维生素D3对急性结肠炎及炎症相关结直肠癌小鼠模型的干预研究及机制初探

摘要

背景：炎症性肠病（Inflammatory bowel disease，IBD）是一组发病原因尚不明确的慢性非特异性肠道炎症性疾病，主要包括溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC)和克罗恩病(Crohn's disease，CD)。IBD是结直肠癌(Colorectal cancer，CRC)发生的高危因素。维生素D(Vitamin D，VitD)是甾体类激素骨化三醇的前体，近年来发现除调节钙、磷代谢外，VitD对人体还具有抗感染、免疫调节和预防癌症等作用。流行病学及临床研究发现IBD患者中VitD缺乏发生率高， VitD缺乏是CRC的危险因素。大量临床前研究和部分临床试验提示补充VitD有望抑制结肠炎症、降低CRC发生率。
　　第一部分、维生素D3对葡聚糖硫酸钠诱导的急性结肠小鼠模型的干预研究
　　目的:探究预防性补充维生素D3(VitD3)对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的小鼠急性结肠炎的抑制作用及相关机制。
　　方法:C57BL/6小鼠给予含2.5％DSS的饮用水5天以建立急性结肠炎模型。VitD3干预组从建模前两周至DSS后第10天定期给予VitD3灌胃（32.5IU/g/周）。建模后每日测定小鼠体重、评价疾病活动指数(DAI)，DSS第10天处死小鼠后评价结肠大体和病理炎症，测定结肠组织髓过氧化物酶(MPO)活性、TNF-α mRNA表达水平，进行Activated caspase3免疫组化染色评估结肠上皮凋亡情况。
　　结果:模型组(n=10)小鼠体重下降、DAI、大体和病理炎症评分、结肠组织MPO活性均显著高于对照组(n=5)（P＜0.01）。VitD3干预组(n=10)小鼠血清25(OH)D浓度显著升高，但血钙无显著升高。干预组结肠炎症状较模型组改善，结肠大体和病理炎症评分、MPO活性、TNF-α表达较模型组均降低（病理评分P=0.06，余P均＜0.05），干预组结肠上皮细胞凋亡较模型组显著减少。
　　结论:VitD3可抑制DSS诱导的小鼠急性结肠炎，抑制结肠组织TNF-α表达及结肠上皮细胞凋亡可能是相关机制。
　　第二部分、维生素D3对氧化偶氮甲烷-葡聚糖硫酸钠诱导的炎症相关结直肠癌小鼠模型的干预研究
　　目的:探究预防性补充VitD3对氧化偶氮甲烷(AOM)-DSS诱导的小鼠炎症相关结直肠癌的抑制作用及相关机制。
　　方法:C57BL/6小鼠给予12.5mg/kg AOM和2.5％DSS以诱导炎症相关结直肠癌模型。干预组给予VitD3定期灌胃（32.5IU/g/周）。建模后12周处死小鼠，进行结肠大体成瘤评估（成瘤数和瘤负荷）、病理学评估（侵润深度和异型性）及Ki-67免疫组化染色。检测结肠组织维生素D受体(VDR)、β-catenin、Forkhead box M1(FOXM1)及炎症因子TNF-α、IL-6和IL-21的表达情况。
　　结果:模型组(n=10)和VitD3干预组(n=9)均可见大体和病理成瘤。模型组和干预组成瘤数分别为5±2和3.8±3.99个(P=0.08)，瘤负荷分别为1.28±0.91和0.83±0.91cm(P=0.08)。模型组大(D＞4mm)、中(2mm＜D≤4mm)、小(D≤2mm)肿瘤占该组所有肿瘤的比例分别为10％、54％和36％，VitD干预组为0、35％和65％。两组成瘤的侵润深度和异型性无差异。模型组和干预组肿瘤Ki-67阳性率分别为58.3±11.7％和43.3±12.1％（P=0.054）。机制研究方面，相比于模型组，干预组的结肠β-catenin mRNA表达水平下降(P＜0.05)、入核减少，β-catenin的转录产物Cyclin D1 mRNA表达水平降低（P＜0.05）;干预组FOXM1表达水平较模型组显著下降（P＜0.05）。TNF-α在结肠炎和成瘤期mRNA表达均显著高于对照组（P＜0.05）;急性炎症期VDR在结肠上皮中表达下降（P＜0.05），成瘤后进一步下降，干预组的VDR蛋白表达水平高于对应的结肠炎和结肠肿瘤组织。
　　结论:VitD3抑制AOM-DSS诱导的小鼠结肠肿瘤的大小。β-catenin、FOXM1可能在VitD/VDR介导的抑癌机制中起重要作用。VDR、TNF-α可能参与结肠炎症癌症转化机制。

目录

摘要

中英文对照表

第一部分 维生素D3对葡聚糖硫酸钠诱导的急性结肠炎小鼠模型的干预研究

前言

实验材料

实验方法

结果

讨论

结论

第二部分 维生素D3对氧化偶氮甲烷-葡聚糖硫酸钠诱导的炎症相关结直肠癌小鼠模型的干预研究

前言

实验材料

实验方法

结果

讨论

结论

参考文献

综述：维生素D与结直肠癌

致谢

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