四神丸干预AMPK-TSC信号调控免疫记忆性T细胞分化治疗溃疡性结肠炎的作用机制

来源 :江西中医药大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:abc747665
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目的:通过葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导结肠炎小鼠模型观察四神丸(SSP)对溃疡性结肠炎(UC)的影响,以及对免疫记忆性T细胞的调控作用;同时从AMPK-TSC信号通路出发,探讨SSP调控记忆性T细胞分化而治疗UC的作用靶点和机制。方法:采用经典的葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导结肠炎动物模型,经四神丸给药治疗7天后,分别采用病理形态学分析等方法验证四神丸治疗溃疡性结肠炎的疗效,以流式细胞术等方法检测记忆性T细胞的分型和亚群水平,同时采用酶标法、比色法、PCR array分析及RT-PCR等方法考察结肠炎小鼠能量代谢的水平、相关ATP酶的活性及线粒体能量代谢通路相关基因的表达,同时采用蛋白印迹法(Western Blotting)检测AMPK-TSC信号上下游蛋白的表达,旨在明确四神丸干预能量代谢调控记忆T细胞治疗溃疡性结肠炎的疗效,并从AMPK-TSC信号探明四神丸干预能量代谢调控溃疡性结肠炎记忆性T细胞分化的作用机制。结果:1. 小鼠溃疡性结肠炎模型的制备及四神丸治疗的疗效评价与正常组比较,模型组小鼠精神稍萎靡,体重减轻,活动减少,毛色杂乱晦暗,小便淡黄,大便偏稀、颜色偏黄,肛周污秽,四神丸和美沙拉嗪组小鼠明显好转,体重逐渐稳定,行动灵活,毛色杂乱与柔顺相间,小便淡黄,大便成梭状、干湿适中、颜色偏黑,肛周洁净。与正常组相比,经DSS诱导的模型组小鼠出现体质量明显下降、结肠重量增加、结肠长度明显缩短和肠重指数显著上升(P<0.05或P<0.01);四神丸组和美沙拉嗪组上述指标较模型组均出现明显逆转(P<0.05或P<0.01);正常组结肠黏膜完整,隐窝和腺体排列整齐;模型组黏膜表面充血、水肿、糜烂和部分区域浅溃疡形成,隐窝结构改变,杯状细胞减少,固有层内炎细胞浸润等;四神丸组和美沙拉嗪组小鼠结肠黏膜表面充血、水肿明显减轻,糜烂修复,炎细胞浸润明显减少。与正常组相比,模型组小鼠结肠黏膜出现明显炎症细胞浸润和组织损伤,病理评分显著升高(P<0.01),经四神丸和美沙拉嗪治疗后,小鼠结肠黏膜病理评分明显下降(P<0.05)。2. 四神丸对溃疡性结肠炎小鼠记忆性T细胞水平的影响与正常组小鼠相比,模型组小鼠的CD45RA-CD62L+CCR7+Tcm细胞、CD45RA+CD62L+CCR7+Tcm细胞水平均明显降低(P<0.05),而CD45RA-CD62L-CCR7-Tem细胞水平显著显升高(P<0.01);相较于模型组,经过四神丸或美沙拉嗪治疗后,四神丸组和美沙拉嗪组结肠炎小鼠结肠中CD45RA-CD62L+CCR7+Tcm细胞水平明显升高(P<0.05),CD45RA+CD62L+CCR7+Tcm细胞水平显著提升(P<0.01),CD45RA-CD62L-CCR7-Tem细胞水平显著降低(P<0.01);在CD45RA-CD62L+CCR7+Tcm细胞中,与正常组比较,模型组小鼠结肠组织中CD4+CD45RA-CD62L+CCR7+Tcm和CD8+CD45RA-CD62L+CCR7+Tcm细胞水平均出现明显提升(P<0.05或P<0.01)。在CD45RA+CD62L+CCR7+Tcm细胞中,与正常组比较,模型组小鼠结肠组织中CD4+CD45RA+CD62L+CCR7+Tcm和CD8+CD45RA+CD62L+CCR7+Tcm细胞水平均出现明显降低(P<0.05或P<0.01)。相比模型组,经四神丸或美沙拉嗪治疗后,两组小鼠结肠组织中CD4+CD45RA-CD62L+CCR7+Tcm和CD8+CD45RA-CD62L+CCR7+Tcm细胞水平均出现明下降(P<0.05或P<0.01);小鼠结肠组织中CD4+CD45RA+CD62L+CCR7+Tcm和CD8+CD45RA+CD62L+CCR7+Tcm细胞水平均出现明显提升(P<0.05或P<0.01)。与正常组比较,模型组小鼠结肠组织中CD4+CD45RA-CD62L-CCR7-Tem细胞水平明显提升(P<0.05),CD8+CD45RA-CD62L-CCR7-Tem细胞水平显著下降(P<0.01)。相比于模型组,经四神丸或美沙拉嗪治疗后,两组小鼠结肠组织中CD4+CD45RA-CD62L-CCR7-Tem细胞水平显著降低(P<0.01),CD8+CD45RA-CD62L-CCR7-Tem细胞水平明显升高(P<0.05)。3. 四神丸对溃疡性结肠炎小鼠能量代谢水平的影响与正常组比较,模型组LDH活力值升高(P<0.05),MDH、SDH活力值降低(P<0.01),Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase活力值和ATP含量均显著降低(P<0.01);与模型组比较,四神丸组的ATP含量升高(P<0.05),Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase活力值均升高(P<0.05),LDH、ALDH活力值降低,接近正常组活力值,两治疗组均能显著降低LDH、ALDH、SDH活力值(P<0.05),提升Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase活力值(P<0.05)。4. 四神丸对溃疡性结肠炎小鼠AMPK-TSC等信号通路蛋白表达及其活性的调控作用与正常组相比,模型组小鼠结肠组织中p-AMPKα、TSC1、TSC2、Raptor、p70S6K蛋白表达水平被显著抑制,PI3K、AKT、p-Akt、Rheb、Kif2a、T-bet、4 E-BP2、c-Myc、HIF-1a蛋白表达水平显著升高。相比模型组,四神丸组小鼠结肠组织中AMPKα、p-AMPKα、TSC1、TSC2、Raptor、Kif2a、4E-BP2、p70S6K蛋白表达水平明显升高,PI3K、AKT、p-Akt、Rheb、T-bet、HIF-1a、c-Myc蛋白表达水平明显下降。模型组小鼠结肠组织中Atp5f1、Atp2b3、Atp8a2、Atp6v1e1等66个与ATP相关的m RNA基因表达明显下降,Atp5e、Atp6v1c2、Atp6v0c等20个基因表达明显上升;四神丸组与ATP合成酶相关的m RNA基因表达趋势与正常组接近,如Atp8a2、Atp6v0c、Atp5e、Atp1a2、Atp1a3等。四神丸能上调mi R-455-3p、mi R-551b-3p、mi R-1249-3p、mi R-874-3p、mi R-139-5p亚基表达水平,降低mi R-300-5p、mi R-325-5p、mi R-770-5p、mi R-337-3p、mi R-127-5p亚基表达水平。ATP合成酶相关的基因主要聚集在细胞分化、代谢过程、细胞及细胞成分、分子合成等方面,也能调节DNA转录、生物过程等方面。结论:1.四神丸对DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎有较好的治疗作用。2.四神丸可通过调节记忆T细胞及其CD4+、CD8+亚群水平治疗DSS诱导的溃疡性结肠炎。3.四神丸治疗溃疡性结肠炎作用可能与AMPK-TSC、PI3K-Akt及其下游m TOR信号所调控能量代谢有着密切的的内在联系,其内在机制主要是通过干预细胞能量代谢途径,进而调控记忆T细胞分化来实现治疗目的。
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