鼠,取出小鼠的脾脏、结肠进行拍 照并记录其重量[7],然后按照部位分段处理结肠,分 别用于炎症标志物的检测和后续其他实验材料。
1.3 观察指标
溃疡性结肠炎的症状一般表现为腹泻、患者体 重下降、脾脏异常肿大[8]。因此,探究肠病微生物在 炎症肠病中的靶标时,将小鼠的体重变化、脾脏质量 及肠道炎症标志物的表达情况作为观察指标进行分 析,Chymotrypsin C 及 Gelsolin 均采用 ELISA 试剂 盒进行检测,RhoGDI2 采用免疫印迹法进行检测。
1.4 统计学方法
研究对实验结果数据的统计学分析均采用 SPSS 25.0 进行,值均为双侧检验,若 P>0.05,则数据 不具有统计学意义,反之则具有统计学意义。实验 数据均采用表示,计量资料间的比较采用 ANOVA 检验。
2 结果
2.1 各组小鼠的体重结果分析
对各组小鼠进行处理后,对照组小鼠体重呈正 常生长状态,实验组小鼠体重呈大幅下降状态,治疗 组均有不同程度的体重下降(P<0.001)。开始实验的 第 1 天,所有小鼠的体重为 19±1.0 g,分别在第 1、3 和 7 天进行称重,小鼠体重变化见表 1。
2.2 各组小鼠的脾脏指数结果分析
相较于实验组,其余组别的脾脏指数均有所下 降(P<0.001)。相较于对照组,实验组小鼠的脾脏指 数上升 0.100%,IFX 组和 Hydrostatin-SN10 治疗组 小鼠的脾脏质量上升 0.056%;小鼠脾脏质量变化 结果见图 1。
2.3 小鼠炎症标志物表达结果分析
相较于对照组,实验组的三种炎症标志物表达 量均大幅上升,经过不同药物治疗后,小鼠肠道炎症 标志物表达水平出现不同程度的下降。Hydrostatin- SN10-M1 组的炎症因子表达水平下降不明显,且与 Hydrostatin-SN10 组相比,具有显著的统计学差异, Chymotrypsin C (P<0.001)、RhoGDI2(P<0.001)、 Gelsolin(P<0.001)。小鼠肠道炎症标志物表达水平 结果见表 2。
3 讨论
IBD 是一种非常经典的与肠道微生物菌群相关 的疾病 ,包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。研究以 C57BL/6 小鼠为实验对象,分析了小鼠治疗前后的 体重、脾脏和炎症标志物表达水平与 IBD 之间的联 系,为 IBD 治疗靶标的发现及检测提供相关实验资料。
实验组的小鼠肠道组织中三种生物标志物表达 量均上升,其中实验组 RhoGDI2 基因表达水平上升 最明显,是对照组的 82 倍 ,实验组 Gelsolin 和 Chymotrypsin C 分别是 35 倍和 8.9 倍。经过 IFX 和 Hydrostatin-SN10 治疗组的肠道炎症标志物表达水 平 均 有 明 显 下 降 。 综上 所 述 , 小 鼠 结 肠 中 Chymotrypsin C、RhoGDI2 及凝溶胶蛋白 Gelsolin 表 达水平与小鼠溃疡性结肠炎的严重程度密切相关, 未来可能作为诊断指标用于IBD 的检测和治疗。
参 考 文 献
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