同型半胱氨酸对炎症性肠病肠黏膜炎症的影响及机制研究

发布时间：2020-09-15 14:18

　　背景炎症性肠病(Inflammatory bowel disease,IBD)目前发病机制不明,肠道黏膜免疫系统异常反应所导致的炎症损伤在IBD发病机制中起重要作用。免疫细胞产生如白三烯(Leukotrienes,LTs)、前列腺素(Prostaglandins,PGs)及组胺等炎症介质,与细胞因子间形成免疫调控系统的失衡可能是导致肠黏膜病理损伤的关键。研究发现,UC患者尿液中PGE2和LTE4水平较正常对照组升高,活动期较缓解期升高。同型半胱氨酸(Homocysteine,Hcy)最先被研究在心血管疾病,能促进动脉硬化的发生,目前发现Hcy参与肝、肾、肺等纤维化过程。研究发现IBD患者血浆Hcy水平升高。近年来Hcy与IBD发病机制的关系逐渐受到关注,Hcy是否通过促进LTE4和PGE2等炎症介质分泌,加重肠道炎症损伤尚不十分清楚。因此,本研究拟通过检测IBD患者尿液Hcy,PGE2及LTE4水平进行临床关联分析,探讨Hcy与IBD中肠道损伤的相关性。目的通过检测IBD患者尿Hcy、LTE4及PGE2水平变化,探讨IBD患者尿Hcy、LTE4及PGE2之间的相互关联。方法收集2015年10月-2016年12月就诊我院确诊为IBD的患者99例,其中CD患者66例,UC组患者33例,收集临床资料;另选择近期经体检各项生化、影像学指标均正常,近1月无胃肠道症状的10例正常人群为健康对照组,采用酶联免疫吸附实验(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)测定方法,分别检测IBD组和健康对照组尿液中Hcy、LTE4及PGE2水平,进行疾病活动度的评估及Hcy与LTE4或PGE2间的相关分析。结果与正常对照组(9.21±7.62ng/ml)比较,IBD、CD和UC患者尿液Hcy水平均明显升高(20.60±12.87ng/ml,20.05±11.74ng/ml,21.71±15.02ng/ml;P0.05)。与正常对照组(16.82±7.97ng/ml)比较,IBD、CD和UC患者尿液LTE4水平均明显升高(61.76±52.96ng/ml,61.31±54.49ng/ml,66.17±50.28ng/ml;P0.05)。与正常对照组(0.59±0.35ng/ml)比较,IBD、CD和UC患者尿液PGE2水平均明显升高(5.64±2.37ng/ml,6.01±2.03ng/ml,4.88±2.81ng/ml;P0.05)。除B3(穿透型)组尿液中PGE2水平较B1(非狭窄非穿透型)和B2(狭窄型)组升高(P0.05)外,不同严重程度、病变部位和生物学行为CD患者之间尿液Hcy、LTE4及PGE2水平均无明显差别(P0.05);除E3(广泛结肠型)组尿液中LTE4水平较E2(左半结肠型)组升高(P0.05)外,不同严重程度和病变部位UC患者之间尿液Hcy、LTE4及PGE2水平均无明显差别(P0.05)。IBD、CD及UC患者中尿液Hcy、LTE4和PGE2之间有一定相关趋势,但均无统计学差异。结论IBD患者尿液Hcy、LTE4、PGE2较正常人群升高,提示Hcy、LTE4和PGE2与IBD相关。背景炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)是一种胃肠道病变,发病率在逐渐上升,具体发病机制目前尚不明确。既往研究发现IBD肠道黏膜炎症与5-脂氧合酶(5-lipoxygenase,5-LOX)和环氧合酶-2(Cyclooxygenase-2,COX-2)关系密切,肠黏膜中由其产生的白三烯(Leukotrienes,LTs)及前列腺素(prostaglandins,PGs)含量升高。同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)一种促炎介质,激活核因子-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB),启动目的基因转录和表达,参与炎症发生发展。NF-κB属Rel家族成员,是重要的炎症调节介质。炎症状态下,NF-κB调控5-LOX和COX-2的表达;IBD患者肠道黏膜上皮细胞中存在大量激活的NF-κB,参与调节IBD相关炎性因子的产生和释放,加重肠道炎症反应。IBD患者结肠黏膜中Hcy浓度升高,进一步加重结肠炎症的病理损伤,但Hcy对IBD肠黏膜炎症损伤的具体机制尚不明确。因此,本研究拟在建立高Hcy特征的实验性结肠炎大鼠模型的基础上,探讨Hcy是否通过促进NF-κB的表达,调控5-LOX及COX-2合成LTs和PGE2水平增加,加重结肠炎症。目的探讨Hcy是否通过促进NF-κB的表达,调控5-LOX及COX-2合成LTs和PGE2水平增加,加重结肠炎症。方法采用2,4,6-三硝基苯磺酸(Three nitrobenzene sulfonic acid,TNBS)/乙醇灌肠制备大鼠结肠炎模型,采用皮下注射Hcy造成高同型半胱氨酸血症(Hyperhomocysteinemia,HHcy)模型。SD大鼠分为A组(正常对照组):NS灌肠+NS皮下注射;B组(TNBS模型组):TNBS/乙醇溶液灌肠+NS皮下注射;C组(正常对照组+Hcy注射组):NS灌肠+Hcy皮下注射;D组(TNBS模型组+Hcy注射组):TNBS/乙醇溶液灌肠+Hcy皮下注射。实验结束时大鼠结肠匀浆LTs(LTB4、LTC4、LTD4、LTE4)及PGE2水平通过酶联免疫吸附法(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)测定;大鼠结肠黏膜组织5-LOX、COX-2及NF-κBm RNA表达采用RT-q PCR法测定。结果与正常对照组比较,TNBS模型组和正常对照组+Hcy注射组大鼠结肠匀浆中LTs(LTB4、LTC4、LTD4、LTE4)及PGE2的浓度升高;结肠黏膜组织5-LOX、COX-2及NF-κBm RNA的相对表达量增加。与TNBS模型组相比,TNBS模型+Hcy注射组大鼠结肠匀浆中LTs(LTB4、LTC4、LTD4、LTE4)及PGE2的浓度明显升高(p0.05);结肠粘膜组织5-LOX、COX-2及NF-κBm RNA的相对表达量明显增加(p0.05)。结论Hcy可能通过促进实验性结肠炎大鼠肠黏膜中NF-κB的转录,调控COX-2及5-LOX表达,引起LTs和PGE2水平增加,加重结肠炎症。背景炎症性肠病(Inflammatory bowel disease,IBD)是多因素综合所致的慢性肠道病变。目前认为核因子-κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)的活化在IBD发展中占据重要地位。IBD患者血浆同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)水平升高。Hcy可激活NF-κB,NF-κB的异常活化可能是机体炎症活化的重要靶点。IBD患者肠道黏膜巨噬细胞和上皮细胞内存在大量被激活的NF-κB,活化的NF-κB可促进5-LOX和COX-2表达。5-LOX和COX-2分别是生成白三烯E4(Leukotriene E4,LTE4)及前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)的关键酶。IBD患者肠黏膜中LTE4和PGE2两种物质水平明显升高。因此,通过观察Hcy对Caco-2细胞的NF-κB活性及LTE4和PGE2分泌水平的影响,探讨Hcy是否通过激活NF-κB,引起LTE4和PGE2分泌增加,加重肠上皮细胞炎症损伤。目的通过使用不同浓度Hcy对Caco-2细胞处理不同时间,探讨Hcy是否通过激活NF-κB,引起LTE4和PGE2分泌增加,加重肠上皮细胞炎症损伤。方法实验分为空白对照组、不同浓度Hcy组,Caco-2细胞种植培养24h进行药物处理。分别用10umol/L、20 umol/L、50 umol/L及100 umol/L浓度的Hcy处理Caco-2细胞;处理不同时间(1、3、6h)后提取细胞核蛋白,采用EMSA检测细胞中NF-κB活性变化;同时收集细胞上清液,采用ELISA检测LTE4和PGE2水平。结果与正常对照组比较,Hcy处理组LTE4和PGE2水平升高(P0.05)。不同Hcy处理组间,随Hcy处理浓度升高,细胞上清中LTE4和PGE2水平逐渐增加;100umol/L Hcy处理组,Caco-2细胞合成LTE4和PGE2水平呈时间依赖性(0h、1h、3h、6h)。Hcy可诱导NF-κB活化,出现核移位,呈时间依赖性(0h、1h、3h、6h)。结论Hcy可能通过活化NF-κB信号通路,引起LTE4和PGE2合成增加,参与肠道炎症损伤过程。
【学位单位】：安徽医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R574

【参考文献】