小檗碱通过调控溃疡性结肠炎肠道神经免疫炎症保护黏膜屏障损伤

摘要

目的小檗碱作为一个明星天然产物,对胃肠道感染、糖尿病、高血脂等多种疾病具有治疗作用。此外有研究表明小檗碱对炎症性肠病也具有一定疗效,但对其作用机制的研究尚需深入。肠道神经胶质细胞作为肠道神经系统的重要组成成分,除营养和支撑神经细胞外,所分泌的包括细胞因子、神经营养因子、神经多肽等神经递质,可作为肠道神经细胞、黏膜免疫细胞及上皮细胞间联系的分子纽带,共同维持肠道内环境稳态。本研究旨在深入阐释小檗碱是否可通过调控肠道神经-免疫相互作用保护溃疡性结肠炎黏膜屏障功能。方法通过DSS诱导的溃疡性结肠炎模式动物,评价小檗碱对肠道炎症性病理损伤的保护作用。免疫组化或免疫荧光法分析结肠组织内神经胶质细胞组织定位及其功能性神经多肽分泌水平;小动物活体成像技术评价结肠炎小鼠黏膜屏障功能;流式细胞术分析肠道固有层及肠系膜淋巴结免疫细胞分群及其功能;Luminex、ELISA、Western印迹、RT-PCR、肠道全层组织培养等检测结肠组织炎症反应的发生;体外免疫细胞与神经胶质细胞、结肠上皮细胞与免疫细胞、神经多肽与结肠上皮细胞共培养,观察小檗碱对神经胶质细胞-上皮细胞-免疫细胞相互作用的调控作用。结果小檗碱可明显改善DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎症状,包括结肠组织上皮层缺失、黏膜溃疡、肠道结构破坏、隐窝及杯状细胞丢失、炎症性细胞浸润等病理学改变。研究揭示,在结肠炎小鼠病变组织中,肠道驻留的神经胶质细胞数量明显减少且其功能异常,所分泌的神经营养因子GDNF表达水平低于正常对照,而炎症性神经多肽P物质分泌水平高于正常对照。小檗碱可增强神经胶质细胞在结肠组织的组织定居,进而调控神经多肽GDNF及P物质的表达,同时可抑制由免疫细胞过度激活导致的神经胶质细胞凋亡。相应地,小檗碱可维持结肠炎小鼠的粘膜屏障功能,上调结肠组织紧密连接蛋白的表达水平,调控炎症细胞因子、GDNF及P物质介导的肠上皮功能受损。进一步研究发现,小檗碱可通过下调结肠组织黏附分子及趋化因子表达水平而减少结肠上皮细胞对免疫细胞的招募,抑制肠道固有层及肠系膜淋巴结单核细胞、中性粒细胞及γδT细胞等炎性浸润。结论小檗碱可通过调控肠道神经胶质细胞-上皮细胞-免疫细胞相互作用治疗溃疡性结肠炎。