五味苦参肠溶胶囊对DSS诱导的溃疡性结肠炎小鼠关于miR-124/STAT3通路表达影响的研究
2021-03-19张瑞洲鲍秀琦韩宇鹏姜威陈刚甘旭颖
张瑞洲 鲍秀琦 韩宇鹏 姜威 陈刚 甘旭颖
【摘要】目的 探究五味苦参肠溶胶囊(Five-Flavor Sophora flavescens Enteric-Coated Capsules FSEC)对葡聚糖硫酸钠(Dextran sodium sulfate DSS)诱导的溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis UC)模型小鼠结肠组织中miR-124/STAT3通路表达的影响。方法:取健康雄性C57BL/6小鼠30只,随机分为空白组、模型组、FSEC组,每组10只。模型组、FSEC组饮用3%DSS水7d,空白组正常饮水7d。造模完成后,FSEC组给予3.84/kg/天浓度的五味苦参肠溶胶囊溶液灌肠7d,空白组及模型组则给与等量的生理盐水灌肠7d。随后,将全部小鼠切换到正常饮食,观察各组小鼠的一般状态,计算DAI评分。一周后处死小鼠,取结肠组织。提取RNA,实时定量PCR检测miR-124/STAT3通路的表达水平。结果:miR-124中模型组及FSEC组均与空白组有显著的统计学差异(P<0.01),FSEC组与模型组具有显著的统计学差异(P<0.01)。STAT3中模型组及FSEC组均与空白组有显著的统计学差异(P<0.01)、FSEC组与模型组具有统计学差异(P<0.05)。而且miR-124及STAT3的相对表达情况呈负相关。
【关键词】五味苦参肠溶胶囊;溃疡性结肠炎;miR-124/STAT3通路
【中图分类号】R97 【文献标识码】A 【文章编号】2026-5328(2021)12--02
溃疡性结肠炎(UC)是一种慢性免疫介导的大肠炎症,常与直肠炎症有关,但通常向近端延伸,累及结肠的其他区域[1]。主要症状为持续或反复发作的腹泻、黏液膿血便伴腹痛、里急 后重和不同程度的全身症状[2]长期溃疡性结肠炎也与明确的不典型增生和结直肠癌的风险有关[1]。传统的UC口服药物包括但不仅限于5-氨基水杨酸药物(5-ASA),糖皮质激素,英夫利昔单抗等。但是传统口服药物存在疗效欠佳,不良反应明显等问题。故在UC的临床治疗中,需要寻找一种疗效好,不良反应轻的口服药物。五位苦参肠溶胶囊(FSEC)是仝战旗【3-5】主任研制的国家新药,现有的研究表明,传统的中医方法【6】治疗UC的效果不亚于UC的常规临床治疗,且不良反应相较糖皮质激素等药物小。本实验通过检验FSEC对DSS诱导UC小鼠模型中miR-124/STAT3通路的影响,验证FSEC的疗效,为FSEC应用到临床治疗UC提供科学依据。
1材料及方法
1.1药物、试剂与仪器:葡聚糖硫酸钠(DSS)(美国MP公司),Hotstart HiTaq两步法逆转录试剂、miRNA 第一链 cDNA 合成、miRNA荧光定量PCR试剂盒、TRIzol(生工生物上海),Gel-Green染料(碧云天),DNAmaker(庄盟),6*loading Buffer(takara)荧光定量PCR管(赛默飞)光学显微镜(日本奥林巴斯),PCR仪(美国应用生物)。
1.2实验动物:健康成年雄性C57BL/6小鼠(30只,体重25-27克)购自辽宁长生生物技术股份有限公司
1.3实验方法:取健康雄性C57BL/6小鼠30只,随机分为空白组、模型组、FSEC组,每组10只。各组小鼠实验前适应性喂养1周后,模型组、FSEC组饮用浓度为3%DSS饮用水7d,空白组正常饮水7d。造模完成后,FSEC组给予3.84/kg/天浓度的五味苦参肠溶胶囊溶液灌肠7d,空白组及模型组则给与等量的生理盐水灌肠7d。
1.4小鼠疾病活动指数(DAI评分):通多对小鼠有无黏液样便、肉眼血便、重量减轻、活动度减少、毛色变差等情况进行疾病活动指数(disease activity index DAI)评分,评分标准见表1【7】,
1.5实时荧光定量PCR检测(RT-PCR):
①(1)取各组小鼠的结肠组织50mg,将取好的组织在液氮中用加入了1ml TRIzol的匀浆器中匀浆等RNA提取步骤获得总RNA ,
(2)使用miRNA 第一链 cDNA 合成试剂盒进行合成cDNA
(3)根据试剂说明进行荧光定量的反应体系配置
(4)设定反应程序
引物序列:miR-124上游 5′- GGACTTTCTTCA TTCACACCG-3′。
miR-124下游5′- GACCACTGAGGTTAGAGCCA-3′。
用2-ΔΔCt法计算相对表达量
②取各组小鼠的结肠组织50mg,将取好的组织在液氮中用加入了1ml TRIzol的匀浆器中匀浆,后续通过Hotstart HiTaq两步法逆转录试剂盒获得最终cDNA,并根据试剂说明进行PCR扩增体系配比。引物序列如下:
STAT3 上游 5′-GAAGGACA TCAGCGGTAAGA-3′。
STAT3 下游5′-AGA TAGACCAGTGGAGACAC-3′。
反应条件95℃,10min 用2-ΔΔCt法计算相对表达量
1.6统计学方法
采用SPSS25.0和Graphpad Prism8据分析软件进行分析,采用独立样本t检验方法,以P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1各组小鼠的一般情况变化及临床表现
空白组:小鼠一般情况良好,体重随时间逐渐增加,无明显稀便、黏液样便、肉眼血便等,活动自如,毛色亮泽。
模型组:小鼠一般情况差,饮食减少,可见黏液便及肉眼血便,体重明显减轻,活动度差,精神不佳,毛色变差,无光泽。
FSEC组:模型小鼠给予FSEC灌肠治疗后,较于模型组有显著改善,体重减轻受到控制,活动度有所恢复,虽可见稀便及偶有黏液便,但无肉眼血便。
2.2各组小鼠结肠组织中miR-124及STAT3的相对表达量
根据miR-124的相对表达量可见,模型组及FSEC组均与空白组有显著的统计学差异(P<0.01),FSEC组与模型组具有显著的统计学差异(P<0.01)。STAT3的相对表达量,模型组及FSEC组均与空白组有显著的统计学差异(P<0.01)、FSEC组与模型组具有统计学差异(P<0.05)。而且miR-124及STAT3的相对表达情况呈负相关。
空白组(n=3) 模型组(n=3) FSEC组(n=3)
miR-124 1.00±0.08 0.68±0.15 0.81±0.16
STAT3 1.00±0.11 5.22±1.25 3.83±0.95
* P<0.05,**P<0.01
3讨论
溃疡性结肠炎(UC)是一种慢性炎症性肠道疾病(IBD)。这些疾病在严重程度、频率以及肠粘膜、先天和获得性免疫系统以及微生物群之间的相互作用都很复杂,到目前为止还没有确定疾病的病因。虽然治疗UC的药物有很多,包括氨基水杨酸、糖皮质激素、免疫抑制剂和生物制剂,这些药物通常对大多数患者有效,但不是所有患者都有效。而且,由于疗程较长,它们的使用通常受到不良反应的限制,停用它们往往会导致疾病复发,就需要新的、更有效的疗法。
MicroRNA是一种小的非编码RNA寡核苷酸,它在转录后调节蛋白表达,诱导信使RNA(Mrna)降解和/或抑制与30个非翻译区结合的靶基因的翻译,可以调节大量基因的表达,并参与不同的人类疾病。其中MIR-124可以抑制细胞增殖和转移,诱导细胞凋亡和氧化应激,许多炎症性疾病及肿瘤疾病的研究中都能看到miR-124/STAT3通路的影子:比如在食道癌中MiR-124过表达显著下调STAT3的mRNA和蛋白水平抑制疾病发展、STAT3信号通路参与了miR-124介导的对子宫内膜癌细胞的抑瘤作用。而对于UC而言,以往的研究表明IL6-STAT3信号通路在UC中的重要性,STAT3 缺乏显着降低了干扰素 (IFN)-γ、IL-6 和 IL-17A 的产生,而 IL-10 分泌增加,表明 STAT3 可能成为溃疡性结肠炎的治疗靶点,以往的实验验证了miR-124对STAT3磷酸化的抑制作用最大,可以直接调节人类结肠细胞中STAT3的表达且UC活动期儿童患者miR-124表达下调导致STAT3表达上调,其相关下游靶基因VEGF、BCL2、BCLXL和MMP9表达上调。UC活动期患儿组织中miR-124的抑制归因于STAT3启动子区域的高甲基化。因此,靶向miR-124和STAT3可能为UC的治疗提供了一种新的途径。
本实验结果显示与模型组相比FSEC治疗组可使miR-124表达水平上升,STAT3表达水平下降,证明FSEC可以通过影响miR-124/STAT3通路来达到治疗效果,证明FSEC对UC有一定治疗效果。
参考文献:
【1】Rubin, D.T., Ananthakrishnan, A.N., Siegel, C.A., Sauer, B.G., & Long, M.D. (2019). ACG Clinical Guideline: Ulcerative Colitis in Adults. The American Journal of Gastroenterology, 114, 384-413.
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【4】罗丹,高路,仝战旗,王世达,张亮,张晨.五味苦参肠溶胶囊对溃疡性结肠炎小鼠炎性因子的影响[J].中华中医药杂志,2018,33(10):4719-4722.
【5】罗丹. 基于NLRP3/IL-1β/IL-17信号通路探讨五味苦参肠溶胶囊治疗溃疡性结肠炎的实验研究[D].中国人民解放军医学院,2018.
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【7】朱成雷,穆晶晶,徐静雯,王琳琳,周郑坤,郑元林,陈才法.紫甘薯花青素对DSS诱导的溃疡性结肠炎小鼠肠道屏障损伤的修复作用[J].中国病理生理杂志,2020,36(10):1844-1853.
通讯作者:鲍秀琦(1963-),女,主任医师,硕士,硕士生导师,
第一作者:张瑞洲(1995-),男,硕士生在读
基金项目:黑龙江省卫生计生委科研课题(2019-KYYWF-1346)