丁酸钠对Caco-2细胞增殖与凋亡的影响

摘要

目的观察丁酸钠及p38MAPK特异性抑制剂SB203580对Caco-2细胞的作用情况,探索短链脂肪酸损害肠上皮屏障的可能机制,进而为防治新生儿坏死性小肠结肠炎寻找新靶点提供依据。方法使用不同浓度丁酸钠和SB203580作用于体外培养的Caco-2细胞及单层Caco-2细胞肠屏障模型,通过Cell Counting Kit（CCK-8）法检测细胞活性变化;通过Annexin V-FITC/PI双染流式细胞仪术与吖啶橙（Acridine Orange,AO）荧光染色检测与观察细胞凋亡情况;应用Western Blot法检测细胞内p38MAPK、p-p38MAPK的表达。结果①低浓度丁酸钠组（2 mmol/L）作用Caco-2细胞72 h,CCK-8的吸光度为0.78±0.049,较对照组的0.97±0.016吸光度要低（P＜0.01）;②AO凋亡核染发现5 mmol/L丁酸钠作用Caco-2细胞72 h,出现典型的凋亡细胞核形态学变化;③2 mmol/L丁酸钠组作用Caco-2细胞72 h,细胞凋亡率为（14±3.21）%,与对照组的（13.77±4.92）%相比差异无统计学意义（P＞0.05）;而中、高浓度丁酸钠（5 mmol/L和8mmol/L）诱导的细胞凋亡率分别为（46.96±7.28）%和（71.97±6.65）%,与对照组相比差异有统计学意义（P＜0.01）,SB203580可降低5 mmol/L丁酸钠组的凋亡率。5 mmol/L丁酸钠作用Caco-2细胞24 h后,细胞凋亡率为（9.54±3.29）%,与对照组的（9.72±2.72）%凋亡率相比差异无统计学意义（P＞0.05）;作用48 h和72 h后的Caco-2细胞凋亡率分别为（26.75±3.89）%和（48.33±7.08）%,两者凋亡率均比对照组高（P＜0.01）;④丁酸钠以时间和浓度依赖方式激活p38MAPK,SB203580可抑制5 mmol/L丁酸钠刺激后细胞内p-p38MAPK的表达,细胞内p38MAPK及β-Tubulin表达不受作用时间和干预药物浓度的影响。结论中、高浓度丁酸钠通过诱导大量Caco-2细胞凋亡来破坏单层Caco-2细胞肠屏障功能,在该过程中p38MAPK可能起重要作用。