摘要:
目的 建立高效的人肠三叶因子(ITF)重组表达及纯化策略,观察重组人ITF (rhITF)对烧伤小鼠肠黏膜损伤与修复的作用并探讨其机制.方法 采用实验研究方法.采用新型酵母表达载体pGAPZαA和酵母菌X33重组表达ITF,并通过金属螯合亲和层析与阴、阳离子交换层析法纯化蛋白,行非还原十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)及蛋白质印迹法鉴定rhITF.rhITF与胃蛋白酶溶液、胰蛋白酶溶液按体积比1∶1混合,分别作用0.5、1.0、1.5、2.0 h和1.0、2.0、4.0 h后行非还原SDS-PAGE,分析rhITF的稳定性.按随机数字表法将105只6~8周龄BALB/c雄性小鼠分为假伤组(30只)、单纯烧伤组(45只)、烧伤+rhITF组(30只).将单纯烧伤组和烧伤+rhITF组小鼠背部造成30%体表总面积Ⅲ度烧伤,假伤组小鼠模拟致假伤,烧伤+rhITF组小鼠伤后灌胃1 mg/kg rhITF,其余2组小鼠伤后给予等量生理盐水.伤后24 h,取15只单纯烧伤组小鼠,制备烧伤血清,用于细胞实验.伤后3、5、7d,每组各取10只小鼠处死后取小肠组织,苏木精-伊红染色观察肠黏膜病理变化,分光光度法和酶联免疫吸附测定法测定肠组织二胺氧化酶(DAO)及乳酸脱氢酶(LDH)活性.取3批人结直肠腺癌HT-29细胞,分为阴性对照组、25 μg/mL rhITF组、50 μg/mL rhITF组(样本数为3),正常对照组、烧伤血清组、烧伤血清+rhITF组(样本数为3),CK869抑制剂组、CK666抑制剂组和溶剂对照组(样本数为2),分别进行相应处理,Transwell实验观察培养12 h后细胞移行.另取2批HT-29细胞,每批细胞均分为正常对照组、烧伤血清组和烧伤血清+rhITF组(样本数均为6),培养24 h后,蛋白质印迹法检测细胞腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、磷酸化AMPK(p-AMPK)、Ras相关C3肉毒杆菌毒素底物1(Rac1)及肌动蛋白相关蛋白2/3 (Arp2/3)复合亚基1B(ARPC1B)蛋白表达,活化磁珠下拉实验检测细胞Rac1活性.对数据行析因设计方差分析、单因素方差分析、SNK检验.结果 每升发酵液获得rhITF 82.35 mg,蛋白纯度高达98%,且具有良好的抗原特异性.rhITF在胃蛋白酶和胰蛋白酶溶液中较稳定,与胰蛋白酶溶液作用2.0 h后仍有45%残余,与胃蛋白酶溶液作用4.0 h后仍有90%残余.假伤组小鼠伤后各时间点肠黏膜未见充血、水肿,单纯烧伤组小鼠伤后各时间点肠黏膜主要病理表现为充血、水肿、糜烂及出血.烧伤+rhITF组小鼠伤后3、5d肠黏膜主要以充血、水肿为主,伤后7d肠黏膜水肿和充血减轻.与单纯烧伤组比较,假伤组、烧伤+rhITF组小鼠伤后3、5、7d肠组织DAO和LDH活性显著升高(P<0.05或P<0.01).培养12h后,25μg/mL rhITF组细胞移行数为(58±12)个,显著多于阴性对照组的(16±5)个(P<0.01),显著少于50μg/mL rhITF组的(123±9)个(P<0.05).培养12h后,烧伤血清组细胞移行数为(60±13)个,显著少于正常对照组的(143±11)个和烧伤血清+rhITF组的(138±8)个(P<0.05).培养12h后,溶剂对照组细胞移行数为(155±9)个,明显多于CK666抑制剂组的(33±5)个、CK869抑制剂组的(28±5)个(P<0.01).培养24 h后,烧伤血清组细胞AMPK、Rac1蛋白表达量与正常对照组、烧伤血清+rhITF组相近(P>0.05),p-AMPK蛋白表达量明显高于正常对照组、烧伤血清+rhITF组(P<0.05或P<0.01),ARPC1B蛋白表达量明显低于正常对照组、烧伤血清+rhITF组(P<0.05).培养24 h后,烧伤血清组细胞Rac1活性明显低于正常对照组、烧伤血清+rhITF组(P<0.05或P<0.01).结论 本研究获得的rhITF具有较高的纯度和超强的稳定性,能耐受极端pH和蛋白酶水解,减轻烧伤小鼠肠黏膜损伤.rhITF能通过抑制AMPK磷酸化维持Rac1-Arp2/3活性,促进肠上皮细胞移行,加速肠黏膜修复.