TNF-α、IFN-γ通過(guò)激活骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞NF-κB-STAT3通路調(diào)控DSS誘導(dǎo)小鼠腸炎的炎癥反應(yīng).pdf

1、炎癥性腸病(IBD)，尤其是潰瘍性結(jié)腸炎(UC)的在中國(guó)的發(fā)病率越來(lái)越高，直接影響人們的正常生活并增加了患癌癥的幾率，但它的發(fā)病機(jī)制尚不明確。目前研究發(fā)現(xiàn)UC的發(fā)病機(jī)制與腸道菌群失調(diào)、腸道粘膜功能障礙、腸道內(nèi)分化的免疫調(diào)節(jié)功能障礙等有關(guān)，尤其是腸道免疫失調(diào)和信號(hào)通路的改變引起了特別關(guān)注。對(duì)IBD的治療手段也在不斷的更新，其中TNF-α抑制劑的使用，引起了我們的關(guān)注。另外，因?yàn)楣撬栝g充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)具有高分化能力、低免疫原性、調(diào)節(jié)免

2、疫系統(tǒng)、歸巢機(jī)體損傷部位和腫瘤等方面的優(yōu)勢(shì)而已經(jīng)使用于臨床治療。也已有文獻(xiàn)提示MSCs能夠通過(guò)調(diào)節(jié)腸炎小鼠的免疫系統(tǒng)而對(duì)小鼠腸炎進(jìn)行損傷修復(fù)，但MSCs具體的作用機(jī)制并不明確。因此，本論文我們重點(diǎn)關(guān)注機(jī)體內(nèi)的炎癥因子對(duì)MSCs影響及其MSCs對(duì)腸炎的治療作用和機(jī)制研究。
　　我們選取TNF-α和IFN-γ作為研究中的目的炎癥因子，將體內(nèi)的微環(huán)境擴(kuò)大化，研究炎癥因子對(duì)MSCs的影響以及其作用機(jī)制。首先我們構(gòu)建了shIKKα/MSCs

3、細(xì)胞株，用3％DSS給小鼠正常飲水7天，構(gòu)建小鼠結(jié)腸炎模型，發(fā)現(xiàn)MSCs在結(jié)腸損傷部位聚集歸巢。然后我們用2％的DSS給小鼠正常飲水11天構(gòu)建小鼠結(jié)腸炎模型，從第3天起隔天給小鼠尾靜脈注射WT/MSCs、經(jīng)TNF-α、IFN-γ預(yù)處理6h、24h、72h的MSCs、shIKKα/MSCs和經(jīng)NF-κB信號(hào)通路抑制劑CHS-828處理24h后的MSCs。我們發(fā)現(xiàn)WT/MSCs對(duì)腸炎小鼠有修復(fù)作用，能緩解腸炎小鼠的炎癥反應(yīng)，減緩小鼠體重變化

4、、結(jié)腸長(zhǎng)度變化，降低腸炎小鼠中MPO水平;小鼠血清、血漿、結(jié)腸組織中促炎因子的（IL-17、IL-1β、TNF-α、IFN-γ）表達(dá)下降。但是尾靜脈注射經(jīng)過(guò)TNF-α、IFN-γ預(yù)處理6h、24h、72h的MSCs后，隨著干預(yù)時(shí)間的增加，腸炎小鼠的炎癥反應(yīng)加重，小鼠體重變化大、MPO水平上升、結(jié)腸組織損傷加重。小鼠血清、血漿、結(jié)腸組織中的促炎因子（IL-17、IL-1β、TNF-α、IFN-γ）表達(dá)升高。WesternBlotting、

5、免疫熒光、免疫組化檢測(cè)結(jié)腸組織中NF-κB信號(hào)通路、STAT3信號(hào)通路的激活情況，發(fā)現(xiàn)結(jié)腸組織細(xì)胞質(zhì)中IκBα表達(dá)下降、p-IκBα表達(dá)上升，STAT3表達(dá)下降，p65、p-STAT3入核增加。免疫組化檢測(cè)Ki-67、PCNA的表達(dá)量，我們發(fā)現(xiàn)尾靜脈注射經(jīng)過(guò)TNF-α、IFN-γ預(yù)處理6h、24h、72h的MSCs后，隨著干預(yù)時(shí)間的增加，實(shí)驗(yàn)小鼠結(jié)腸組織Ki-67、PCNA表達(dá)增加，說(shuō)明在長(zhǎng)時(shí)間炎癥因子刺激MSCs下，MSCs加重腸炎小

6、鼠的炎癥反應(yīng)，持續(xù)激活小鼠結(jié)腸組織中NF-κB、STAT3信號(hào)通路，小鼠結(jié)腸組織出現(xiàn)異常增殖，腸炎小鼠發(fā)生病變甚至癌變。而在shIKKα/MSCs組、CHS-828組干預(yù)了MSCs的NF-κB的信號(hào)通路與WT/MSCs組相比，促炎因子(IL-17、IL-1β、TNF-α、IFN-γ)整體表達(dá)降低，在一定程度上影響了腸炎小鼠的炎癥反應(yīng)，說(shuō)明了MSCs的NF-κB通路的激活在腸炎小鼠的炎癥反應(yīng)中是必要的。
　　有研究提示在炎癥初期，M

7、SCs在腸道損傷部位能夠促腸組織纖維化，α-SMA水平升高，加強(qiáng)機(jī)體的修復(fù)功能。但在本研究中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)TNF-α、IFN-γ預(yù)處理6h、24h、72h的MSCs，隨著時(shí)間的增加，MSCs的組織纖維修復(fù)能力下降;血漿中的TGF-β的mRNA水平下降，而CXCR4、MCP-1水平mRNA升高。同時(shí)TNF-α、IFN-γ預(yù)處理MSCs，隨著處理時(shí)間的增加，MSCs的歸巢遷移到損傷部位作用加強(qiáng)，這與血漿中的CXCR4、MCP-1mRNA水平升高

8、有關(guān)。而shIKKα/MSCs組、CHS-828組與WT/MSCs組相比，干預(yù)了MSCs的NF-κB的信號(hào)通路，MSCs的纖維化組織修復(fù)能力和遷移歸巢能力也會(huì)受到影響，α-SMA表達(dá)降低，細(xì)胞因子TGF-β、MCP-1、CXCR4mRNA水平降低。此外，在體外實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)MSCs與巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)相互促進(jìn)炎癥因子IL-1β、TNF-α的釋放。
　　根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們推測(cè)腸炎小鼠體內(nèi)的炎癥因子如TNF-α、IFN-γ的共同作用促進(jìn)

9、了MSCs到損傷部位的定向遷移，參與了結(jié)腸組織的損傷修復(fù)，其作用機(jī)制可能與MSCs自分泌或通過(guò)與其他組織細(xì)胞、免疫細(xì)胞的相互作用調(diào)控了各種炎癥因子、細(xì)胞因子的釋放，共同參與到早期炎癥組織的修復(fù)，但是長(zhǎng)時(shí)間的接觸炎癥因子，MSCs促進(jìn)結(jié)腸組織纖維化作用下降、NF-κB/STAT3信號(hào)通路的持續(xù)激活和促進(jìn)炎癥因子的持續(xù)釋放，這些將會(huì)加重炎癥進(jìn)程，促使結(jié)腸組織發(fā)生病變甚至癌變。干預(yù)影響了MSCs的NF-κB信號(hào)通路，MSCs的損傷修復(fù)功能下降