GLP-2对大鼠炎症性肠病的作用及机制

Inflammatory bowel disease (IBD) is a high level chronic gastrointestinal disease in China, Europe, America, and other countries, however, its pathogenesis is not yet clear. Glucagon-like peptide -2 (GLP-2) is an intestinal epithelial-specific growth regulatory factor, which can protect the intestinal epithelium and maintain immunologic balance. Therefore, GLP-2 may play an essential role in the occurrence and development of IBD through regulating intestinal mucosa barrier and immunologic balance. In order to illustrate the effects and mechanism of GLP-2 on the process of IBD, the current project will use the IBD rat induced by TNBS as a model, which will be infected by packaged GLP-2 adenovirus particle. The GLP-2 and its receptor expression pattern, the Th1/Th2 and related cytokines signaling variety, the p38 MAPK and ERK1/2 phosphorylation will be detected using realtime-PCR, immunohistochemistry, flow cytometry, and other molecular biology techniques. The study results will provide new therapeutic targets for prevention and treatment of inflammatory bowel disease, and will provide the experimental evidence for the theory of intestinal mucosal barrier damage and the theory of immunologic balance.

炎症性肠病（IBD）是一类在我国及欧美等国家发病率较高但致病机理尚不清楚的慢性胃肠道疾病。肠黏膜屏障破坏及免疫紊乱在IBD的发生发展中起着重要作用。胰高血糖素样肽-2（GLP-2）是一种肠上皮特异性生长调控因子，对肠黏膜上皮具有保护及维持免疫平衡等作用。因此，推测GLP-2可能通过调节肠黏膜屏障和免疫平衡对IBD的发生、发展产生重要的影响。本项目拟以TNBS诱导的IBD大鼠为模型，通过构建GLP-2腺病毒载体，转染IBD大鼠。利用免疫组化、RT-PCR及流式细胞术等技术，观察GLP-2及其受体在IBD大鼠结肠的表达规律，观测Th1/Th2及其相关细胞因子的变化，检测信号分子p38 MAPK、ERK1/2等磷酸化水平的变化。揭示GLP-2在大鼠IBD过程中的作用及机制。以期为炎症性肠病的防治提供新的治疗靶点，为肠黏膜屏障损伤学说及免疫平衡学说提供实验依据。

本项目以TNBS诱导的IBD小鼠为模型，从肠黏膜屏障和免疫平衡两个方面探讨GLP-2在IBD发生发展中的作用。建模结果表明，TNBS建立的动物模型在第7天肠管出现严重出血、坏死，肠壁明显增厚，第28天IBD肠组织大体病理学及显微病理学病变基本恢复，表明建模成功。利用嗜酸乳杆菌表达鼠源GLP-2，然后将表达鼠源GLP-2的嗜酸乳杆菌灌胃IBD小鼠模型，结果表明重组嗜酸乳杆菌与野生型嗜酸乳杆菌相比，能显著改善IBD小鼠模型的症状，表明GLP-2对IBD具有治疗或缓解作用。利用CaCO2结肠上皮细胞系检测了GLP-2对CaCO2细胞系的跨膜电阻（TEER）及紧密连接相关蛋白（Oclaudin、ZO-1和Claudin3）的影响，结果表明TNF-α显著降低CaCO2细胞系TEER及Oclaudin、ZO-1和Claudin3的表达，GLP-2能显著抑制TNF-α的这种效应，表明GLP-2能通过增加肠上皮细胞中的紧密连接蛋白的表达来增强肠道的屏障功能。利用LPS诱导的巨噬细胞炎症反应模型，研究GLP-2对免疫反应的影响，结果发现GLP-2通过抑制ERK1/2和NF-κB信号通路抑制LPS诱导的炎症反应。近年来，也有很多研究表明脑-肠互动与IBD的发生具有相关性，在脑-肠互动过程中脑肠肽起到关键作用，其中GLP-2就是一种脑肠肽，因此我们接下来又研究了GLP-2在脑中的作用。结果表明GLP-2在脑中通过抑制ERK1/2、JNK1/2和NF-κB信号通路抑制LPS诱导的小胶质细胞活化，表明GLP-2不仅能影响肠道屏障和免疫功能，也能影响神经系统。以上结果提示，GLP-2通过改善肠道屏障和免疫功能以及参与脑-肠互动过程，从而对IBD小鼠模型起到一定的治疗或缓解作用。因此，GLP-2可能成为治疗IBD的有效药物。