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

1、腸黏膜炎是臨床腫瘤病人化療過程中比較常見的副作用?；熯^程中所運用的細胞毒性藥物對腫瘤細胞有殺傷作用的同時,對具有快速分化能力的小腸細胞也有殺傷作用,這正是化療導致的腸黏膜炎的原因。目前對化療黏膜炎的治療還沒有很好的辦法。本論文的研究目的是開發(fā)具有腸黏膜保護作用的藥物,以應對惡性腫瘤大劑量化療所帶來的腸黏膜損傷。
　　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。實驗結果發(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,病理學分析可以看到典型的黏膜損傷后再生的現(xiàn)象。我們認為單劑量200mg/kg5-Fu誘導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模型。根據(jù)5-Fu致腸黏膜損傷及再生修復的動物模型收集標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明顯升高,之后緩慢下調(diào),在腸黏膜損傷修復后又恢復正常水平。我們推測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作用。
　　接著,我們研究IL-1Ra對5-Fu化療導致的腸黏膜損傷的保護作用。實驗小鼠一次腹腔注射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,不同時間點取小腸組織做切片,H&E染色進行黏膜損傷評分,免疫組化研究小腸細胞增殖情況。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;IL-1Ra還可以通過促進小腸隱窩細胞的增殖來促進化療后小腸損傷的修復,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照組。
　　由于IL-1Ra可以減輕5-Fu化療的黏膜損傷,為了進一步研究其保

5、護作用的機制,我們從體內(nèi)動物實驗和體外細胞實驗兩方面來研究。實驗結果顯示,外源性使用IL-1Ra能夠顯著性減少5-Fu化療后24h時小腸隱窩細胞凋亡的發(fā)生,從而緩解了化療后第三天小腸黏膜炎的嚴重程度。且IL-1Ra的抗凋亡作用主要是通過減少小腸隱窩的第4-7位的干祖細胞的凋亡來起作用的,干祖細胞凋亡的減少意味著有更多的能夠快速生長的細胞得以保留,這可以解釋為什么在腸黏膜損傷最嚴重的第三天,IL-1Ra處理組的各項組織學結果以及腹瀉評分都

6、要好于對照組,并且免疫組化結果顯示:在PBS處理組中,化療后第三天的小腸隱窩細胞的增殖被明顯抑制,而IL-1Ra處理組的小腸隱窩細胞在第三天依然可以看到大量的增殖性細胞。所以我們認為IL-1Ra的化療保護作用主要是通過抑制化療藥物對小腸干細胞的凋亡從而為小腸保留更多的可再生的細胞,在緩解了小腸黏膜的損傷的同時,促進了腸黏膜的恢復進程。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胞凋亡的數(shù)量,而且W

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