大蒜衍生的类外泌体样纳米颗粒通过上调肠道TGF-β1改善小鼠溃疡性结肠炎的研究OA北大核心CSTPCD

目的:探讨大蒜衍生的类外泌体样纳米颗粒(GDELN)在葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的小鼠溃疡性结肠炎模型中对肠道炎症的保护作用及其机制。方法:采用大蒜制备GDELN并对其进行鉴定,小动物活体分析GDELN在体内的分布。分别采用PBS及GDELN对清除和未清除肠道微生物的小鼠预处理10 d,然后采用2%的DSS诱导小鼠结肠炎。记录小鼠生存周期,同时记录14 d内小鼠体质量;比较分析DSS诱导14 d后各组小鼠结肠长度,HE及Alcian blue染色比较结肠炎症严重程度;蛋白Array检测结肠组织中炎症细胞因子的改变,ELISA对结肠组织中IL-8、TNF-α、IL-6及TGF-β1的表达进行验证;Western blot检测结肠组织中TGF-β1下游信号通路Smad2和Smad3的磷酸化水平;收集小鼠肠道代谢产物后,刺激体外培养的小鼠结肠上皮细胞MC-38,Western blot检测细胞中TGF-β1的表达及其下游信号通路Smad2和Smad3磷酸化水平。结果:GDELN直径约为(204.7±42.6)nm,在进入小鼠体内后主要分布于肝脏及消化道内。DSS诱导的结肠炎模型中,GDELN能显著降低小鼠体质量下降的速度,并延长小鼠生存周期。病理结果显示GDELN处理组小鼠结肠缩短程度显著优于未处理组。HE及Alcian blue染色结果显示,GDELN处理组小鼠结肠组织炎症及损伤程度显著优于未处理组。细胞因子蛋白Array及ELISA结果显示,GDELN处理小鼠后,能在抑制结肠组织中IL-8、TNF-α及IL-6表达的同时促进TGF-β1表达;Western blot结果显示,GDELN处理的小鼠结肠组织中Smad2和Smad3磷酸化水平显著高于未处理组;而在清除小鼠肠道微生物后,GDELN无法缓解DSS诱导小鼠体质量下降,生存周期也未得到显著延长;结肠组织HE染色及ELISA实验结果也表明,去除微生物后,GDELN无法缓解DSS诱导的肠道炎症;TGF-β1的表达及Smad2和Smad3的磷酸化水平均未发生显著改变。体外细胞实验结果表明,GDELN处理后的小鼠肠道微生物代谢产物能够显著上调结肠上皮细胞TGF-β1的表达,而去除微生物后,则无法发挥该功能。结论:GDELN通过肠道微生物发挥调控肠道免疫的功能,从而实现上调TGF-β1表达,缓解DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎。