参黛清肠方基于miR-21-5p/TGF-β/Smads通路对溃疡性结肠炎炎症反应和肠黏膜损伤的影响OA

目的运用生物信息学技术及动物实验探讨参黛清肠方治疗溃疡性结肠炎(UC)的作用机制。方法①从基因表达数据库(GEO)中获取UC患者的结肠组织miRNAs数据集,利用GEO2R、Excel筛选出差异表达前10的miRNAs作为研究指标;通过TargetScan等靶基因预测数据库,对差异表达的miRNAs进行预测并获取交集,导入STRING数据库对交集靶基因进行分析,并通过Cytoscape获取关键差异表达基因;针对交集靶基因进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,选取关键信号通路并通过动物实验进行验证。②取48只SD雄性大鼠,随机取8只作为正常组,其余大鼠采用三硝基苯磺酸(TNBS)/乙醇溶液灌肠方法制备UC模型。将造模成功大鼠随机分为模型组、参黛清肠方低剂量组、参黛清肠方中剂量组、参黛清肠方高剂量组和美沙拉嗪组,每组8只。参黛清肠方低、中、高剂量组分别给予2.84 g/kg、5.67 g/kg、11.34 g/kg参黛清肠方煎液灌胃,美沙拉嗪组给予0.15 g/kg美沙拉嗪灌胃,均1次/d,连续1周。记录各组大鼠体重、疾病活动指数(DAI)评分和结肠长度,HE染色观察结肠组织病理形态,透射电镜观察结肠黏膜超微结构,免疫荧光染色检测结肠组织中闭合蛋白(Occludin)、紧密连接蛋白1(Claudin-1)、黏蛋白2(MUC2)、E-钙黏蛋白(E-cadherin)阳性表达情况,Real-time PCR法检测结肠组织中miR-21-5p表达情况,Western blot法检测结肠组织中转化生长因子-β1(TGF-β1)、Smad7、p-Smad2/3、叉头状螺旋转录因子3(FoxP3)、孤独核儿受体γt(RORγt)表达情况,ELISA法检测血清白细胞介素(IL)-17、IL-6、IL-10水平。结果①GEO数据库中获取UC患者的结肠组织miRNAs数据集GSE48957,筛选出miR-21-5p作为研究指标;共筛选出96个交集靶基因,Cytoscape筛选出关键差异表达基因,其中Smad7是miR-21-5p的关键差异表达基因之一;KEGG结果显示TGF-β信号通路是关键通路之一。②与正常组比较,模型组大鼠体重明显下降(P<0.05),DAI评分明显升高(P<0.05),结肠长度明显缩短(P<0.05);肠黏膜组织见大量炎性细胞浸润,黏膜屏障受损;结肠组织中Occludin、Claudin-1、MUC2、E-cadherin荧光强度明显降低;结肠组织中miR-21-5p相对表达量及TGF-β1、p-Smad2/3、RORγt蛋白相对表达量和血清IL-17、IL-6水平均明显升高(P均<0.05),Smad7、FoxP3蛋白相对表达量及血清IL-10水平均明显降低(P均<0.05)。与模型组比较,各给药组大鼠体重明显升高(P均<0.05),DAI评分明显降低(P均<0.05),结肠长度更长(P均<0.05);肠黏膜组织损伤明显减轻;结肠组织中Occludin、Claudin-1、MUC2、E-cadherin荧光强度较高;结肠组织中miR-21-5p相对表达量及TGF-β1、p-Smad2/3、RORγt蛋白相对表达量和血清IL-17、IL-6水平均明显降低(P均<0.05),Smad7、FoxP3蛋白相对表达量及血清IL-10水平均明显升高(P均<0.05),其中参黛清肠方高剂量组各指标改善最为明显。结论参黛清肠方可通过调控miR-21-5p/TGF-β/Smads通路,调节炎症因子水平,减轻炎症反应,缓解UC肠黏膜损伤。