Toll样受体4调控糖皮质激素合成减轻应激性溃疡的发病

发布时间：2018-05-18 12:45

  本文选题：应激 + 胃粘膜溃疡　； 参考：《第二军医大学》2017年博士论文

【摘要】：研究背景:应激反应是机体面对各种应激源刺激时做出的一系列适应性的反应。适度的应激对于机体是有益的,但当应激刺激过重时机体则会出现一系列不良的反应。胃是对应激刺激非常敏感的器官之一,应激可以引起多种胃功能紊乱,而消化道溃疡是其中较为严重的一类。严重烧伤、创伤以及临床治疗过程中的有创操作等都是强烈的应激源,所以应激性溃疡一直以来都是ICU患者的常见并发症。严重的应激性溃疡可以进一步引起胃肠道的出血,甚至导致死亡。对于应激性溃疡发病的相关机制至今仍未完全明确。目前认为,应激性溃疡的发生始于应激刺激引起的复杂的神经-内分泌系统反应,继而引起胃粘膜局部的缺血、胃黏膜屏障破坏。粘膜屏障的破坏进一步导致粘膜上皮暴露于胃腔内的其他损伤因素(如胃酸、胃蛋白酶等)而促进溃疡形成。有研究报道,应激过程中胃粘膜局部各种促炎因子的释放也参与了胃粘膜溃疡的形成。Toll样受体4(toll-like receptor 4,TLR4)作为经典的模式识别受体,在多种细胞及组织中介导促炎因子的释放及炎症反应,由此可以推测TLR4信号激活可能介导胃粘膜局部的炎症反应而促进应激性溃疡的发生。然而,另有研究报道,TLR4信号激活可以刺激促肾上腺素释放激素(corticotropin releasing hormone,CRH)的合成,CRH是应激过程释放的重要激素,其可以通过激活下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(hypothalamic pituitary adrenal axis,HPA)刺激糖皮质激素(glucocorticoid,GC)的合成从而减轻应激诱导的胃粘膜损伤。因此,TLR4信号在应激性溃疡发病过程中的直接作用仍不明确。应激过程中HPA轴的活化以及内源性糖皮质激素的合成释放,是机体应对应激刺激而发生的内分泌反应。大量研究报道,内源性糖皮质激素具有减轻应激性溃疡的重要保护作用。因此,本课题组推测TLR4信号激活可能通过调控内源性糖皮质激素的合成,而减轻应激时胃粘膜的损伤。课题拟通过小鼠浸水束缚应激模型进行研究,明确TLR4信号在应激性溃疡发病中的作用,验证该作用是否与调控内源性糖皮质激素合成有关,并进一步探索其潜在的机制。研究目的:1、明确TLR4信号在应激性溃疡发病中的作用;2、验证TLR4信号是否通过调控GC合成发挥保护作用;3、探索TLR4信号调控GC合成的潜在机制。研究方法:第一部分:观察tlr4敲除与野生型小鼠在浸水束缚应激不同时间后胃粘膜损伤指标:大体观察、组织病理学染色及溃疡指数的差异。检测二者不同时间点血清gc的浓度,观察gc浓度变化与相应胃粘膜损伤的相关性。进一步通过抑制gc合成以及外源性补充gc后,观察两种基因型小鼠胃粘膜损伤的改变,从而验证tlr4信号对于应激诱导的胃粘膜损伤的作用是否与调控gc合成有关。此后再通过促皮质素实验探寻tlr4敲除影响gc合成可能的靶器官。第二部分:为明确tlr4信号调控gc合成的途径,首先通过检测两种基因型小鼠应激后,其血清内tlr4的主要配体细菌脂多糖(lps)及其结合蛋白(lbp)的浓度。验证两种小鼠单独lps刺激是否会引起gc合成的增加。进一步通过lps刺激小鼠肾上腺皮脂腺瘤细胞y1,验证tlr4信号是否影响gc合成。进一步通过观察过表达tlr4蛋白后y1细胞合成功能是否有改变,从而验证tlr4对于gc合成的调控是否通过lps刺激肾上腺皮质的tlr4信号而进行调控。第三部分:为探索tlr4敲除小鼠肾上腺皮质合成功能改变的及其潜在机制,针对两种基因型小鼠肾上腺组织蛋白中gc合成相关酶的表达差异进行检测。进一步针对tlr4过表达y1细胞株于阴性病毒对照的相关酶的表达含量差异进行验证。此外,通过油红-o染色观察肾上腺皮质内激素合成原料胆固醇含量的差异,以及透射电镜观察肾上腺皮质束状带细胞的结构改变进一步探索其可能的机制。研究结果:第一部分tlr4敲除抑制应激时糖皮质激素合成促进胃粘膜损伤浸水束缚应激可导致两种基因型小鼠胃粘膜损伤的发生,在应激1小时后tlr4敲除小鼠的粘膜损伤大体表现、he染色观察粘膜糜烂深度以及溃疡指数都较野生型小鼠更加严重。应激过程中野生型小鼠血清gc浓度明显升高,而敲除小鼠其浓度变化不明显并持续处于较低的水平。甲吡酮抑制gc合成可导致野生型小鼠胃粘膜损伤明显加重,而对于tlr4敲除小鼠影响不大。相应的,外源性补充gc后可明显逆转tlr4敲除导致的胃粘膜损伤加重。小鼠促皮质素刺激试验发现,两种小鼠刺激后均可产生gc合成的增加,但tlr4敲除小鼠增加的水平较野生型低。第二部分lps/tlr4信号调控应激过程中肾上腺糖皮质激素合成两种基因型小鼠应激后血清lps、lbp浓度明显高于对照组。单纯给予野生型小鼠lps刺激4小时后其血清gc浓度明显升高,而tlr4敲除小鼠无明显变化。进一步给予y1细胞lps刺激同样可以促进其上清gc浓度升高,且过表达tlr4后lps刺激所引起y1细胞的gc合成进一步增高。第三部分TLR4缺失导致肾上腺皮质合成糖皮质激素功能受损TLR4缺失的小鼠其肾上腺组织中,GC合成的关键酶CYP11A1蛋白表达明显减少,而Y1过表达TLR4后CYP11A1蛋白表达也明显上调。进一步通过透射电镜观察发现,TLR4缺失小鼠其皮质束状带细胞中激素合成的反应场所——线粒体内膜,出现明显的结构紊乱。此外,TLR4敲除小鼠肾上腺皮质中激素合成的原料胆固醇明显减少。结论:根据以上三部分的实验结果得出:一、TLR4信号通过调控GC合成减轻小鼠浸水束缚应激诱导的胃粘膜损伤;二、应激过程中肾上腺皮质LPS/TLR4信号激活促进内源性糖皮质激素的合成;三、TLR4缺失导致小鼠肾上腺皮质合成糖皮质激素的功能损伤。
[Abstract]:鐮旂┒鑳屾櫙:搴旀縺鍙嶅簲鏄�鏈轰綋闈㈠�瑰悇绉嶅簲婵，

本文编号：1905885