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目的高脂饮食可诱发慢性系统性炎症反应,与炎症性肠病的发生密切相关。高脂饮食导致的肠道脱氧胆酸(DCA)水平增加在炎症性肠病发病过程中发挥重要作用,但其机制尚未明了。近来研究发现,促炎性巨噬细胞(M1型)在高脂饮食诱发的肠炎中扮演重要角色。我们的研究旨在探讨高脱氧胆酸促进巨噬细胞M1型极化参与高脂饮食相关肠道炎症的作用及机制。第一部分方法DCA作为次级胆汁酸,主要由肠道特定细菌(多为革兰氏阳性菌)代谢产生,而高脂饮食可改变肠道菌群。为观察高脂饮食状态下肠道菌群、脱氧胆酸的变化及肠道炎症的情况,我们首先将野生型C57BL/6小鼠随机分为三组,分别给予正常饮食(ND)、高脂饮食(HFD)、高脂饮食+万古霉素(针对革兰氏阳性菌,HFD+VCM),造模结束采集各组小鼠粪便,通过16S r DNA测序分析菌群变化,液相色谱-质谱分析法(LC-MS)检测粪便DCA含量;结肠组织切片行HE染色及免疫组化染色检测病理损伤及巨噬细胞的浸润,同时免疫荧光染色测定巨噬细胞极化情况。为进一步观察DCA升高是否诱导促炎性巨噬细胞结肠浸润,我们以高脂饮食小鼠为模型,进而设立HFD+VCM组以及HFD+VCM+DCA组(饲料中添加0.2%DCA),动态记录小鼠体重变化,同样观察结肠病理损伤、巨噬细胞浸润及极化等情况,明确高脂饮食状态下肠道高DCA参与结肠促炎性巨噬细胞形成及肠道炎症的作用。结果与正常饮食相比,HFD可显著增加小鼠粪便革兰氏阳性菌的比例(尤其是梭菌群),伴随粪便DCA水平明显增加,并导致小鼠结肠促炎性巨噬细胞浸润和组织损伤。万古霉素(VCM)处理可有效清除粪便革兰氏阳性菌并大大降低粪便DCA含量,同时显著抑制HFD引起的结肠M1型巨噬细胞浸润和肠组织损伤。而给予VCM处理组小鼠饮食添加DCA可明显诱导大量促炎性巨噬细胞结肠浸润,并引起结肠组织多种促炎因子(IL-6、TNF-α、IL-1β、i NOS)表达及组织损伤。第二部分方法为了明确DCA诱导M1型巨噬细胞极化的作用,以不同浓度DCA刺激小鼠巨噬细胞(细胞系及骨髓来源巨噬细胞),未经DCA处理组作为对照,利用实时荧光定量PCR检测M1/M2型巨噬细胞相关分子IL-6、TNF-α、i NOS、CD206、Arginase m RNA表达水平、ELISA法检测培养上清细胞因子IL-6、TNF-α的分泌量,Griess试剂法测定培养上清NO水平;进而体内以DCA腹腔注射小鼠,vehicle注射组为对照,分别收集腹腔巨噬细胞,检测巨噬细胞数量;将收集的巨噬细胞体外培养24小时,Griess法测定其NO分泌量,ELISA法检测TNF-α分泌水平,流式细胞术分析M1/M2型巨噬细胞相关标志的表达情况,明确DCA诱导M1型巨噬细胞极化的作用。同时以不同浓度DCA刺激小鼠肠上皮细胞,荧光定量PCR和ELISA法分别检测单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)m RNA、蛋白表达水平,以观察DCA诱导肠上皮细胞分泌趋化因子MCP-1的作用。结果DCA体外可剂量依赖性地诱导巨噬细胞向M1型极化并产生多种促炎性细胞因子,DCA腹腔注射同样可促进体内巨噬细胞M1型极化以及腹腔募集;DCA还可剂量依赖性地诱导小鼠肠上皮细胞表达MCP-1。第三部分方法由于胆汁酸作用的发挥是通过其特定受体实现的,我们以特异性抑制剂或si RNA技术分别阻断小鼠巨噬细胞不同的胆汁酸受体,再以DCA进行刺激,未处理组及DCA单独处理组为对照,检测细胞培养上清NO、TNF-α、IL-6水平的变化,明确介导DCA发挥促巨噬细胞极化作用的胆汁酸受体。为进一步探寻参与DCA诱导巨噬细胞极化的可能分子,以DCA刺激小鼠骨髓来源巨噬细胞,未经DCA处理组为对照,利用蛋白质谱及生物信息学分析关键差异表达蛋白。继而通过荧光素酶报告基因系统结合染色质免疫共沉淀(Ch IP)、Western Blot等技术,研究DCA对所筛选靶分子的转录调控情况、观察对下游信号通路活化的影响,并利用靶分子抑制剂及信号通路阻断剂验证相应分子、通路参与DCA促巨噬细胞极化的作用,从而探讨DCA调节巨噬细胞极化的具体分子机制。此外,同样利用si RNA技术/受体拮抗剂分别阻断相关胆汁酸受体或利用通路抑制剂阻断下游信号通路,观察对DCA诱导肠上皮细胞MCP-1表达的影响,初步探讨DCA诱导肠上皮细胞MCP-1表达的可能机制。结果DCA促进M1型巨噬细胞极化主要由胆汁酸受体——毒蕈碱型乙酰胆碱受体M2亚型(M2-m Ach R)介导,DCA刺激巨噬细胞可引起M2-m Ach R表达显著升高,而阻断M2-m Ach R可明显抑制DCA诱导的TNF-α、IL-6、NO产生。蛋白质谱分析显示DCA刺激亦显著增加巨噬细胞TLR2的表达水平,DCA通过M2-m Ach R靶向转录因子AP-1从而增加TLR2转录表达,阻断M2-m Ach R可有效抑制DCA诱导的TLR2表达水平升高,并且TLR2及其下游NF-κB/ERK/JNK信号通路参与DCA对M1型巨噬细胞极化的诱导。此外,胆汁酸受体M2-m Ach R和NF-κB/JNK/ERK信号通路同样参与DCA对小鼠肠上皮细胞MCP-1表达的诱导作用。结论本研究结果表明,HFD导致的肠道高水平DCA可诱导巨噬细胞向促炎性M1型极化、分泌多种促炎因子,并促进其肠道浸润,这可能是高脂饮食诱发肠道炎症的重要因素。调节肠道菌群或干预特异性胆汁酸受体信号通路可能是炎症性肠病及其他HFD相关炎症疾病的潜在治疗途径。