富含辛酸的肠内营养通过褪黑素-SIRT1信号通路调节对放射性肠损伤的保护作用

Nutritional Modulation of Melatonin-SIRT1 Signaling by Octanoic Acid-Rich Enteral Nutrition Protects Against Radiation-Induced Intestinal Injury.

作者信息Chenxi Zhou, Xiaohua Li, Chungen Xing, Chun Cao
PMID41607646
发布时间2026-01-27
DOI10.1002/fsn3.71465

实验完整度

包含体内动物模型、组织病理学、通透性、ELISA、Western blot等多层级证据,并通过抑制剂进行功能验证。

主要模型

C3H/HeN小鼠放射性肠损伤模型 C3H/HeN小鼠腹部照射模型

重点核对

C3H/HeN雄性小鼠,8周龄 腹部照射10 Gy,剂量率2 Gy/min EN剂量100 kcal/kg/day,OA补充4.5 kcal/kg/day Luzindole剂量30 mg/kg/day,EX527剂量10 mg/kg/day 营养干预持续5天

摘要

放射性肠损伤(RIII)是接受腹部盆腔和腹膜后恶性肿瘤放疗患者的常见并发症,显著影响生活质量和总生存期。然而,标准肠内营养(EN)的治疗效果有限。本研究旨在探讨富含辛酸(OA)的EN在RIII中的保护作用及潜在机制。C3H/HeN小鼠被随机分为四组:假手术组、辐射组(RI)、RI+EN组和RI+富含OA的EN组,以研究富含OA的EN的影响。随后,小鼠被随机分为五组:假手术组、RI组、RI+富含OA的EN组、RI+富含OA的EN+Luzindole组和RI+富含OA的EN+EX527组,以检查富含OA的EN是否通过褪黑素-沉默信息调节因子1(SIRT1)通路减轻RIII。我们评估了肠道组织病理学、凋亡、紧密连接蛋白表达和通透性。此外,在肠道和血清中测量了褪黑素和炎症细胞因子水平。还评估了SIRT1/过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1-α(PGC-1α)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)通路。富含OA的EN促进肠道和血清中褪黑素分泌,激活SIRT1/PGC-1α/PPARγ通路,显著改善肠道组织病理学,并显著降低肠道和血清中的炎症因子水平。这些有益效果优于单独使用EN。此外,当富含OA的EN与褪黑素拮抗剂或SIRT1抑制剂联合使用时,这些有益效果被消除。这是首次证实富含OA的EN通过促进褪黑素分泌,进而激活SIRT1/PGC-1α/PPARγ通路来减轻RIII。我们的研究结果强调富含OA的EN作为一种有前景的营养策略,可改善接受腹部放疗患者的肠道健康并减少治疗相关并发症。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
富含辛酸的肠内营养是否比标准肠内营养更有效地保护放射性肠损伤,以及其潜在机制。
核心机制
富含OA的EN通过促进褪黑素分泌,激活SIRT1/PGC-1α/PPARγ通路,抑制炎症、凋亡,恢复肠道屏障功能。
主要证据
在小鼠RIII模型中,OA富集EN提高褪黑素水平,激活SIRT1/PGC-1α/PPARγ,改善组织病理、降低炎症因子、减少凋亡、恢复紧密连接蛋白,且这些效果被褪黑素受体拮抗剂Luzindole或SIRT1抑制剂EX527消除。
研究意义
富含OA的EN作为一种有前景的营养干预策略,可能改善接受腹部放疗患者的肠道健康并减少治疗相关并发症,但需临床验证。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立放射性肠损伤小鼠模型

模拟临床腹部放疗导致的肠道损伤

C3H/HeN小鼠麻醉后,使用X-RAD 320iX生物辐照仪以4-MeV电子束对腹部(3cm x 2cm区域)进行10 Gy单次照射,剂量率2 Gy/min。

2

营养干预处理

比较标准肠内营养与富含辛酸肠内营养的保护效果

在照射后给予标准EN或OA-EN(EN中补充OA),每天100 kcal/kg,持续5天。

3

评估肠道组织病理和屏障功能

评估肠道损伤程度和屏障完整性

通过H&E染色评估组织病理,PAS染色评估杯状细胞,FITC-dextran法测量肠道通透性,免疫组化和Western blot检测紧密连接蛋白ZO-1和Occludin表达。

4

评估细胞凋亡和炎症反应

评估肠道细胞凋亡和全身炎症水平

通过Western blot检测Bcl-xL、BAX和Cleaved Caspase-3表达;通过ELISA检测血清和肠道组织炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-6水平。

5

机制验证:使用抑制剂

验证OA-EN的保护作用依赖于褪黑素-SIRT1通路

在OA-EN处理的基础上,给予褪黑素受体拮抗剂Luzindole或SIRT1抑制剂EX527,观察保护效果是否被阻断。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
X-RAD 320iX生物辐照仪Precision X-ray--
肠内营养液Abbott--
辛酸Aladdin--
LuzindoleMCEHY-101254
EX527MCEHY-15452
褪黑素ELISA试剂盒Elabscience--
IL-6、IL-1β、TNF-α ELISA试剂盒RayBiotech--
PPARγ抗体Cell Signaling Technology2443
SIRT1抗体Cell Signaling Technology9475
PGC-1α抗体Cell Signaling Technology2178
Bcl-xL抗体Cell Signaling Technology2764
BAX抗体Cell Signaling Technology2772
Cleaved Caspase-3抗体Cell Signaling Technology9661
ZO-1抗体Proteintech21773
Occludin抗体Cell Signaling Technology91131
β-actin抗体Cell Signaling Technology4967
FITC-葡聚糖Sigma-Aldrich--
荧光酶标仪BioTek Instruments--
GraphPad Prism----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
小鼠模型建立
小鼠品系、周龄、性别:C3H/HeN雄性,8周龄
阅读提示:Materials and Methods 2.1
照射参数
照射剂量、剂量率、照射部位:10 Gy,2 Gy/min,腹部3cm x 2cm区域
阅读提示:Materials and Methods 2.2
营养干预
EN和OA-EN的剂量:100 kcal/kg/day,其中OA占4.5 kcal/kg/day;干预时间5天
阅读提示:Materials and Methods 2.2
抑制剂处理
Luzindole剂量30 mg/kg/day,EX527剂量10 mg/kg/day,腹腔注射,照射后5分钟给予
阅读提示:Materials and Methods 2.2
肠道通透性检测
FITC-dextran分子量4-kDa,浓度60 mg/100 g体重,灌胃后4小时取血,血浆荧光检测激发/发射波长480/520 nm
阅读提示:Materials and Methods 2.8