摘要
目的
通過敲除生長刺激表達基因2(ST2)表達探討其對ConA誘導的自身免疫性肝炎(AIH)小鼠腸道菌群的影響。
方法
借助基因敲除技術,構建ST2基因敲除小鼠,在此基礎上采用ConA誘導建立AIH小鼠模型;通過實時熒光定量PCR(RT-PCR)檢測細胞因子相對表達量;使用16S rRNA高通量測序方法進行腸道微生物測序,測序結果采用Microbial Ecology相關軟件和數(shù)據(jù)庫進行分析。
結果
與對照組相比,在敲除ST2基因后,ConA誘導的AIH小鼠血清中ALT和AST水平降低,肝臟損傷較輕且IL-6相對表達量也降低;反應菌群分布豐度的ACE和CHAO指數(shù)無明顯差異;反映菌群多樣性的Shannon和Simpson指數(shù)無明顯差異;Psychrobacter、unclassified_Clostridia、Halothiobacillus、Clostridium_XlVa和Haemophilus菌屬含量增加;Romboutsia、Rikenella、Parabacteroides和unclassified_Clostridiales菌屬含量減低,其受試者工作特征(ROC)曲線下面積分別為0.88、0.89、0.88、0.80、0.90、0.90、0.84、0.91和0.84。
結論
在AIH小鼠體內(nèi)敲除ST2基因表達可減輕肝損傷及炎癥,不影響腸道菌群的分布豐度及多樣性,但菌屬間具有差異性,且具有良好的診斷價值。
自身免疫性肝炎(autoimmune hepatitis,AIH)是一種以血清自身抗體陽性、高免疫球蛋白G和或γ球蛋白血癥、肝組織學上存在界面性肝炎的肝臟實質(zhì)性炎癥。多項研究提示腸道微生態(tài)在AIH發(fā)生發(fā)展過程中起重要作用,其機制有分子模擬、腸屏障破壞、淋巴細胞歸巢等。最新研究表明AIH患者糞便菌群結構與功能的改變,提示腸道菌群作為非侵入性生物標志物用于評估疾病活動度的潛在可能性;另有研究人員發(fā)現(xiàn)益生菌通過調(diào)節(jié)腸道菌群和腸道通透性來抑制促炎因子的釋放從而緩解小鼠AIH,這些研究均表明腸道菌群是AIH發(fā)生發(fā)展的重要因素。IL-33是近年來發(fā)現(xiàn)屬于IL-1家族中的一種新型炎癥因子,在過敏反應、寄生蟲感染、癌癥、組織纖維化、慢性炎癥、器官移植和風濕性免疫疾病中的發(fā)揮重要作用。IL-33受體復合物是由IL-1受體附屬蛋白(IL-1RACP)和IL-1受體1型(IL1R1)編碼的ST2組成的異二聚體復合物。有研究表明IL-33/ST2可能在AIH的發(fā)病機制和嚴重程度中發(fā)揮重要作用,是治療AIH的重要靶點,但其具體作用機制仍有待研究。IL-33/ST2在AIH中的作用是否與腸道菌群有關呢?本課題組在前期研究中發(fā)現(xiàn)基質(zhì)蛋白CCN1可通過上調(diào)IL-6的產(chǎn)生促進AIH的炎癥反應。本研究將進一步探討影響AIH發(fā)病的可能因素,首先擬通過基因敲除技術構建ST2敲除小鼠,經(jīng)刀豆蛋白A(concanavalin A,ConA)誘導小鼠成為AIH小鼠后,采用RT-PCR、16S rRNA高通量測序和微生物多樣性分析等方法探討敲除ST2表達對AIH小鼠腸道菌群的影響,以期為闡明IL-33/ST2在AIH發(fā)病中的作用,完善AIH的發(fā)病機制提供實驗依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 實驗動物
50只C57BL/6J小鼠(體質(zhì)量18~20 g,5周齡)購自上海斯萊克公司;ST2敲除小鼠由上海交通大學醫(yī)學院惠贈;小鼠實驗經(jīng)福建醫(yī)科大學實驗動物倫理委員會審定,通過動物實驗倫理審查。
1.1.2 主要試劑與儀器
ConA購自美國Sigma公司;逆轉(zhuǎn)錄試劑盒購自美國Fermentas公司;SYBR GreenPremix Ex Taq PCR試劑購自日本TaKaRa公司;cobas 702全自動生化分析儀購自德國羅氏公司,PCR引物由上海生工生物有限公司合成,引物序列見表1。
表1 基因引物序列
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