论文部分内容阅读
目的:建立轮状病毒(Rotavirus,RV)感染7日龄BALB/c乳鼠的乳糖不耐受(Lactose intolerance,LI)动物模型,探讨乳糖不耐受的发生机制。研究RV感染BALB/c乳鼠后是否通过肠内白介素-22(IL-22)水平变化,促使信号传导转录激活因子3(STAT3)磷酸化,使得肠道小生境内的肠细胞分泌抗菌肽RegⅢ-γ,调节肠道菌群的变化。以分析RV感染诱导乳糖不耐受的可能机制,期望为乳糖不耐受患儿,尤其是肠道菌群和免疫系统尚未发育完善的患儿改善治疗方案提供新的思路。
方法:本实验以RV灌胃感染7日龄BALB/c乳鼠建立乳糖不耐受动物模型,实验分为五组,分别为正常对照组;PBS对照组;RV感染组;RV+STAT3抑制剂组;STAT3抑制剂组。五组分别在感染后的1,2,3,4,5,6,7,8,9,10天各处死5只乳鼠并收取肠组织和粪便标本。①HE染色观察肠组织的病理学变化;②酶联免疫吸附试验(ELISA)检测肠粘膜匀浆液IL-22含量的变化情况;③通过试剂盒测定肠组织乳糖酶活性;④实时荧光定量PCR法(Real-time PCR)检测RV感染组各时间点的病毒mRNA表达的变化;⑤免疫印迹法(Western blot)检测各组不同时间点STAT3、pSTAT3和RegⅢ-γ蛋白水平的表达变化;⑥高通量测序技术测定各组不同时间点肠道微生物菌群变化情况。
结果:(1)RV感染后可在乳鼠肠道内检测病毒载量;乳糖酶活性测定可见,在RV感染后肠道组织内乳糖酶活性降低;乳鼠腹泻情况在RV感染后的1~3d出现严重腹泻;从腹泻的产生、乳糖酶的活性降低和RV的表达情况,说明RV感染BALB/c乳鼠乳糖不耐受动物模型建立成功。
(2)通过乳鼠肠道解剖的外观性状观察,表明感染后的肠组织有炎症产生。HE染色结果显示RV感染组主要出现水肿、绒毛长度变短、肠道各层结构破坏等炎症反应。RV+STAT3抑制剂组,STAT3抑制剂组主要表现水肿、绒毛长度变短等,但相比较RV组小肠绒毛受损程度低。RV感染组不同时间点结果显示:感染后1-4d炎症逐渐加重;5-8d肠道组织有恢复的过程;感染的9-10d均出现不同程度的炎症,但没有RV感染组的前4d程度严重。
(3)Western blot结果显示:对照组(正常组和PBS组)STAT3表达水平在不同时间点变化不大;RV组、RV+STAT3抑制剂组与对照组相比有变化,出现了降低;STAT3抑制剂组在各个时间点都维持在高表达。对照组(正常组和PBS组)pSTAT3表达水平在不同时间点变化不大;RV组、RV+STAT3抑制剂组pSTAT3先出现升高后降低;而STAT3抑制剂组表达逐渐降低,低于RV组。RegⅢ-γ蛋白表达与各组对应的pSTAT3蛋白表达较为一致。
(4)ELISA结果显示:IL-22水平在正常组与PBS组没有明显的差别,RV感染组肠组织IL-22水平呈现先升高后降低再升高的趋势;RV+STAT3抑制剂组、STAT3抑制剂组乳鼠肠组织IL-22含量逐渐升高。
(5)肠道菌群结果显示:对照组(正常组与PBS组)菌群微生物组成成分无明显差异。益生菌和有害菌均生长在RV组和对照组体内,RV感染后即增加益生菌的丰富度,又同时引起一些肠炎菌群的富集。
结论:通过IL-22/pSAT3/RegⅢ-γ的信号通路活化,IL-22水平升高,激活STAT3,从而释放RegⅢ-γ,导致肠道菌群中微生物的组成成分发生变化,增加肠道炎症性细菌,最终导致RV感染鼠继发性乳糖不耐受的产生。
方法:本实验以RV灌胃感染7日龄BALB/c乳鼠建立乳糖不耐受动物模型,实验分为五组,分别为正常对照组;PBS对照组;RV感染组;RV+STAT3抑制剂组;STAT3抑制剂组。五组分别在感染后的1,2,3,4,5,6,7,8,9,10天各处死5只乳鼠并收取肠组织和粪便标本。①HE染色观察肠组织的病理学变化;②酶联免疫吸附试验(ELISA)检测肠粘膜匀浆液IL-22含量的变化情况;③通过试剂盒测定肠组织乳糖酶活性;④实时荧光定量PCR法(Real-time PCR)检测RV感染组各时间点的病毒mRNA表达的变化;⑤免疫印迹法(Western blot)检测各组不同时间点STAT3、pSTAT3和RegⅢ-γ蛋白水平的表达变化;⑥高通量测序技术测定各组不同时间点肠道微生物菌群变化情况。
结果:(1)RV感染后可在乳鼠肠道内检测病毒载量;乳糖酶活性测定可见,在RV感染后肠道组织内乳糖酶活性降低;乳鼠腹泻情况在RV感染后的1~3d出现严重腹泻;从腹泻的产生、乳糖酶的活性降低和RV的表达情况,说明RV感染BALB/c乳鼠乳糖不耐受动物模型建立成功。
(2)通过乳鼠肠道解剖的外观性状观察,表明感染后的肠组织有炎症产生。HE染色结果显示RV感染组主要出现水肿、绒毛长度变短、肠道各层结构破坏等炎症反应。RV+STAT3抑制剂组,STAT3抑制剂组主要表现水肿、绒毛长度变短等,但相比较RV组小肠绒毛受损程度低。RV感染组不同时间点结果显示:感染后1-4d炎症逐渐加重;5-8d肠道组织有恢复的过程;感染的9-10d均出现不同程度的炎症,但没有RV感染组的前4d程度严重。
(3)Western blot结果显示:对照组(正常组和PBS组)STAT3表达水平在不同时间点变化不大;RV组、RV+STAT3抑制剂组与对照组相比有变化,出现了降低;STAT3抑制剂组在各个时间点都维持在高表达。对照组(正常组和PBS组)pSTAT3表达水平在不同时间点变化不大;RV组、RV+STAT3抑制剂组pSTAT3先出现升高后降低;而STAT3抑制剂组表达逐渐降低,低于RV组。RegⅢ-γ蛋白表达与各组对应的pSTAT3蛋白表达较为一致。
(4)ELISA结果显示:IL-22水平在正常组与PBS组没有明显的差别,RV感染组肠组织IL-22水平呈现先升高后降低再升高的趋势;RV+STAT3抑制剂组、STAT3抑制剂组乳鼠肠组织IL-22含量逐渐升高。
(5)肠道菌群结果显示:对照组(正常组与PBS组)菌群微生物组成成分无明显差异。益生菌和有害菌均生长在RV组和对照组体内,RV感染后即增加益生菌的丰富度,又同时引起一些肠炎菌群的富集。
结论:通过IL-22/pSAT3/RegⅢ-γ的信号通路活化,IL-22水平升高,激活STAT3,从而释放RegⅢ-γ,导致肠道菌群中微生物的组成成分发生变化,增加肠道炎症性细菌,最终导致RV感染鼠继发性乳糖不耐受的产生。