重組人白介素1受體拮抗劑(IL-1Ra)對(duì)5-氟尿嘧啶化療后腸黏膜損傷的保護(hù)作用及其機(jī)制的研究.pdf

1、腸黏膜炎是臨床腫瘤病人化療過(guò)程中比較常見(jiàn)的副作用。化療過(guò)程中所運(yùn)用的細(xì)胞毒性藥物對(duì)腫瘤細(xì)胞有殺傷作用的同時(shí),對(duì)具有快速分化能力的小腸細(xì)胞也有殺傷作用,這正是化療導(dǎo)致的腸黏膜炎的原因。目前對(duì)化療黏膜炎的治療還沒(méi)有很好的辦法。本論文的研究目的是開(kāi)發(fā)具有腸黏膜保護(hù)作用的藥物,以應(yīng)對(duì)惡性腫瘤大劑量化療所帶來(lái)的腸黏膜損傷。
　　首先,我們采用5-Fu一次性腹腔注射小鼠,誘發(fā)化療腸黏膜損傷,篩選候選蛋白。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):200mg/kg劑量的5

2、-Fu使小鼠的體重明顯降低,有不同程度的腹瀉情況,且未發(fā)現(xiàn)小鼠死亡情況,病理學(xué)分析可以看到典型的黏膜損傷后再生的現(xiàn)象。我們認(rèn)為單劑量200mg/kg5-Fu誘導(dǎo)的小鼠化療腸黏膜損傷模型是可行的,我們以此模型作為本研究的基礎(chǔ)模型。根據(jù)5-Fu致腸黏膜損傷及再生修復(fù)的動(dòng)物模型收集標(biāo)本得到的基因芯片數(shù)據(jù),我們發(fā)現(xiàn)IL-1Ra在5-Fu化療后的第三天表達(dá)明顯升高,之后緩慢下調(diào),在腸黏膜損傷修復(fù)后又恢復(fù)正常水平。我們推測(cè)IL-1Ra極有可能參與了

3、腸黏膜損傷的調(diào)節(jié),外源性的使用蛋白可以起到化療腸黏膜保護(hù)作用。
　　接著,我們研究IL-1Ra對(duì)5-Fu化療導(dǎo)致的腸黏膜損傷的保護(hù)作用。實(shí)驗(yàn)小鼠一次腹腔注射5-Fu(200mg/kg)化療后,蛋白組每天腹腔注射IL-1Ra蛋白(1mg/kg)兩次,對(duì)照組每天腹腔注射同等劑量的PBS,連續(xù)打藥5天,每天記錄體重、腹瀉情況,不同時(shí)間點(diǎn)取小腸組織做切片,H&E染色進(jìn)行黏膜損傷評(píng)分,免疫組化研究小腸細(xì)胞增殖情況。我們發(fā)現(xiàn),IL-1Ra可以

4、減輕化療后小鼠體重的減輕且減少了致死劑量5-Fu導(dǎo)致的小鼠的死亡率;給予IL-1Ra的小鼠與PBS組相比,化療后腸黏膜損傷的程度和腹瀉的程度都明顯降低,這可以解釋為什么IL-1Ra組的小鼠化療后的小腸濕重、體重和死亡率具有顯著優(yōu)勢(shì);IL-1Ra還可以通過(guò)促進(jìn)小腸隱窩細(xì)胞的增殖來(lái)促進(jìn)化療后小腸損傷的修復(fù),表現(xiàn)在H&E切片上為小腸絨毛高度和隱窩深度都要好于對(duì)照組。
　　由于IL-1Ra可以減輕5-Fu化療的黏膜損傷,為了進(jìn)一步研究其保

5、護(hù)作用的機(jī)制,我們從體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)兩方面來(lái)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,外源性使用IL-1Ra能夠顯著性減少5-Fu化療后24h時(shí)小腸隱窩細(xì)胞凋亡的發(fā)生,從而緩解了化療后第三天小腸黏膜炎的嚴(yán)重程度。且IL-1Ra的抗凋亡作用主要是通過(guò)減少小腸隱窩的第4-7位的干祖細(xì)胞的凋亡來(lái)起作用的,干祖細(xì)胞凋亡的減少意味著有更多的能夠快速生長(zhǎng)的細(xì)胞得以保留,這可以解釋為什么在腸黏膜損傷最嚴(yán)重的第三天,IL-1Ra處理組的各項(xiàng)組織學(xué)結(jié)果以及腹瀉評(píng)分都

6、要好于對(duì)照組,并且免疫組化結(jié)果顯示:在PBS處理組中,化療后第三天的小腸隱窩細(xì)胞的增殖被明顯抑制,而IL-1Ra處理組的小腸隱窩細(xì)胞在第三天依然可以看到大量的增殖性細(xì)胞。所以我們認(rèn)為IL-1Ra的化療保護(hù)作用主要是通過(guò)抑制化療藥物對(duì)小腸干細(xì)胞的凋亡從而為小腸保留更多的可再生的細(xì)胞,在緩解了小腸黏膜的損傷的同時(shí),促進(jìn)了腸黏膜的恢復(fù)進(jìn)程。體外注射IL-1Ra(一種天然的IL-1β抑制劑),不僅能夠明顯減少化療后小腸隱窩細(xì)胞凋亡的數(shù)量,而且W

7、estern blot研究顯示,這種保護(hù)作用伴隨著降低Bax和Caspase-3(促凋亡因子)蛋白的表達(dá)升高程度和緩解Bcl-2和Bcl-xL(抗凋亡因子)蛋白的表達(dá)減少的程度。體外研究發(fā)現(xiàn),IL-1Ra作用于5-Fu作用后的IEC-6細(xì)胞可以產(chǎn)生明顯的化療保護(hù)效應(yīng),表現(xiàn)為細(xì)胞的活性增加,凋亡細(xì)胞明顯減少等,我們還發(fā)現(xiàn)IL-1Ra能夠通過(guò)抑制Bax和Caspase-3等蛋白的表達(dá)上調(diào)和減少p-Akt和p-ERK等蛋白的表達(dá)下調(diào)來(lái)保護(hù)IE