電離輻射對小鼠腸道隱窩素4表達的影響及意義.pdf

1、隨著核能和核技術(shù)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療和軍事等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，由各種原因引起的放射損傷也越發(fā)常見。小腸是輻射敏感器官，當(dāng)機體全身或腹部局部受到一定劑量的射線照射后，常會引起小腸放射損傷，造成腸道功能障礙，進而發(fā)展為放射性腸炎，嚴重影響患者生活質(zhì)量。據(jù)臨床統(tǒng)計，接受放射治療的腹部腫瘤患者中放射性腸炎的發(fā)病率超過50％。然而，放射性腸炎的具體發(fā)病機制目前仍不十分明確。
　　人體腸道內(nèi)約有1000多種微生物(1014 CFU)，構(gòu)成了復(fù)雜的

2、腸道微生態(tài)，其中，腸道條件致病菌與益生菌之間的平衡與機體的健康狀態(tài)密切相關(guān)。有研究表明，當(dāng)小腸受到電離輻射后，一方面，部分小腸上皮細胞會發(fā)生壞死和脫落，造成腸粘膜屏障破損;另一方面，腸道內(nèi)菌群數(shù)量和比例可能會發(fā)生顯著改變，一些條件致病菌則通過破損的腸粘膜屏障侵入體內(nèi)，釋放大量毒素，除了引起放射性腸炎外，還可導(dǎo)致內(nèi)毒素血癥、多器官功能障礙(MODS)等。因此，腸道菌群改變及其調(diào)控與放射性腸炎的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切。
　　人α-防御素5

3、(HD5)是由小腸絨毛基底部潘氏(Paneth)細胞分泌的一種內(nèi)源性抗菌肽，在維持腸道菌群穩(wěn)態(tài)和抑制腸道條件性致病菌感染方面發(fā)揮著重要的作用。有報道指出，HD5編碼基因突變或拷貝數(shù)降低的人群極易患上感染性腸炎綜合癥。動物實驗表明，小鼠體內(nèi)與人HD5對應(yīng)的防御素-隱窩素4（Crp4）的表達水平在炎癥性腸病情況下也會發(fā)生顯著改變。但是，當(dāng)腸道受到放射損傷時，Crp4的表達會發(fā)生怎樣改變，其發(fā)生機制及其與放射性腸炎的關(guān)系如何等？都還缺乏深入研

4、究。
　　為此，本課題以急性輻射損傷小鼠為研究對象，首先觀察電離輻射后小鼠小腸Crp4表達水平改變及腸道菌群和血清脂多糖(LPS)濃度變化，并通過對比無菌小鼠放射損傷后Crp4的表達變化和分析LPS對Crp4表達的影響，初步揭示放射損傷后Crp4表達變化的可能機制;然后，在體外分析Crp4多肽對不同種類細菌的抗菌活性及其對LPS誘導(dǎo)炎性細胞因子分泌的中和作用，以深入探討Crp4的表達改變對放射性腸炎的影響。所取得的主要研究結(jié)果與結(jié)

5、論如下:
　　1.通過比較受到不同劑量X射線照射后小鼠腸道和整體病情改變，最終確定8GyX線照射BALB/c小鼠做為腸道急性放射損傷的實驗動物模型。
　　2.采用免疫組化和Western blot檢測發(fā)現(xiàn)，小鼠放射損傷后小腸潘氏細胞和小腸組織中Crp4的表達水平顯著上調(diào)，照后3天達最高峰。
　　3.16sRNA測序結(jié)果表明，放射損傷后腸道菌群結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著改變，其中擬桿菌綱(Bacteroidetes)、厚壁菌綱(Fir

6、micutes)數(shù)量明顯減少，變形菌綱(Proteobacteria)顯著增多，而在變形菌綱中又以革蘭氏陰性(G-)菌為主的腸桿菌科(Enterobacteriaceae)升高比例最顯著。
　　4.鱟試劑檢測結(jié)果顯示，放射損傷后小鼠血清中的LPS水平顯著升高。
　　5.Westernblot檢測發(fā)現(xiàn)，正常小鼠給予腹腔注射LPS后Crp4的表達水平顯著升高;而無菌小鼠受到放射損傷后小腸Crp4的表達水平無明顯改變，提示放射損傷

7、后產(chǎn)生LPS的腸道G-菌數(shù)量和比例顯著升高可能是導(dǎo)致Crp4表達上調(diào)的一個主要原因。
　　6.體外抗菌實驗結(jié)果表明，化學(xué)合成的Crp4多肽具有選擇性抗菌作用，對腸道條件性致病菌的殺傷活性顯著強于腸道益生菌，提示放射損傷后Crp4的表達上調(diào)可能參與了對腸道菌群失衡的調(diào)節(jié)。
　　7.蛋白芯片檢測發(fā)現(xiàn)，放射損傷后小鼠血清中的致炎細胞因子IL-1α、IL-1β、IL-6、TNF-α等的水平顯著升高。
　　8.體外實驗證實，LP