具核梭杆菌诱导的肠上皮细胞炎症反应的初步研究

发布时间：2017-10-02 06:10

  本文关键词：具核梭杆菌诱导的肠上皮细胞炎症反应的初步研究

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【摘要】：2012年2月,有两项同时发表在《Genome Research》的研究[1-2]均显示具核梭杆菌(F.nucleatum)与炎症性肠病、结直肠癌发生之间存在密切关联。该研究随后被胃肠病学与肝脏病学权威杂志《Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology》主编Katrina Ray[3]评论为“初步确立了CRC的感染原因”,同年12月还被美国《时代》周刊盘点为2012年医学十大突破之一。不仅如此,这些“F.nucleatum与炎症性肠病、结直肠癌”的相关性研究在微生物学和临床医学已引起人们的极大关注和研究兴趣,使得人们把注意力从这个过去认为的牙周相关疾病致病菌转移到其与胃肠道疾病的相关研究之上。众所周知,炎症性肠病是结直肠癌病因的重要高危因素[4],目前认为持续存在的慢性炎症会刺激细胞不断增生和氧化应激,导致异型增生,从而发生癌变[5]。IBD的病因和发病机制至今尚未完全阐明,其中微生物感染在IBD发病中的作用一直受到重视,而F.nucleatum的最新发现为我们提供了一个新的线索。深入研究F.nucleatum在IBD及CRC发生中的致病机理、对发展有效的IBD治疗手段具有重要的理论指导意义,并可为将来F.nucleatum感染所致结肠癌的诊断与防治提供新的策略。为此,本课题拟收集临床结直肠癌患者癌组织和癌旁组织标本,运用基因芯片技术研究F.nucleatum感染相关的m RNAs和mi RNAs基因表达差异,分析F.nucleatum感染引起的促炎症信号通路和癌症信号通路变化在相关的结直肠癌肿瘤发生发展中可能发挥的重要作用;进一步,通过建立F.nucleatum感染肠上皮细胞模型,采用电镜、激光共聚焦、Western blot、RT-PCR、ELISA等方法研究该菌感染在不同时间点所致肠上皮细胞炎症反应及自噬、凋亡,初步探索F.nucleatum感染在IBD和结直肠癌发病中的作用机制。结果1.定量PCR检测113例结直肠癌患者中,癌组织F.nucleatum含量明显高于癌旁组织(P=0.012),但与患者年龄、性别,肿瘤位置、分期、转移无相关性。2.基因表达谱芯片和mi RNA芯片结果分析显示,F.nucleatum感染的结肠癌相关差异m RNA有1074个,差异mi RNA有49个,主要涉及炎症、自噬及肿瘤发生等多个信号通路的变化。3.F.nucleatum感染Caco-2细胞(MOI=200:1),分别采用ELISA和Real-Time PCR检测不同作用时间IL-1β、IL-8和TNF-α蛋白和m RNA的表达变化,结果显示该菌感染后无论在转录水平还是蛋白水平,三种炎症细胞因子的表达均比对照组显著升高,其中感染6h后促炎细胞因子表达最高。4.采用透射电镜、激光共聚焦、Western blot检测F.nucleatum感染Caco-2细胞的自噬,发现F.nucleatum能够诱导肠上皮细胞自噬,促进LC3B的蓄积,下调ATG16L1蛋白的表达,诱导促炎症因子IL-8表达升高;自噬抑制剂(Baf.A1)预处理肠上皮细胞后,再感染F.nucleatum,LC3B和促炎症因子IL-8的表达无明显升高。5.采用透射电镜、流式细胞术、Western blot、RT-PCR等方法发现F.nucleatum感染可以诱导部分Caco-2细胞凋亡,AKT与p-AKT水平明显下调,而GADD34和GADD153基因转录水平明显升高。结论1.F.nucleatum在结肠癌组织中的含量显著高于邻近的癌旁组织,m RNAs和mi RNAs芯片筛选基因表达差异结果提示F.nucleatum可能通过调控炎症、自噬、癌症等信号通路参与了结直肠癌发生、发展。2.F.nucleatum能诱导肠上皮细胞Caco-2促炎细胞因子IL-8、IL-1β、TNF-α明显上调,提示这些促炎细胞因子的升高可能是其诱导IBD的重要因素。3.F.nucleatum感染能通过抑制Atg16L1阻碍自噬体向自噬溶酶体成熟,减弱了自噬对该菌的清除、增强炎症反应,可能在该菌持续感染和IBD的发生中发挥重要作用。4.F.nucleatum感染能诱导肠上皮细胞Caco-2凋亡,机制可能与AKT磷酸化下调和GADD34及GADD153基因表转录水平上调相关。
【关键词】：具核梭杆菌 结直肠癌 促炎性细胞因子 自噬 凋亡
【学位授予单位】：第三军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R735.34
【目录】：

• 缩略语表4-6
• 英文摘要6-9
• 中文摘要9-11
• 1 前言11-12
• 2 材料与方法12-31
• 3 实验结果31-46
• 4 讨论46-51
• 全文总结51-52
• 不足与展望52-53
• 参考文献53-56
• 文献综述 具核梭杆菌的研究进展56-64
• 参考文献60-64
• 攻读学位期间的研究成果64-65
• 致谢65-66

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本文编号：957952