孫琳 王瀟羽 張賢亮 王希雅
摘 要:葡聚糖硫酸鈉(dextran sulfate sodium,DSS)介導(dǎo)的 UC 模型小鼠與臨床上人類UC的發(fā)病機制相似。所以我們以葡聚糖硫酸鈉(dextran sulfate sodium,DSS)介導(dǎo)的UC模型小鼠為研究對象,以研究ZBEO對UC的作用。通過實驗,找到潰瘍性結(jié)腸炎小鼠腸道微生物含量、結(jié)構(gòu)、組分的變化,證明腸道菌群紊亂是造成潰瘍性結(jié)腸炎的原因之一。通過花椒精油給藥,證明花椒精油對UC小鼠的腸道菌群有有益的影響。
關(guān)鍵詞:花椒精油;潰瘍性結(jié)腸炎;腸道菌群
潰瘍性結(jié)腸炎(Ulcerative colitis,UC)是一種是炎癥性腸?。↖nflammatory bowel diseases,IBD)的主要類型之一,屬于自身免疫性疾病。臨床主要表現(xiàn)為腹瀉、腹痛、黏液血便等。病情輕重不等,多呈反復(fù)發(fā)作。近些年來,我國UC的發(fā)病率呈逐年上升的趨勢。每年大約有5%-10%的慢性UC患者轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)腸癌。因此研究UC以減少其發(fā)病率是極為必要的。
盡管 UC 的發(fā)病原因及發(fā)病機理仍不是十分清楚,但是紊亂的腸道微生物曾被指出與 UC的發(fā)病機理密切相關(guān)。腸道微生物是動物機體重要的組成部分,是一個種類繁多、數(shù)量龐大的微生物群體。越來越多的研究證明人類和動物的健康不僅與自身的基因組有關(guān),還與其腸道定居的微生物有著不可分割的聯(lián)系。腸道菌群的構(gòu)成、數(shù)量及活力的相對恒定,是維護機體健康的必要條件。正常狀態(tài)下,腸道菌群、機體、外環(huán)境三者之間處于一種動態(tài)平衡。一旦機體受到某些因素影響,便會引起菌群的紊亂。當人或動物腸道菌群紊亂時,一方面會使得有害的細菌代謝產(chǎn)物增加,有益的細菌代謝產(chǎn)物減少,大量內(nèi)毒素入血;另一方面大量抗原突破黏膜屏障,導(dǎo)致腸道黏膜通透性增加,最終引起腸道炎癥。前期研究表明微生物種類和結(jié)構(gòu)的改變與 UC 的發(fā)病和復(fù)發(fā)密切相關(guān)。在 UC 患者腸道內(nèi),有益菌乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)量明顯減少,有害細菌如大腸桿菌明顯增加。而有害細菌可以破壞腸黏膜結(jié)構(gòu),進一步導(dǎo)致腸道炎癥的發(fā)生。這樣,腸道微生物紊亂也許是 UC 的另一種表現(xiàn)。因此,優(yōu)化和調(diào)節(jié)腸道微生物結(jié)構(gòu),也為預(yù)防和治療UC 提供了一種策略。
當前,UC 的治療主要以抗炎、抗免疫為主,如糖皮質(zhì)激素類、免疫抑制劑類等藥物,但是這些藥物的價錢比較昂貴,且副作用比較嚴重,特別是長期治療危害更為嚴重,因此研究新的治療藥物非常必要。近些年來,自然植物成分在治療和預(yù)防疾病方面具有較好的效果。例如,氨基酸類,多酚類,精油類等均具有抗結(jié)腸炎的效果。因此,自然植物成分在預(yù)防或治療 UC 方面也許具有很好的情景。花椒屬于蕓香科,被許多國家使用。從花椒中分離的精油具有廣泛的生物學(xué)性質(zhì),如抗病原微生物,抗氧化、驅(qū)蟲、抗炎等。此外,其精油也被推薦用于治療胃腸功能紊亂性疾病,這也就暗示花椒精油(essential oil of Zanthoxylum bungeanum pericarp,ZBEO)可能具有抗UC 的效果。
葡聚糖硫酸鈉介導(dǎo)的 UC 模型小鼠與臨床上人類 UC 的發(fā)病機制相似。所以我們以葡聚糖硫酸鈉介導(dǎo)的 UC 模型小鼠為研究對象,以研究 ZBEO 對 UC 的作用,為臨床上UC 的防治提供理論依據(jù)的同時,也為與腸炎相關(guān)的疾病的防治提供一種可供選擇的參考。此外,也為花椒的開發(fā)以及在抗UC藥物方面的研發(fā)提供了新思路。
一、材料和方法
(一)ZBEO的制備及成分分析
取花椒果皮進行干燥處理,通過油水分離器進行油水分離,制備精油。然后利用氣相色譜-質(zhì)譜分析 ZBEO的主要化學(xué)成分。
(二)DSS誘導(dǎo)潰瘍性結(jié)腸炎小鼠模型的建立
取體重相似的小鼠,隨機分為6組,每組10只。第一組,對照組,讓其自由飲用純凈水,通過純凈水灌胃;第二組,DSS 模型組,讓其自由飲用純凈水,持續(xù)14天,從第15天開始自由飲用 2.5% DSS,持續(xù)7天;第三組,花椒精油低劑量干預(yù)組,自由飲用純凈水,灌胃ZBEO20 mg/kg,持續(xù)14天,從第15天開始自由飲用2.5% DSS,并添加ZBEO;第四組,花椒精油中劑量干預(yù)組,自由飲用純凈水,持續(xù)14天灌胃40 mg/kg ZBEO,接下來7天自由飲用2.5%DSS,同時灌胃等劑量ZBEO;第五組,花椒精油高劑量干預(yù)組,自由飲用純凈水,給小鼠灌胃60 mg/kg ZBEO,持續(xù)14天,從第15天開始自由飲用2.5% DSS,同時灌胃等劑量ZBEO,持續(xù)7天;第六組,花椒精油高劑量組,自由飲用純凈水,灌胃ZBEO80mg/kg,持續(xù)21天。
(三)小鼠疾病活動指數(shù)的評定
在第0,7,14,21 天記錄小鼠的體重。建立小鼠疾病活動指數(shù)評分標準。根據(jù)小鼠體重下降百分比評分、糞便潛血評分以及糞便松軟度評分進行評定。在第21天后,處死小鼠,摘取出結(jié)腸,并測量其長度,隨后將后端結(jié)腸放入10%的甲醛溶液中固定,固定24 h以上。
(四)病理組織學(xué)觀察
將于甲醛固定的結(jié)腸進行切片的制備:(1)樣本固定:將固定好的結(jié)腸取出。(2)脫水處理:用PBS清洗,重復(fù)3次,然后依次用 70%、80%、90%、95%和 100%的乙醇溶液進行脫水。(3)透明處理:結(jié)腸組織用二甲苯I、II溶液進行透明。(4)浸蠟:將組織轉(zhuǎn)入蠟槽中浸蠟。(5)包埋:浸蠟完成后,將結(jié)腸樣本置入石蠟中埋盒。(6)切片展片:將蠟塊置于切片機上進行切片,并于溫水中舒展,烘干。(7)脫蠟:切片放入二甲苯I、II中,每次30 min,然后依次用100%、100%、95%、90%、80%、70%的乙醇溶液脫蠟,每次5 min。蒸餾水沖洗3次。(8)H.E.染色:依次用蘇木素染色5min,1%鹽酸溶液分化5-10s,蒸餾水,靜止3min,沖洗1 min。最后伊紅乙醇染色,1-2min。(9)脫水處理:依次用 95%、95%、100%和 100%的乙醇溶液進行脫水。(10)透明封片:脫水完成后,在二甲苯I、II分別作用3min 和5min,封片。
(五)腸道細菌的培養(yǎng)和定量
在第21天時收集了每只小鼠的新鮮糞便,并稱重、記錄,檢測腸道內(nèi)有代表性的細菌的數(shù)量。隨后用PBS 進行溶解和倍比稀釋,10倍稀釋若干梯度。乳酸細菌培養(yǎng)基用于乳酸桿菌的培養(yǎng)和鑒定(厭氧條件),雙歧桿菌培養(yǎng)基用于雙歧桿菌的培養(yǎng)和鑒定(厭氧條件),麥康凱培養(yǎng)基用于大腸桿菌的計數(shù)(37℃需氧條件)。隨后進行細菌計數(shù)、統(tǒng)計分析。
二、結(jié)語
通過實驗,找到UC小鼠腸道微生物含量、結(jié)構(gòu)、組分的變化,證明腸道菌群紊亂是造成UC的原因之一。通過花椒精油給藥,證明花椒精油對UC小鼠的腸道菌群有有益的影響。為降低治療UC的成本提供可能性,UC 的治療主要以糖皮質(zhì)激素類、免疫抑制劑類等藥物為主,但是這些藥物的價錢比較昂貴。花椒精油作為花椒提取物,價格低廉。降低治療UC的過程中藥物產(chǎn)生的副作用。UC 的治療藥物糖皮質(zhì)激素類、免疫抑制劑類等副作用比較嚴重,長期使用對人危害更大?;ń肪妥鳛檎{(diào)味品對人體無副作用,簡化實際操作方法,糖皮質(zhì)激素類、免疫抑制劑類藥物實際生產(chǎn)操作復(fù)雜?;ń肪吞崛∵^程簡單。
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作者簡介:孫琳(1987.06- ),女,漢族,山東棗莊人,碩士,西安培華學(xué)院,助教,研究方向:抗感染免疫。