从干细胞分化Notch通路探讨槲皮素抑制PI-IBS肠道嗜铬细胞增生的机制

Intestinalenterochromaffin cell hyperplasia as well as 5-HT availabilty increase play an important role in the pathogenesis of PI-IBS, but its underlying mechanism has not been fully identified, and there is not very specific theraphies for PI-IBS. Our previous study showed that quercetin significantly reduced enterocharomaffin cell hyperplasia and thus attenuated visceral hyperalgesia in PI-IBS rats, but the underlying mechanism need futhrer investigagtion. Recently, it is reported that differentiation alteration in intestinal stem cells may be involvoed in enterochromaffin cell hyperplasia, and Notch pathway, the key signaling that involving stem cell differentiation was activated during intestinal inflammation. Based on above findings, in order to identify the differentiation fetures of intestinal secretory cells in PI-IBS and the therapeutic effect of quercetin on it, immunohistochemistry technique will be used to evaluate the densitiy of enteroendocrine cells as well as enterochromaffin cells in TNBS-induced PI-IBS rats; real-time Q-PCR technique will be applied to evaluate genes that related to Notch signaling pathway.

肠道嗜铬细胞增生及5-HT含量增多是感染后肠易激综合征（PI-IBS）发病的关键环节，其具体发生机制尚不明确，也缺乏特异性的治疗方法。我们的前期研究发现槲皮素可以减少PI-IBS大鼠肠道嗜铬细胞增生并减轻内脏痛敏，其具体分子机制有待深入研究。近期研究显示肠道干细胞的分化异常可能参与了嗜铬细胞数量的改变；调控肠道干细胞分化的Notch通路在胃肠道感染时活化并参与临床症状的产生。本研究拟采用TNBS诱导的大鼠PI-IBS模型，用免疫组化技术考察槲皮素对PI-IBS大鼠肠道分泌系细胞及其嗜铬细胞数量与分布的影响；用实时定量PCR技术测Notch信号及其相关基因的表达。通过项目的实施有望发现在PI-IBS发生过程中肠道分泌系细胞的分化特征及槲皮素减少嗜铬细胞、治疗PI-IBS的药理机制。

肠道嗜铬细胞增生及五羟色胺（serotonin，5-HT）增多是感染后肠易激综合征（Post-infectious irritable bowel syndrome, PI-IBS）发病的关键环节，但其具体发生机制尚不明确。基于前期研究发现，我们推测肠道干细胞分化异常可能参与了PI-IBS发病过程中肠道嗜铬细胞的病态增生。研究应用TNBS（5 mg/0.8 ml/只）诱导建立PI-IBS大鼠模型，免疫组织化学法考察PI-IBS大鼠肠粘膜中分泌系细胞，即杯状细胞、潘氏细胞和内分泌细胞以及嗜铬细胞的数量和分布；实时荧光定量PCR技术检测PI-IBS大鼠肠粘膜中影响分泌系细胞分化的Notch信号相关基因，即kruppel-like factor 4（Klf4）、SRY-box containing gene 9（Sox9）及neruogenin 3（Ngn3）等基因的表达。通过比较正常大鼠、PI-IBS模型大鼠及槲皮素给药组大鼠的内脏痛阈值，肠道分泌系细胞数量变化及Notch信号相关基因表达，对槲皮素减少PI-IBS大鼠肠道嗜铬细胞增生的机制进行探讨。结果显示：与正常大鼠比较，PI-IBS大鼠肠道内分泌细胞（以嗜铬细胞为主）数量明显增多(P＜0.05)，并有潘氏细胞数量增多(P＜0.05)，而杯状细胞数量无明显改变（P＞0.05）；Notch信号中调控内分泌细胞分化的Ngn3及Pdx1基因表达下调(P＜0.05)，调控潘氏细胞分化的Sox9基因表达减少(P＜0.05)，而调控杯状细胞分化的Klf4基因无明显变化（P＞0.05）；槲皮素给药显著减轻PI-IBS大鼠肠道内分泌细胞、嗜铬细胞和潘氏细胞的增生(P＜0.05)，对杯状细胞数量无明显影响（P＞0.05）；槲皮素给药显著上调了Notch信号中Ngn3、 Pdx1、Sox9和Gif1的基因表达(P＜0.05)，对Klf4基因无明显影响（P＞0.05）。由此可见，PI-IBS大鼠存在肠道分泌系细胞组成及数量的失平衡，其发生可能与Notch信号介导的肠道干细胞分化异常有关；槲皮素可能通过影响Notch信号相关基因表达调节PI-IBS大鼠肠道干细胞的分化，从而减轻PI-IBS大鼠肠道嗜铬细胞的增生。