姜黄素通过抑制SIRT1/mTOR信号通路在溃疡性结肠炎

姜黄素通过抑制SIRT1/mTOR信号通路在溃疡性结肠炎

发病机制研究

肖昕菀   周守芝

1. 成都中医药大学附属医院皮肤科  四川成都  610072

2.重庆医科大学附属永川医院肛肠科 重庆市永川区 402160

摘要：目的：观察姜黄素通过抑制SIRT1/mTOR信号通路对葡聚糖硫酸钠(DSS)所致小鼠溃疡性结肠炎(UC) 的保护作用。方法： 采用DSS制备UC小鼠模型，将 BALB/c小鼠15只，随机分为 3 组: 正常组、模型组、姜黄素组。7d后，进行组织学损伤评分，并检测结肠组织中SIRT1/mTOR及炎症因子的表达。结果姜黄素组的组织学损伤评分、结肠组织中SIRT1/mTOR及炎症因子表达均低于对照组，差异有统计学意义。结论:姜黄素能降低小鼠组织学评分，降低结肠组织炎症因子的含量及SIRT1/mTOR的的表达，对溃疡性结肠炎具有保护作用。

溃疡性结肠炎是一种慢性非特异的肠道炎症性疾病, 目前在临床上尚无有效的根治方法。目前认为其发病主要是由患者的遗传易感性、外界环境影响、自身免疫功能失调等多方面异常共同作用所导致。研究证实细胞自噬及SIRT1/mTOR信号通路能够参与炎症、肿瘤、代谢等多种生理病理过程，然而SIRT1/mTOR信号通路在溃疡性结肠炎中的作用机制仍不清楚。姜黄素(Curcuma,CUR)为一种姜黄属草本植, 有助于诱导轻度至中度活动性UC的缓解, 但其疗效及作用机制尚存不清楚。本研究通过体内探讨SIRT1/mTOR信号通路在葡聚糖硫酸钠诱导的小鼠溃疡性结肠炎的发生中可能的作用机制，为姜黄素应用于溃疡性结肠炎的临床治疗提供理论和实验基础。

1.材料与方法

动物: 健康 BALB /c小鼠15只，清洁级，雌性，鼠龄6-8周，体重20-25g，购自重庆医科大学实验动物中心。 

试剂: 葡聚糖硫酸钠(DSS) 购于sigma公司，姜黄素购于阿拉丁公司，IL-1、TNF-α的ELISA试剂盒购于美国RD公司，SIRT1/mTOR抗体购于美国Santa Cruz公司。

分组: 将15只健康雌性 BALB /c小鼠随机分组，每组 5只。正常对照组：每日腹腔注射1mL生理盐水; DSS 模型组:饮用 5% DSS 溶液，每日腹腔注射 1mL 的 2.5% 乙醇溶液;姜黄素组:饮用5% DSS溶液，每日腹腔注射姜黄素悬液1次( 15mg /kg 溶于 2.5% 乙醇溶液 1mL) 。药物治疗 7d。7d后处死所有小鼠，收集全部结肠组织。

结肠炎症的评价: 采用组织学损伤评分来评价结肠炎症，HE 染色后光镜下观察，观察三个视野，取其平均值。评分方法为: 黏膜正常无损伤为0分; 隐窝腺体丢失1/3为1分; 隐窝腺体丢失2/3为2分; 隐窝腺体全部丢失，固有层覆盖单层上皮存在，并伴有炎性细胞浸润为3分; 黏膜上皮糜烂，破坏，并伴有显著的炎性细胞侵润为4分。

ELISA法检测结肠IL-1和 TNF-α的含量:取1cm结肠组织，加入一定量的磷酸盐缓冲液制成组织匀浆，再离心后取上清液，并按ELISA试剂盒说明书操作。

标本采集： 每日观察和记录小鼠的体重和大便情况，疾病活动度指数（DAI）=（体质量减轻率分数+粪便性状分数+隐血程度分数）/3。

Western blotting 试验： 提取组织中的总蛋白， 先称取组织 ， 加入裂解液 、1.74mg/ml (10mmol/L) PMSF， 用玻璃匀浆器在冰水上匀浆，直至充分裂解。4℃ 12 000×g，5min，取上清。蛋白定量使用 BCA 蛋白定量试剂盒在 570 nm 波长处测定总蛋白浓度。

统计学方法: 应用 SPSS13.0 统计软件进行数据分析，所有数据用( x±s)表示，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2.结 果

小鼠一般情况： 正常对照组小鼠反应灵敏，饮食活动正常；造模小鼠少动进食少，毛发不光滑，出现不同程度的腹泻、便血。造模小鼠体质量下降，姜黄素组小鼠体重减少低于造模小鼠。

病理学改变： 正常对照组小鼠结肠结构清晰，上皮完整，无炎症细胞浸润。 模型组小鼠结肠固有层及黏膜下层水肿，毛细血管充血，有较多中性粒细胞、淋巴细胞浸润，局部可见糜烂渗出。 姜黄素组小鼠结肠黏膜下层轻度水肿，可见少量炎性细胞浸润。

结肠组织 SIRT1和mTOR蛋白的表达： 与正常对照组相比，模型组结肠组织 SIRT1和mTOR蛋白水平显著升高；姜黄素组肠组织 SIRT1和mTOR蛋白水平较模型组 降低。

结肠组织炎症因子的表达：与正常对照组相比，模型组结肠组织IL-1和 TNF-α蛋白水平显著升高；姜黄素组肠组织 IL-1和 TNF-α蛋白水平较模型组降低。

3.讨 论

目前认为 UC 是多种因素引起的，如遗传、环境、免疫、促炎和抗炎因子失衡等（1）。研究表明姜黄素在抗炎症方面发挥着强大的效应，下调炎症介质和炎症性细胞因子（2）。SIＲT1是一种烟酰胺腺嘌呤二核苷酸依赖性去乙酰化酶，具有延长寿命、促进和修复线粒体功能以及新陈代谢的作用（3）。mTOＲ是研究较多的自噬相 关负调控通路，该通路的激活可以抑制巨噬细胞的自噬水平（4）。我们研究采用DSS制备UC小鼠模型，并检测结肠组织中SIRT1/mTOR及炎症因子的表达。结果显示姜黄素组的组织学损伤评分、结肠组织中SIRT1/mTOR及炎症因子表达均低于对照组。姜黄素能降低小鼠组织学评分，降低结肠组织炎症因子的含量及SIRT1/mTOR的的表达，对溃疡性结肠炎具有保护作用。姜黄素在溃疡性结肠炎的治疗中会具有理想的应用前景。

参考文献：

（1）宫健伟. 溃疡性结肠炎发病机制概述. 胃肠病学, 2007,12(1):58.

（2）Kowluru RA, Kanwar M. Effects of curcumin on rectinal oxidative stress and inflammation in diabetes. Nutr Metab (Lond), 2007,4:8

（3）Xiong H，Chen S，Lai L ，et al． Modulation of miＲ-34a /SIＲT1 signaling protects cochlear hair cells against oxidative stress and delays age-related hearing loss through coordinated regulation of mitophagy and mitochondrial biogenesis［J］ Neurobiol Aging， 2019，79: 30-42。

（4）Wan Q，Yang M，Liu Z ，et al． Atmospheric fine particulate matter exposure exacerbates atherosclerosis in apolipoprotein E knockout mice by inhibiting autophagy in macrophages via the PI3K/ Akt /mTOＲsignaling pathway［J］． Ecotoxicol Environ Saf，2021， 208: 111440．

课题资助: 重庆市永川区科技局项目（2023yc-jckx20061）