高脂饮食对DSS诱导性肠炎和造血微环境的影响

摘要

目的:
　　近年来，肥胖及其引发的心血管疾病、炎症性肠病、糖尿病、肿瘤等慢性炎症性疾病越来越多地受到全球人关注。炎症性肠病(Inflammatory boweldisease, IBD)是由机体对慢性炎症免疫应答失调所导致的系统性疾病，其发病机制复杂。流行病学数据表明，高脂饮食引起的肥胖是炎症性肠病的危险因素之一，因此本实验研究了高脂饮食（High-fat Diet，HFD）对葡聚糖硫酸钠盐（Dextran sodium sulfate，DSS）诱导的免疫性肠炎的易感性，并探讨高脂饮食对DSS诱导性肠炎小鼠造血干细胞和前体细胞的影响。
　　方法:
　　(1)C57BL/6适龄的雄性小鼠分别低脂（正常）饮食和高脂饮食6周后，DSS饮水7天，将小鼠分成4组，分别为:低脂饮食+正常饮水(LFD/no-DSS)、低脂饮食+DSS饮水(LFD+DSS)、高脂饮食+正常饮水(HFD/no-DSS)、高脂饮食+DSS饮水(HFD+DSS)。给予DSS饮水7天期间，在Day0，Day2，Day4，Day6称取每组小鼠体重变化;每两天更换小鼠垫料，随机捡取粪便代谢物，做粪便隐血检测;根据每组小鼠体重变化、腹泻及直肠出血情况评估肠病活动指数（Disease activity idex，DAI），总得分为12分。
　　(2)测量各组小鼠结肠长度;HE染色观察各组小鼠肠粘膜肠上皮细胞和杯状细胞结构以及炎性细胞的浸润情况。
　　(3)荧光定量PCR(q-PCR)检测各组小鼠结肠组织中炎性因子谱的水平。
　　(4)流式细胞术分析每组小鼠结肠固有层、脾脏以及骨髓中髓系炎性细胞(CD11 b+Gr-1+)的百分数;q-PCR检测小鼠结肠组织中单核细胞趋化因子MCP-1的mRNA转录水平。
　　(5)称取每组小鼠的体重与其相应的脾重;计算脾脏指数:脾重／体重;对小鼠全脾细胞计数，获得脾细胞绝对数;q-PCR检测每组小鼠脾脏中造血因子的mRNA分泌量。
　　(6)流式细胞术分析各组小鼠结肠固有层、脾脏和骨髓中造血干细胞和前体细胞（Lin-CD117+Sca-1+和Lin-CD117+Sca-1-）的百分数;细胞集落培养检测小鼠脾脏中粒-单系细胞集落数(CFU-GM)和红细胞集落数(BFU)。
　　(7)观察不同来源CD117+前体细胞对DSS肠炎的影响。将低脂饮食和高脂饮食小鼠脾细胞中分选出的CD117+前体细胞通过尾静脉注射，分别过继到低脂饮食小鼠体内后，将小鼠分成6组:LFD/no-DSS、LFD+DSS、LFD+DSS/LFD-CD117+、LFD+DSS/HFD-CD117+、HFD/no-DSS、HFD+DSS。DSS诱导肠炎期间称取小鼠体重;每两天随机捡取粪便代谢物，做粪便隐血检测;根据体重变化、腹泻及直肠出血情况评估肠病活动指数。
　　结果:
　　(1)高脂饮食模型和DSS诱导性肠炎模型建立成功后，与对照组(LFD/no-DSS)相比，LFD+DSS、HFD+DSS组小鼠体重均下调，尤其是HFD+DSS组小鼠体重下降明显，HFD+DSS组小鼠直肠出血情况较LFD+DSS组严重。同样，HFD+DSS组小鼠肠病活动指数明显高于LFD+DSS组。
　　(2)与LFD/no-DSS组小鼠相比，肠炎组小鼠结肠长度缩短，而HFD+DSS组小鼠结肠长度明显短于LFD+DSS组。组织学表现为HFD+DSS组小鼠肠上皮细胞和杯状细胞结构的破坏程度明显较LFD+DSS组严重。
　　(3) Q-PCR结果显示HFD+DSS组小鼠结肠组织中炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α和IL-10的表达水平高于LFD+DSS组。
　　(4)流式结果分析显示HFD+DSS组小鼠结肠固有层和脾脏中CD11b+Gr-1+百分比较LFD+DSS组小鼠上调明显，但是在骨髓中，无论是LFD+DSS组还是HFD+DSS组，CD11b+Gr-1+百分比均下调，并且HFD+DSS组下降趋势更显著。HFD+DSS组小鼠结肠组织中趋化因子MCP-1的mRNA转录水平较LFD+DSS组上调明显。
　　(5)与LFD+DSS组小鼠相比，HFD+DSS组小鼠脾肿大、脾脏指数和脾细胞绝对数显著上调。与对照组(LFD/no-DSS)小鼠相比，LFD+DSS、HFD/no-DSS、HFD+DSS组小鼠脾脏中造血因子SCF、CXCR4和SDF-1的转录水平均显著上调。
　　(6)流式结果显示HFD+DSS组小鼠结肠固有层、脾脏和骨髓中造血干细胞和前体细胞的百分比高于LFD+DSS组。与此同时，HFD+DSS组小鼠脾细胞中粒-单系细胞集落数和红细胞集落数高于LFD+DSS组。
　　(7)过继脾细胞分选的CD117+前体细胞后，较LFD+DSS组相比，LFD+DS S/LFD-CD117+、LFD+DSS/HFD-CD117+组小鼠体重下调趋势更明显，尤其是LFD+DS S/HFD-CD117+组，并且其肠炎严重程度高于LFD+DS S/LFD-CD117+组。
　　结论:
　　高脂饮食能促进炎症性肠病小鼠造血微环境的紊乱，使其对肠道炎症的诱因更易感，从而促进肠炎的发生、发展。

目录

声明

摘要

英文缩写索引

第一章 绪论

1．1 肥胖与慢性炎症性疾病

1．2 造血微环境与慢性炎症性疾病

1．3 炎症性肠病(IBD)

1．3．1 炎症性肠病简介

1．3．2 炎症性肠病的环境因素

1．3．3 炎症性肠病的微生物学特点

1．3．4 炎症性肠病的遗传学因素

1．3．5 炎症性肠病与树突状细胞的关系

1．4 本实验的研究目的、方法、实验设计及研究意义

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究方法

1．4．3 实验设计

1．4．4 研究意义

第二章 高脂饮食(HFD)对DSS诱导性肠炎小鼠的影响

2．1 实验材料

2．1．1 主要试剂

2．1．2 主要溶液的配制

2．1．3 实验动物

2．1．4 主要仪器及耗材

2．2 实验方法

2．2．1 高脂饮食小鼠-DSS肠炎模型的建立

2．2．2 小鼠肠病活动指数(Disease activity index，DAI)的评估

2．2．3 结肠长度的检测

2．2．4 HE染色

2．2．5 荧光定量PCR

2．2．6 小鼠量髓细胞的制备

2．2．7 小鼠脾细胞的制备

2．2．8 小鼠结肠固有层细胞的制备

2．2．9 细胞表面标记染色

2．2．10 统计学处理

2．3 实验结果

2．3．1 高脂饮食可促进DSS诱导性肠炎的发生

2．3．2 高脂饮食可促进肠炎小鼠肠粘膜的损伤

2．3．3 高脂饮食可增加肠炎小鼠炎性因子的mRNA分泌量

2．3．4 高脂饮食可促进髓系CD11b+Gr-1+炎性细胞的浸润

2．4 讨论

第三章 高脂饮食对DSS诱导性肠炎小鼠造血微环境的影响

3．1 实验材料

3．1．1 主要试剂

3．1．2 主要溶液的配制

3．1．3 实验动物

3．1．4 主要仪器及耗材

3．2 实验方法

3．2．1 小鼠脾重、脾脏指数和脾细胞数

3．2．2 细胞集落培养

3．2．3 CD117+前体细胞的磁分选

3．2．4 CD117+前体细胞的过继实验

3．2．5 统计学处理

3．3 实验结果

3．3．1 高脂饮食影响肠炎小鼠脾脏的一般特性并促进造血因子分泌

3．3．2 高脂饮食导致肠炎小鼠造血千细胞和前体细胞增殖

3．3．3 高脂饮食小鼠CD117+前体细胞的过继促进肠炎的发生

3．4 讨论

第四章 主要结论和展望

4．1 主要结论

4．2 展望

参考文献

文献综述 葡聚糖硫酸钠盐(DSS)诱导的免疫性肠炎小鼠模型的研究

致谢

攻读硕士学位期间发表的文章及申请的专利