摘要
目的
通过敲除生长刺激表达基因2(ST2)表达探讨其对ConA诱导的自身免疫性肝炎(AIH)小鼠肠道菌群的影响。
方法
借助基因敲除技术,构建ST2基因敲除小鼠,在此基础上采用ConA诱导建立AIH小鼠模型;通过实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测细胞因子相对表达量;使用16S rRNA高通量测序方法进行肠道微生物测序,测序结果采用Microbial Ecology相关软件和数据库进行分析。
结果
与对照组相比,在敲除ST2基因后,ConA诱导的AIH小鼠血清中ALT和AST水平降低,肝脏损伤较轻且IL-6相对表达量也降低;反应菌群分布丰度的ACE和CHAO指数无明显差异;反映菌群多样性的Shannon和Simpson指数无明显差异;Psychrobacter、unclassified_Clostridia、Halothiobacillus、Clostridium_XlVa和Haemophilus菌属含量增加;Romboutsia、Rikenella、Parabacteroides和unclassified_Clostridiales菌属含量减低,其受试者工作特征(ROC)曲线下面积分别为0.88、0.89、0.88、0.80、0.90、0.90、0.84、0.91和0.84。
结论
在AIH小鼠体内敲除ST2基因表达可减轻肝损伤及炎症,不影响肠道菌群的分布丰度及多样性,但菌属间具有差异性,且具有良好的诊断价值。
自身免疫性肝炎(autoimmune hepatitis,AIH)是一种以血清自身抗体阳性、高免疫球蛋白G和或γ球蛋白血症、肝组织学上存在界面性肝炎的肝脏实质性炎症。多项研究提示肠道微生态在AIH发生发展过程中起重要作用,其机制有分子模拟、肠屏障破坏、淋巴细胞归巢等。最新研究表明AIH患者粪便菌群结构与功能的改变,提示肠道菌群作为非侵入性生物标志物用于评估疾病活动度的潜在可能性;另有研究人员发现益生菌通过调节肠道菌群和肠道通透性来抑制促炎因子的释放从而缓解小鼠AIH,这些研究均表明肠道菌群是AIH发生发展的重要因素。IL-33是近年来发现属于IL-1家族中的一种新型炎症因子,在过敏反应、寄生虫感染、癌症、组织纤维化、慢性炎症、器官移植和风湿性免疫疾病中的发挥重要作用。IL-33受体复合物是由IL-1受体附属蛋白(IL-1RACP)和IL-1受体1型(IL1R1)编码的ST2组成的异二聚体复合物。有研究表明IL-33/ST2可能在AIH的发病机制和严重程度中发挥重要作用,是治疗AIH的重要靶点,但其具体作用机制仍有待研究。IL-33/ST2在AIH中的作用是否与肠道菌群有关呢?本课题组在前期研究中发现基质蛋白CCN1可通过上调IL-6的产生促进AIH的炎症反应。本研究将进一步探讨影响AIH发病的可能因素,首先拟通过基因敲除技术构建ST2敲除小鼠,经刀豆蛋白A(concanavalin A,ConA)诱导小鼠成为AIH小鼠后,采用RT-PCR、16S rRNA高通量测序和微生物多样性分析等方法探讨敲除ST2表达对AIH小鼠肠道菌群的影响,以期为阐明IL-33/ST2在AIH发病中的作用,完善AIH的发病机制提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验动物
50只C57BL/6J小鼠(体质量18~20 g,5周龄)购自上海斯莱克公司;ST2敲除小鼠由上海交通大学医学院惠赠;小鼠实验经福建医科大学实验动物伦理委员会审定,通过动物实验伦理审查。
1.1.2 主要试剂与仪器
ConA购自美国Sigma公司;逆转录试剂盒购自美国Fermentas公司;SYBR GreenPremix Ex Taq PCR试剂购自日本TaKaRa公司;cobas 702全自动生化分析仪购自德国罗氏公司,PCR引物由上海生工生物有限公司合成,引物序列见表1。
表1 基因引物序列
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