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STAT6 mRNA与NF-κB在实验性结肠炎大鼠中的表达

2024-08-06 来源:年旅网
国际消化病杂志2<0年io月第3o卷勇 姐 nt — ct !! ! ! : ! . 论著 STAT6 mRNA与NF一,cB 在实验性结肠炎大鼠中的表达 张夏毅沈 霖范恒 梁丽 廖 弈 摘要:目的 研究信号转导和转录激活因子6(STAT6)与核因子(NF)一JcB在实验性结肠炎大鼠中的表 达。方法 18只SD雄性大鼠随机分为3组:正常对照组、模型组、美沙拉嗪组,每组6只。模型组和美沙拉 嗪组大鼠均采用三硝基苯磺酸(TNBS)造模。模型组不设干预,正常饮食;关沙拉嗪组给予美沙拉嗪混悬液 灌胃;治疗15 d后观察大鼠的结肠病理组织学改变,用RT—PCR法检测大鼠结肠组织STAT6 rnRNA的表 达,并用Western Blot法检测大鼠脾淋巴细胞NF—KB p65的表达。结果 STAT6 mRNA在溃疡性结肠炎 组织中的表达明显高于正常结肠组织(P<0.01);大鼠脾淋巴细胞NF—KB p65蛋白在模型组的表达也明显 高于正常组(P<().01);与模型组相比,美沙拉嗪组STAT6 mRNA和NF—KB p65的表达明显下降(P< 0.01)。结论 STAT6 tuRNA和NF一}cB p65在实验性结肠炎大鼠中呈现高表达。美沙拉嗪可能是通过 STAT6和NF一.cB双信号途径下调炎症,从而发挥治疗作用。 关键词:结肠炎;美沙拉嗪;信号转导和转录激活因子6;核因子一 B p65 D()I:10.3969/j.issn.1673—534X.2010.05.01 8 Expression of STAT6 mRNA and NF—KB in rats with experimental ulcerative colitis ZHANG Xia—yi,SHEN I■n,FAN Heng, LIANG Li LlAO Yi.DepaI tment of lntegrated Chinese and Western A4edicine Union Hospital of Totl鲥i Medical College,Huazhong University oJ Science and T c^nology.W“,z“n(430022),C^ina Abstract:Objective To evaluate the expression of signal transducer and activator of transcription 6(STAT6)and nuclear factor—KB(NF—KB)in rats wi*t ̄experimental ulcerative colitis(UC).Methods 1 8 male rats were randomly assigned to the following groups(订=6):control group,model group,mesalazine group.The rats were induced by trinitrobenzene sulfonic acid(TNBS)in model group and mesalazine group.The rats in mesalazine group were given mesalazine through intragastric administration for 15 days.Colonic histopathologic changes were observed.The expression of STAT6 mRNA of UC tissue was de1ected by R'I、PCR,and the protein expression of NF_KB p65 was analyzed by western blot method.Results Compared with the control group,there was elevated expression of STAT6 mRNA and NF KB p65(P%0.01)in rats with experimental UC. After UC model treated with mesalazine,the level of STAT6 mRNA and NF- B p65 was significantly decreased(P%O.01)in mesalazine group.Conclusions High expression of STAT6 mRNA and NF~KB p65 in rats with experimental ulcerative colitis, and regulating the expression of STAT6 and NF—KB double signal transduction pathway may be the anti—inflammatory mechanism of mesalazine. Key words:Colitis;Mesalazine;Signal transducer and activator of transcription 6:Nuclear factor- ̄B p65 炎症性肠病(IBD)随着人们生活水平的提高, 发病率也越来越高。研究发现,Thl/Th2亚群的平 衡失调很可能是IBD发病的重要机制.信号转导和 转录激活因子6(STA'I、6)是介导Th2的关键转录 通过美沙拉嗪的干预,观察其可能的治疗机制。 1材料与方法 1.1 材料 SD雄性大鼠18只,SPF级,体重(30O±50)g, 购自华中科技大学同济医学院实验动物中心。 因子之一,在维持ThI/Th2的平衡中起重要影 响 。我们应用三硝基苯磺酸(TNBS)实验性结 肠炎模型大鼠,检测STAT6 mRNA和核因子 TNBS购自Sigma公司。小鼠抗NF~ B p65抗体购 自SANTA公司,货号sc 8008。美沙拉嗪由法国爱 的发制药集团生产,规格5(1(]mg×10袋/盒。 1.2 方法 (NF)一 B p65在实验性结肠验炎大鼠中的表达,并 基金项目:国家自然科学基金项目(30772878) 1.2.1 分组 正常组6只,从实验开始到结束正常 作者单位:430022武汉.华中科技大学同济医学院附属协和医 院中西医结合科 通信作者:沈霖,Email:shenlinhb( ̄yahoo.COl-lq.cn 饮食;其他2组各6只,用TNBS造模24 h后,美沙 拉嗪组美沙拉嗪投药量0.42 g/(kg・d),与蒸馏水 ・ 312・ 垦 道 盘查 ! 至 【J月 第30卷第5期Int J Dig Dis,Oct。ber 25,2010,V01.30,No.5 配成溶液,取1~2 mt灌胃,每日1次,共1 5 d;模型 组不设干预,正常饮食。所有SD大鼠第16天禁食 24 h后处死取材。 1.2.2造模参照TNBS造模法 ,操作如下:SD 嗪组病变明显减轻,可见少量充血水肿。 2.2 大鼠脾淋巴细胞NF—KB p65蛋白的表达 图1可以清楚显示,与正常组比较,模型组的 NF一 B p65免疫印迹明显增强,两组存在明显差异 (P<0.01);与模型组比较,美沙拉嗪组的NF—KB p65免疫印迹明显减弱,两组存在明显差异(P< 0.01)。(相关的IOD值见图2) 大鼠饲养1周适应环境,禁食不禁水24 h后,用 10 水合氯醛以0.35 ml/100 g的剂量进行腹腔麻 醉。麻醉后将直径2.7 mm的8号导尿管由肛门缓 插入8 cm左右,先将50 乙醇溶液0.3 ml由注射 器推入导尿管,后推5%TNBS液0.6 ml,注入后将 大鼠尾巴提起倒置30 S。结束后使动物平卧,自然 清醒,自由饮食。 1.2.3 标本制备 将各组大鼠以1() 水合氯醛 0.35 ml/100 g的剂量腹腔麻醉后,固定于手术台 上,剖腹暴露全腹后取出结肠组织,随后无菌取脾, 分离脾脏淋巴细胞,待检。 1.2.4观察指标和检测方法 (1)大鼠的一般情 况及肉眼下结肠组织的病理学改变:用5O倍放大镜 观察结肠黏膜的色泽、溃疡、糜烂等情况;(2)大鼠 脾淋巴细胞NF一『cB p65蛋白的表达:用Western Blot法检测大鼠脾淋巴细胞NF一 B p65蛋白的表 达,做化学发光,得到胶片。SDS—PAGE凝胶浓度 为12 ,阳性条带以Gel pro4.0版凝胶光密度分析 软件进行分析,测其1OD值;(3)大鼠溃疡性结肠炎 组织中STAT6 mRNA的表达:用RT—PCR法检测 大鼠结肠组织STAT6 mRNA的表达,用1.5 琼 脂糖凝胶电泳检测,加样量为10 1,电压120 V,电 泳完毕后在溴化乙锭中染色,在紫外灯下观察结果 并照相,得到凝胶图片与IOD值。 1.2.5 统计学处理 实验数据以Mean±SD表 示,采用单因素方差分析和最小显著差异t检验,以 Pdo.05为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 一般情况及肉眼下结肠组织的病理学改变 正常组大鼠体重、大便、精神状态等良好。其 余2组大鼠在TNBS造模后2 d内均出现稀便,部 分出现黏液脓血便,伴体重下降,毛发干枯,喜静成 堆现象。美沙拉嗪组大鼠经过治疗后,第5天体重 即恢复到造模前的体重,且1周后,肛周稀便减少, 大便成形,治疗1 5 d后,毛发恢复光泽,未见黏液脓 血便和稀便。模型组大鼠稀便未能缓解,毛发干 枯,消瘦,懒动。TNBS诱导的结肠炎病变主要集中 在距肛门约7.5 cm以下,可见结肠黏膜充血水肿, 溃疡糜烂,以及瘢痕形成。其中以模型组最为严 重,可见纵径大于1 cm溃疡以及肠壁黏连。美沙拉 1.3 1—3— —__: 一— — 正常组 模型组美沙拉嚎组正常组 模型组美沙拉嗪组 图l 大鼠脾淋巴细胞NF-KB p6s蛋白的表达 600 500 400 舞300 一(10H譬200 O7  6 O O O OO ∞100 芝0 正常组 模型组 美沙拉嗪组 注:模型组和正常组比较, P<().01;美沙拉嚎组和模型组比较, P<0.01 图2大鼠脾淋巴细胞NF-KB p65蛋白的IOD值 2.3 大鼠溃疡性结肠炎组织中STAT6 mRNA的 表达 在电泳照片中可见模型组的区域内密度加深, 而正常组与美沙拉嗪组区域内的密度较浅,模型组 明显区别于正常组和美沙拉嗪组。(相关的IOD值 见图3) 正常组 模型组 美沙拉嗪组 注:模型组和正常组比较, Pd0.01;美沙拉嗪组和模型组比较, bP<0.01 图3实验性结肠炎大鼠STAT6 mRNA的IOD值 3讨论 近年来发现的信号转导和转录激活因子蛋白 家族(STAT),包括STAT1、STAT2、STAT3、 STAT4、STAT5a、STAT5b、STAT6等7个成员。 当细胞受某些细胞外多肽刺激时,STAT被激活,  5O O国际消化病杂志2010年10月 第30卷第5期 Int J Dig ,()!! !! ! , : ! : ・ 313 ・ 从而形成二聚体或异二聚体,从胞质转移到胞核, 并与DNA结合,调节基因表达,与免疫调节密切相 关。研究发现,Thl/Th2亚群的平衡失调很可能是 IBD发病的重要机制,STAT6即是介导Th2的关 NF一 B双信号途径下调炎性反应,快速抗炎修复,从 而发挥其治疗作用。 参考 文 献 键转录因子之一,在维持Thl/Th2的平衡中有重要 影响 。庞艳华等_4 证实STAT6参与了IBD的 1 Wang Y,Malabarba MG,Nagy ZS,et a1.Interleukin 4 regu lates phosphorylation of serine 756 in the transactivation domain of Star6. Roles for multiple phosphorylati。n sites and Stat6 发病,磷酸化即活化状态的STAT6参与了Th2的 分化。激活STAT6从而启动Th2细胞的基因表 达,与免疫功能调节密切相关。淋巴细胞、上皮细 function.J Bio1 Chem,2004,279:25 196~25203. 2 Zhang WJ,Koltun WA,Thompson JL,et a1.Human B lym— phoblast cell lines defective of Stat6 signaling produce high 胞等可以分泌各类细胞因子,由于IBD患者细胞因 子增加可能是STAT6的表达增强所致,而细胞因 子在IBD中的重要性早已得到公认,故可推测 STAT6在IBD中起了一定作用。又由于依赖细胞 因子的JAK—STAT途径在疾病免疫反应中起重要 作用,故STAT6也参与正常细胞的分化、凋 亡等 ' 。 NF—KB是一种能与多种基因启动子或增强子 部位 B位点发生特异性结合,并促进其相关基因 转录的核因子。NF— B在免疫系统中掌管着许多 基因的表达,在调节机体免疫功能、细胞增殖分化 和凋亡、应激反应等多种生物进程以及多种疾病中 发挥着中枢作用 。1]。细胞抗凋亡作用的信号转导 是通过激活NF— B信号耦联途径,既能诱导促炎症 基因,促进细胞凋亡,又能诱导生存基因的表达,起 抗凋亡作用 ,由此可见,NF- ̄:B活化也可能是 IBD发生发展的关键点l1 。 综上所述,STAT6和NF— B信号途径的活化 很可能就是IBD的主要致病机制。 本次实验中,通过乙醇破坏肠黏膜屏障,TNBS 渗入结肠黏膜组织与大分子物质结合,形成全抗 原,引起肠壁一系列免疫应答和炎性反应来制作实 验模型。造模后SD大鼠出现腹泻,黏液脓血便,体 重下降等症状,病变侵犯全黏膜层,表现为水肿、充 血、糜烂,在病理学和免疫学特征上与活动期的IBD 病患者相似。经美沙拉嗪治疗15 d后,SD大鼠脾 淋巴细胞NF KB p65蛋白的表达显著降低(P< 0.01),溃疡性结肠炎组织中STAT6 IllRNA的表 达也显著降低(P<0.()1),提示调节STAT6和 NF一 B双信号通路可在IBD的发生发展过程中起着 重要的作用。美沙拉嗪可能一方面能直接阻断 NF- ̄:B的激活,另一方面通过减少N B的活化诱 导因素,降低NF—KB p65的表达,并通过STAT6和 levels of proinflammatory eytokines IL一12,TNFalpha and IFN— gamma.Int J Oncol,2004,24:447—453. 3 Morris GP,Beck PI ,Herridge MS,et a1.Hapten—induced mode1 of chronic inflammation and ulceration in the rat colon. Gastroenter0logy,1989,96:795 803. 4 庞艳华,郑长青,宁斌,等.信号转导和转录激活因子6在溃 疡性结肠炎中的表达.世界华人消化杂志,2004,12: 2484—2486. 5 Wurster AL,Tanaka T,Grusby MJ.The biology of Stat4 and Stat6.Oneogene,2000,1 9:2577 2584. 6 Calo V,Migliavacca M,Bazan V,et a1.STAT proteins:from normal control of cellular events to tumorigenesis.J Ceil Physiol,2003,197:157—168. 7 Karin M,Lin A.NF KB at the crossroads of life and death.Nat Immunol,2002,3:221_227. 8 I i Q,Verma IM.NF KB regulation in the immune system.Nat Rev Immunol,2002,2:725—734. 9 Xu MQ,Suo YP,Gong JP,et a1.Augmented regeneration of partial liver allograft induced by nuclear factor kappaB decoy 0“gode0xynucIeotides—modified dendritic cells. World J Gastro— entero1,2004,10:573 578. 10 Zhang XP,Zhang I ,Chen LJ.et a1.Influence of dexametha— sone on inflammatory mediators and NF—kappaB expression in multiple organs of rats with severe acute pancreatitis.World J Gastroenterol,2007,1 3:548 556. 1 1 Salazar-Montes A,Ruiz—Corro I ,Sandoval—Rodriguez A,et a1. Increased DNA binding activity of NF kappaB.STAT 3. SMADl3 and AP1 in acutely damaged liver.World J Gastro— enterol,2006,12:5995 6001. 12 Wallach D,Varfolomeev EE,Malinin NL,et a1.Tumor necrosis factor receptor and Fas signaling mechanisms.Annu Rev Immunol,1999,17:33卜367. 1 3 Shimamoto M,Ueno Y,Tanaka S,et a1.Selective decrease in colonic CD56(+)T and CD161(+)T cells in the inflamed mucosa of patients with ulcerative colitis.World J Gastro— enterol,2007,1 3:5995—6002. (收稿日期:2010—05—17) (本文编辑:樊嵘) 

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