溃疡性结肠炎患者肠道炎症致大肠离子转运体DRA及NHE3表达、功能障碍是导致腹泻症状的主要病理生理过程。项目组前期研究还发现,DRA、NHE3表达及功能障碍可使肠腔酸碱内环境紊乱,削弱肠道屏障功能,促进肠道炎症进展。但目前对于肠道炎症通过何免疫学途径调控离子转运体DRA、NHE3,以及阻断免疫学调控途径是否能改善DRA、NHE3表达及功能,从而修复肠道屏障、减轻炎症反应尚无定论。本课题组前期研究显示,使用中和抗体阻断受损细胞释放的核内蛋白HMGB1可减轻炎症反应及组织损伤。因此,本研究拟从细胞水平和动物体内实验探讨天然免疫早期危险信号HMGB1及其受体TLR4途径对DRA、NHE3表达、功能的调控及其可能的调控机制,并探讨HMGB1中和抗体治疗是否能改善肠道炎症过程中DRA、NHE3表达及功能异常,从而改善肠道水盐吸收及屏障功能,阻断后续炎症反应,以期为干预溃疡性结肠炎提供新的策略。
colonic inflammation;ion transporter;DRA;NHE3;HMGB1
根据项目研究情况及进展,在实施过程中将该项目拆分为以下四个子项目子项目一HMGB1对离子转运体NHE3的免疫学调控及其机制探讨子项目二DRA基因缺失对肠道屏障功能及肠道炎症的影响子项目三在DSS诱导的小鼠结肠炎模型中应用LPA上调DRA对肠道水盐吸收、肠道炎症的影响子项目四在UC患者中研究NHE3、DRA及HMGB1变化规律。以下就各个子项目进行总结在子项目一“HMGB1对离子转运体NHE3的免疫学调控及其机制探讨”中,我们研究发现 1)内源性及外源性HMGB1均可下调NHE3蛋白的胞内表达; 2)内源性HMGB1可于释放至胞浆后直接与NHE3蛋白结合,降低NHE3蛋白表达量; 3)外源性HMGB1可能通过细胞因子途径抑制NHE3基因转录,降低NHE3蛋白表达;在子项目二“DRA基因缺失对肠道屏障功能及肠道炎症的影响”中,我们研究发现 1)DRA基因缺陷小鼠碳酸氢盐及水盐吸收均明显下降; 2)DRA基因缺陷小鼠远端结肠ENaC功能显著上调;离体结肠隐窝NHE3功能较正常对照上调,而活体结肠NHE3功能与正常对照相比无显著差异; 3)DRA基因缺陷可导致小鼠自发产生肠道炎症;并使肠道黏液屏障受损,肠道抵御DSS损伤的能力降低,易形成结肠淋巴样组织聚集;在子项目三“DSS诱导的小鼠结肠炎模型中应用LPA上调DRA对肠道水盐吸收、肠道炎症的影响”,我们研究发现 1)以4%DSS饮用水喂食C57BL/6小鼠7天可诱导小鼠急性肠道炎症,表现为观察终点时与正常饮用水组相比,小鼠粪便含水量升高,肠道炎症评分升高; 2)LPA灌肠治疗的DSS结肠炎小鼠较未经LPA治疗的DSS结肠炎小鼠肠道炎症明显减轻; 3)LPA灌肠治疗改善肠道水吸收功能、减轻肠道炎症可能与其上调DRA基因及蛋白表达相关。在子项目四“在UC患者中研究NHE3、HMGB1变化规律”中,我们研究发现 1)在Mayo评分为3.7+-0.32分的轻度溃疡性直肠炎患者病变直肠中,TNF-α、IFN-γ mRNA水平在病变组织较病变旁正常对照组织均有显著上调; 2)该组患者直肠病变组织中HMGB1 mRNA及蛋白水平均较病变旁正常对照组织显著升高; 3)该组患者直肠病变组织中NHE3蛋白水平较病变旁正常对照组织显著下降。