美洲大蠊提取物促进大鼠溃疡性结肠炎肠道黏膜修复的作用研究

Periplaneta americana extract promotes intestinal mucosa repair of ulcerative colitis in rat.

作者信息Nan-Nan Xue, Miao He, Yue Li, Jun-Zhu Wu, Wen-Wen Du, Xiu-Mei Wu, Zi-Zhong Yang, Cheng-Gui Zhang, Qi-Yan Li, Huai Xiao
PMID33237174
发布时间2020-11-23
DOI10.1590/s0102-865020200100000002

实验完整度

包含体外模型、动物模型、患者样本或组学数据,并包含功能验证和机制验证。

主要模型

SD大鼠 恶唑酮诱导的溃疡性结肠炎大鼠模型

重点核对

恶唑酮诱导结肠炎模型的建立(3.0%和1.0%恶唑酮溶液) PA-40剂量分组(50、100、200 mg/kg) 给药方式:灌肠,连续7天 炎症指标检测(DAI评分、结肠长度、组织病理评分)

摘要

目的:探讨美洲大蠊提取物促进恶唑酮诱导的大鼠结肠炎肠道黏膜修复的机制。方法:所有实验均使用雌雄各半的SD大鼠(n=48)。我们通过结肠注入恶唑酮诱导UC大鼠模型。为确定美洲大蠊提取物(PA-40)的最适浓度,将其分为低(L)、中(M)、高(H)剂量。恶唑酮处理后,每种药物连续灌肠给药7天。大鼠分为以下6组:(1)生理盐水处理组(NC),(2)恶唑酮处理UC模型组(MC),(3)恶唑酮+布地奈德组(BUN),(4)恶唑酮+PA-40 L组,(5)恶唑酮+PA-40 M组,(6)恶唑酮+PA-40 H组。测定疾病活动指数(DAI)评分、结肠长度、组织病理学评分、血清细胞因子水平(IL-4、IL-10、iNOS、tNOS)以及结肠黏膜中MPO、EGF、IL-13的含量。结果:PA治疗对恶唑酮诱导的结肠炎模型有显著的愈合作用,并显著减少病变面积,尤其是在PA-40H组。PA治疗不改变IL-10和MPO的表达水平,但增加结肠组织中EGF(表皮生长因子)并降低IL-13。PA抑制NOSs(一氧化氮合酶)的升高,并降低血清IL-4水平。结论:数据表明,美洲大蠊提取物可能是治疗结肠病变的潜在化合物。其机制可能与抑制IL-13的分泌和促进EGF的形成有关。

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
探讨美洲大蠊提取物PA-40促进恶唑酮诱导的溃疡性结肠炎大鼠肠道黏膜修复的机制。
核心机制
PA-40通过抑制IL-13的分泌和促进EGF的形成,调节免疫相关因子,抑制促炎细胞因子表达,从而促进肠道黏膜修复。
主要证据
在恶唑酮诱导的UC大鼠模型中,PA-40治疗显著降低DAI评分、改善结肠长度和组织病理损伤,降低结肠组织IL-13和MPO水平,升高EGF水平,降低血清iNOS和tNOS水平。
研究意义
美洲大蠊提取物可能是治疗结肠病变的潜在药物,为溃疡性结肠炎的治疗提供新思路。

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UC大鼠模型

通过恶唑酮诱导建立与人类UC相似的大鼠结肠炎模型,用于评价PA-40的治疗效果。

SPF级SD大鼠背部剃毛后,涂抹3.0%恶唑酮溶液致敏7天,然后通过结肠内灌注1.0%恶唑酮溶液诱导结肠炎。

2

PA-40制备与成分分析

制备美洲大蠊提取物PA-40并分析其主要成分,为后续给药提供物质基础。

美洲大蠊干燥粉碎后,用80%乙醇提取,经D101大孔树脂纯化,收集40%乙醇洗脱部分浓缩得到PA-40。采用Lowry法测定多肽含量,HPLC分析化学成分。

3

实验分组与给药

设置不同剂量PA-40治疗组和阳性对照,比较其对UC大鼠的治疗效果。

将模型大鼠按DAI评分分层后随机分为模型组(MC)、布地奈德组(BUN)和PA-40低、中、高剂量组,每组8只。通过灌肠给药,连续7天。

4

疾病活动指数(DAI)评估

通过体重变化、粪便性状和便血情况综合评估UC疾病活动和治疗效果。

每天记录各组大鼠体重、粪便粘稠度和便血情况,根据DAI评分系统进行评分。

5

结肠大体损伤评估

评估结肠黏膜损伤程度和PA-40治疗对结肠长度的影响。

处死大鼠后剥离结肠,测量自然伸展长度,冲洗后称取湿重,根据结肠黏膜损伤指数(CMDI)评分。

6

组织病理学评估

通过HE染色观察结肠组织病理变化,评价PA-40对黏膜损伤的组织学修复作用。

结肠组织固定、包埋、切片,HE染色后显微镜下观察并评分。

7

结肠组织细胞因子检测

检测结肠组织中IL-13、MPO和EGF的水平,评估PA-40的抗炎和促修复作用。

取结肠组织制备匀浆,离心后取上清,用ELISA试剂盒测定IL-13、EGF和MPO含量。

8

血清细胞因子检测

检测血清中IL-4、IL-10、iNOS和tNOS水平,探讨PA-40对全身免疫反应的影响。

收集全血,离心取血清,用ELISA试剂盒和NOS试剂盒测定相关指标。

9

统计分析

比较各组间差异,评估统计显著性。

使用单因素方差分析和事后检验分析组间差异,P<0.05为差异有统计学意义。

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
恶唑酮深圳市瑞吉生物科技有限公司--
隐血试剂盒南京建成生物科技有限公司--
MPO检测试剂盒南京建成生物科技有限公司--
NOS检测试剂盒南京建成生物科技有限公司--
大鼠白细胞介素-13 ELISA试剂盒南京建成生物科技有限公司--
大鼠白细胞介素-4 ELISA试剂盒深圳欣博盛生物科技有限公司--
大鼠白细胞介素-10 ELISA试剂盒深圳欣博盛生物科技有限公司--
大鼠表皮生长因子ELISA试剂盒深圳欣博盛生物科技有限公司--
D101大孔树脂----
异氟烷----
磷酸盐缓冲液----

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
模型建立
恶唑酮浓度、致敏时间、麻醉剂种类
阅读提示:参见Methods部分'Establishment of UC model'。
动物分组
动物数量、雌雄比例、随机分组和剔除标准
阅读提示:参见Methods部分'Experimental grouping'。
给药剂量
PA-40低、中、高剂量(50、100、200 mg/kg)和布地奈德剂量(0.2 mg/kg)
阅读提示:参见Methods部分'Experimental grouping'。
给药方式
灌肠给药、给药体积和持续时间(7天)
阅读提示:参见Methods部分'Experimental grouping'。
指标检测
DAI评分、CMDI评分、组织病理评分、ELISA检测的具体操作
阅读提示:参见Methods部分'Disease activity index'、'Macroscopical evaluation'、'Histopathological evaluation'、'Measurement of IL-13, MPO and EGF levels'。