Th1/Th2细胞炎性因子在大鼠溃疡性结肠炎治疗模型中的表达研究

目的：溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC),又称非特异性溃疡性结肠炎,是一种原因不明的,以腹痛、腹泻、黏液脓血便、里急后重为主要临床表现的直肠和结肠炎性疾病。其病因尚未完全明了,目前认为,可能是免疫、遗传、感染、精神等多种因素综合作用所致。UC的发病涉及系统免疫功能紊乱,与各类免疫细胞表达失衡关系密切。现代研究表明,作为免疫系统的重要组成部分的CD4+T亚型Th1/Th2细胞在溃疡性结肠炎发病中起重要作用。其分化控制调节的炎性细胞因子IL-2、IFN-γ、IL-4、IL-10表达失衡可能是溃疡性结肠炎发病的主要机制之一。本实验旨在建立大鼠溃疡性结肠炎模型,研究中药结肠宁灌肠剂’(九芝堂医药贸易有限公司)对溃结大鼠治疗前后血清及肠粘膜组织中Th1/Th2细胞型炎性因子IL-2、IFN-γ、IL-4、IL-10的变化,以分析Th1/Th2细胞的表达平衡及失衡,初步探讨中药结肠宁防治溃疡性结肠炎可能的作用机制及途径。 方法：40只SD大鼠分为A组正常空白组,B组模型对照组,C组柳氮磺嘧啶治疗组(SASP治疗组),D组结肠宁治疗组,每组10只。除正常空白组大鼠每日自由饮用消毒蒸馏水外,其余各组大鼠每日自由饮用蒸馏水配制的4%DSS(葡聚糖硫酸钠),连续7天,建立大鼠溃结模型。7天后均改为饮用蒸馏水及常规饮食。从造模第4天开始,SASP治疗组及结肠宁治疗组分别以配置的SASP溶液及结肠宁溶液灌肠(10ml/kg),每次倒置保留10分钟,1次／天,连续7天。每天对各组大鼠进行疾病活动指数评分(DAI)。总进程第11天,处死所有大鼠,对结直肠进行组织损伤学评分。运用ELISA及Real-time RT PCR分别检测血清及肠黏膜组织中细胞因子IL-2、IFN-γ、IL-4、 IL-10表达水平。 结果： 1.一般情况及DAI评分：A组正常空白组10只大鼠在总实验进程(共10天)中精神状态良好、食欲佳、喜动灵活、无腹泻血便、体重增加明显。余下B组模型对照组,C组SASP治疗组,D组结肠宁治疗组大鼠在饮用4%DSS后,逐渐出现不同程度的懒动、拱背、厌食,并出现腹泻、血便、体重减轻,DAI评分与正常组比较有显著性差异(P<0.01)。第4天开始两治疗组分别开始用SASP及结肠宁灌肠溶液灌肠治疗,正常空白组及模型对照组仅用0.9%生理盐水灌肠。治疗3天后(总进程第7天),两治疗组的DAI评分较模型对照组开始出现差异(P<0.05),升高程度较B组减缓,组内大鼠腹泻便血、体重减轻等症状较轻。治疗7天(总进程第10天),两治疗组大鼠较B组病情明显好转,精神状态较好,体重增长,食欲增加,活动度增加,未见粘液血便,偶有松软便,DAI评分较B组明显降低,存在显著性差异(P<0.05),且结肠宁治疗组症状改善优于SASP治疗组,但两者间尚无明显差异(P>0.05)。 2.组织损伤学情况：肉眼观察：B组模型对照组大鼠结直肠肠壁可见明显的充血和水肿,沿肠粘膜纵行剪开可见肠粘膜炎症明显,表面凹凸不平,增厚水肿,充血并可见炎性渗出,病变主要在远端结直肠。C组SASP治疗组及D组结肠宁治疗组较B组肠粘膜炎症减轻,水肿不明显,轻微渗出。光镜下病理形态：B组模型对照组炎症反应明显,肠黏膜上皮细胞损伤脱落呈间断性大面积溃疡,不同程度腺体结构消失,大量炎症细胞浸润,黏膜下淋巴细胞增生并有淋巴滤泡形成,肌层不完整,组织学评分明显高于A正常空白组、C组SASP治疗组、D组结肠宁治疗组(P<0.05)。SASP治疗组肠粘膜腺体排列仍不规则,仍可见散在溃疡,炎性细胞浸润,肌层完整。结肠宁治疗组结肠病变有明显改善,腺体排列较为规则,各层均较完整,仅有少量小面积溃疡。 3.各组血清中IL-2、IFN-γ、IL-4、IL-10的表达：B组模型对照组大鼠血清IFN-γ含量明显升高,IL-4、IL-10含量明显下降,与正常空白组比较有显著性差异(P<0.05)。C组SASP治疗组和D组结肠宁治疗组IFN-γ含量与B组相比均有下降,且有统计学意义(P<0.05)；IL-4含量与B组相比均有升高,仅结肠宁治疗组有统计学意义(P<0.05)；IL-10含量两治疗组较B组均有升高,且有统计学差异(P<0.05)。IL-2在正常组及治疗前后均无明显差异(P>0.05)。两治疗组间比较无明显差异(P<0.05)。 4.各组结肠组织中IL-2、IFN-γ、IL-4、IL-10的表达：IL-2在正常空白组、模型对照组及两治疗组中均无明显差异(P>0.05)。IFN-γ在B组模型对照组中显著上调,与正常组比较具有显著差异(p<0.05),而两治疗组IFN-γ均有所下降,仅结肠宁治疗组具有统计学意义(P<0.05)。IL-4在B组模型对照组中表达上调,与正常空白组比较有差异性(P<0.05),但相较于两治疗组治疗前后差异不大(P>0.05)。IL-10在模型对照组中与正常组比较下调明显,具有显著性差异(P<0.05),而两治疗组经过灌肠治疗,IL-10的表达较模型组有所上升,并具有统计学意义(P<0.05)。两治疗组间比较无明显差异(P>0.05)。 结论：大鼠DSS UC模型中Th1/Th2细胞炎性因子IFN-γ、IL-4、IL-10表达发生显著改变,提示DSS破坏了Th1/Th2在结肠中的表达平衡。结肠宁能改善DSS所致的实验性溃疡性结肠炎大鼠模型,可能通过上调大鼠血清和组织内IL-10水平,下调IFN-γ水平而起作用,保持Th1/Th2细胞间平衡,改善免疫功能,减轻肠道内炎症达到治疗及预防作用。