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文檔簡介
POSTN在小鼠腸炎與腸炎相關(guān)結(jié)腸癌模型中的表達(dá)特征研究一、引言1.1研究背景急性腸炎作為一種常見的消化系統(tǒng)疾病,其發(fā)病率呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢,給患者的生活質(zhì)量和身體健康帶來了嚴(yán)重的負(fù)面影響。臨床上,患者通常會(huì)出現(xiàn)腹痛、腹瀉、惡心、嘔吐等一系列不適癥狀,這些癥狀不僅會(huì)導(dǎo)致患者身體虛弱、營養(yǎng)不良,還可能引發(fā)脫水、電解質(zhì)紊亂等嚴(yán)重并發(fā)癥,對患者的生命健康構(gòu)成威脅。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,在全球范圍內(nèi),每年急性腸炎的新發(fā)病例數(shù)以百萬計(jì),且在發(fā)展中國家,由于衛(wèi)生條件和醫(yī)療資源的限制,發(fā)病率更高。而腸炎相關(guān)結(jié)腸癌則是在長期腸道炎癥的基礎(chǔ)上發(fā)生的一種惡性腫瘤,其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,涉及多個(gè)基因和信號(hào)通路的異常改變。作為消化系統(tǒng)中常見的惡性腫瘤之一,腸炎相關(guān)結(jié)腸癌具有較高的發(fā)病率和死亡率。在全球癌癥發(fā)病和死亡統(tǒng)計(jì)中,結(jié)直腸癌一直位居前列。2020年,全球結(jié)直腸癌新發(fā)病例約193萬例,死亡病例約90萬例,嚴(yán)重威脅人類健康。炎癥性腸病患者發(fā)生結(jié)直腸癌的風(fēng)險(xiǎn)較普通人群顯著增加,可達(dá)數(shù)倍甚至數(shù)十倍。從病理角度來看,炎癥的持續(xù)刺激會(huì)導(dǎo)致腸道黏膜上皮細(xì)胞反復(fù)損傷和修復(fù),在這個(gè)過程中,細(xì)胞的基因突變頻率增加,逐漸發(fā)展為癌前病變,最終惡變?yōu)榻Y(jié)腸癌。從病程上看,炎癥性腸病患者病程越長,發(fā)生結(jié)腸癌的風(fēng)險(xiǎn)越高,病程超過10年的患者,患癌風(fēng)險(xiǎn)明顯上升。目前,對于急性腸炎和腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的治療,雖然醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展,但仍面臨諸多挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)治療方法在療效、安全性和患者生活質(zhì)量等方面存在一定的局限性。在急性腸炎的治療中,常用的抗生素治療可能會(huì)導(dǎo)致腸道菌群失調(diào),引發(fā)其他健康問題;而對于腸炎相關(guān)結(jié)腸癌,手術(shù)治療往往伴隨著較大的創(chuàng)傷,術(shù)后恢復(fù)困難,且化療和放療的副作用較大,患者的耐受性較差。因此,深入了解這兩種疾病的發(fā)病機(jī)制,尋找有效的治療靶點(diǎn)和生物標(biāo)志物,成為了當(dāng)前醫(yī)學(xué)研究的重要方向。POSTN作為一種多功能的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白,在多種生理和病理過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。近年來,越來越多的研究表明,POSTN與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。在結(jié)直腸癌中,POSTN的表達(dá)水平與腫瘤的惡性程度、轉(zhuǎn)移潛能和患者預(yù)后密切相關(guān)。其可能通過參與細(xì)胞增殖、遷移、侵襲和血管生成等過程,促進(jìn)腫瘤的生長和擴(kuò)散。然而,目前關(guān)于POSTN在急性腸炎及腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型中的表達(dá)特征及作用機(jī)制的研究仍相對較少。探究POSTN在這兩種疾病中的表達(dá)變化規(guī)律,有助于揭示腸炎與結(jié)腸癌之間的內(nèi)在聯(lián)系,為腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的早期診斷和治療提供新的理論依據(jù)和潛在靶點(diǎn)。1.2研究目的與意義本研究旨在深入探究POSTN在急性腸炎及腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型中的表達(dá)特征,明確POSTN在這兩種疾病發(fā)生發(fā)展過程中的表達(dá)變化規(guī)律。通過建立急性腸炎及腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型,運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù),檢測不同疾病階段小鼠腸道組織中POSTN的表達(dá)水平,分析其表達(dá)與疾病進(jìn)程、病理特征之間的相關(guān)性。從理論層面來看,POSTN在急性腸炎及腸炎相關(guān)結(jié)腸癌中的作用機(jī)制尚未完全明確。深入研究POSTN在這兩種疾病小鼠模型中的表達(dá)特征,有助于揭示POSTN在腸道炎癥發(fā)生發(fā)展以及炎癥向腫瘤轉(zhuǎn)化過程中的分子機(jī)制。這不僅能夠豐富對急性腸炎和腸炎相關(guān)結(jié)腸癌發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí),完善相關(guān)理論體系,還能為進(jìn)一步探究其他細(xì)胞外基質(zhì)蛋白在腸道疾病中的作用提供思路和方法。在臨床應(yīng)用方面,目前急性腸炎和腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的診斷主要依賴于傳統(tǒng)的檢查方法,如腸鏡檢查、病理活檢等,這些方法存在一定的局限性,如對早期病變的檢測敏感度較低、具有侵入性等。而腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的治療效果也不盡如人意,患者的生存率和生活質(zhì)量有待提高。若能確定POSTN作為急性腸炎和腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的潛在生物標(biāo)志物,可用于疾病的早期診斷和病情監(jiān)測。對于腸炎相關(guān)結(jié)腸癌,了解POSTN的表達(dá)特征及其作用機(jī)制,有助于開發(fā)以POSTN為靶點(diǎn)的新型治療策略,為患者提供更精準(zhǔn)、有效的治療方法,提高患者的生存率和生活質(zhì)量。二、理論基礎(chǔ)與研究現(xiàn)狀2.1POSTN相關(guān)理論P(yáng)OSTN,全稱骨膜蛋白(Periostin),由POSTN基因編碼,是一種分泌型細(xì)胞外基質(zhì)蛋白。該蛋白最初于1993年在小鼠胚胎成骨細(xì)胞前體細(xì)胞中被發(fā)現(xiàn),曾被命名為成骨細(xì)胞特異性因子-2(OSF-2),后因其在成年小鼠牙周膜和骨膜的特異性表達(dá),而更名為骨膜蛋白。從結(jié)構(gòu)上看,POSTN分子量約為90kD,包含1個(gè)典型的信號(hào)序列、4個(gè)富含半胱氨酸的重復(fù)結(jié)構(gòu)域,即FAS1結(jié)構(gòu)域,以及C端結(jié)構(gòu)域。其中,F(xiàn)AS1結(jié)構(gòu)域與細(xì)胞相關(guān)黏附因子(FAS-1)具有相似性,這使得POSTN能夠通過與其他細(xì)胞外基質(zhì)蛋白相互作用,對細(xì)胞外基質(zhì)的組成和相互作用進(jìn)行調(diào)節(jié)。值得注意的是,由于C端結(jié)構(gòu)域的差異,POSTN在轉(zhuǎn)錄過程中會(huì)發(fā)生選擇性剪接,進(jìn)而產(chǎn)生四種同源異構(gòu)體。人和鼠的POSTN氨基酸具有約90%的同源性,這為利用小鼠模型研究POSTN在人類疾病中的作用提供了有力的基礎(chǔ)。最初,研究人員認(rèn)為POSTN僅在牙和骨組織中特異性表達(dá),但后續(xù)研究發(fā)現(xiàn),其在大多數(shù)健康成年人的組織中均有表達(dá),包括牙周韌帶、肌腱、腎上腺、甲狀腺、肺、胃、心臟瓣膜、前列腺等。在正常生理過程中,POSTN發(fā)揮著多種重要功能。作為成骨細(xì)胞及其前體細(xì)胞分泌的黏附分子,POSTN能夠促進(jìn)成骨細(xì)胞及其前體細(xì)胞在骨膜的聚集和分化,對骨骼的發(fā)育和維持起著關(guān)鍵作用。在組織修復(fù)過程中,當(dāng)機(jī)體受到損傷時(shí),POSTN的表達(dá)會(huì)暫時(shí)性上調(diào),參與細(xì)胞外基質(zhì)的重組和組織重塑,促進(jìn)受損組織的修復(fù)。在心血管系統(tǒng)中,POSTN參與心肌細(xì)胞的生長、存活和分化,對維持心臟的正常結(jié)構(gòu)和功能具有重要意義。而在病理狀態(tài)下,POSTN與多種疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。在腫瘤領(lǐng)域,POSTN與腫瘤的惡性程度及轉(zhuǎn)移緊密相連。在肝癌、胃癌、乳腺癌、食管癌等多種癌癥中,POSTN的表達(dá)水平明顯升高。以肝癌為例,相關(guān)研究通過對71例未經(jīng)過化療等抗腫瘤藥物治療的肝癌患者的腫瘤組織進(jìn)行研究,運(yùn)用免疫組織化學(xué)法發(fā)現(xiàn)POSTN在肝癌組織及肝癌周圍組織的細(xì)胞中均有高表達(dá),且POSTN陽性表達(dá)的肝癌更具侵襲性,充分證明了POSTN蛋白高表達(dá)與肝癌轉(zhuǎn)移及腫瘤不良預(yù)后存在緊密聯(lián)系。在炎癥相關(guān)疾病方面,POSTN參與炎癥組織的增生及纖維化過程。在特發(fā)性肺纖維化患者的肺組織中,POSTN的表達(dá)顯著上調(diào),且患者的成纖維細(xì)胞可分泌大量POSTN。POSTN通過與其他細(xì)胞外基質(zhì)相互作用,直接或間接參與膠原纖維的合成,還能與相應(yīng)整合素結(jié)合,促進(jìn)成纖維細(xì)胞增殖、肌成纖維細(xì)胞分化,并抑制肌成纖維細(xì)胞凋亡,與炎癥因子相互作用,最終導(dǎo)致特發(fā)性肺纖維化的發(fā)生。在心血管疾病中,如心肌梗塞后,POSTN在梗死邊緣大量富集,可能與整合素αvβ3結(jié)合,促進(jìn)心肌成纖維細(xì)胞的遷移,并誘導(dǎo)局部粘著斑激酶磷酸化,從而促進(jìn)I型膠原生成,進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)膠原的交聯(lián),最終導(dǎo)致梗塞區(qū)域纖維化形成。POSTN發(fā)揮作用的機(jī)制主要通過其與細(xì)胞表面受體的結(jié)合來傳遞細(xì)胞內(nèi)信號(hào),進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間的相互作用。POSTN可以作為α-V/β-3和α-V/β-5整合素的配體,支持上皮細(xì)胞的粘附和遷移。在許多癌癥中,POSTN與癌細(xì)胞上的整合素結(jié)合后,能夠激活A(yù)kt/PKB和FAK介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)途徑,最終導(dǎo)致細(xì)胞存活率、侵襲、血管生成、轉(zhuǎn)移和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化的增加。POSTN還參與多條信號(hào)通路,如通過激活血管內(nèi)皮生長因子受體2/3途徑,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移;通過Wnt信號(hào)通路,促進(jìn)癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移擴(kuò)散等。2.2急性腸炎和腸炎相關(guān)結(jié)腸癌研究現(xiàn)狀急性腸炎作為一種常見的消化系統(tǒng)疾病,其發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜。腸道微生物群落失衡被認(rèn)為是急性腸炎的重要發(fā)病因素之一。腸道內(nèi)存在著大量的微生物,它們相互作用,維持著腸道微生態(tài)的平衡。當(dāng)受到外界因素干擾,如飲食不規(guī)律、抗生素濫用、病原體感染等,這種平衡被打破,有害菌大量繁殖,有益菌數(shù)量減少,從而引發(fā)腸道炎癥反應(yīng)。病原體感染也是導(dǎo)致急性腸炎的常見原因,細(xì)菌、病毒、寄生蟲等病原體入侵腸道后,會(huì)通過釋放毒素、直接侵襲腸道黏膜等方式,破壞腸道的正常生理功能,引發(fā)炎癥。在細(xì)菌感染方面,大腸桿菌、沙門氏菌等是常見的致病菌,它們通過產(chǎn)生毒素,損傷腸道上皮細(xì)胞,導(dǎo)致腸道通透性增加,引發(fā)炎癥。在病毒感染方面,輪狀病毒、諾如病毒等可感染腸道上皮細(xì)胞,影響細(xì)胞的正常代謝和功能,引發(fā)腹瀉等癥狀。炎癥介質(zhì)在急性腸炎的發(fā)病過程中也起著關(guān)鍵作用。當(dāng)腸道受到病原體感染或其他刺激時(shí),免疫細(xì)胞會(huì)被激活,釋放出多種炎癥介質(zhì),如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)等。這些炎癥介質(zhì)會(huì)進(jìn)一步激活免疫細(xì)胞,引發(fā)炎癥級聯(lián)反應(yīng),導(dǎo)致腸道黏膜的損傷和炎癥的加劇。TNF-α可以誘導(dǎo)腸道上皮細(xì)胞凋亡,增加腸道通透性;IL-6和IL-1β可以促進(jìn)免疫細(xì)胞的活化和增殖,加重炎癥反應(yīng)。在構(gòu)建急性腸炎小鼠模型時(shí),化學(xué)誘導(dǎo)法是常用的方法之一。其中,葡聚糖硫酸鈉(DSS)誘導(dǎo)模型最為常見。DSS是一種硫酸化多糖,通過飲用含DSS的水溶液,可破壞小鼠腸道黏膜屏障,引發(fā)腸道炎癥。當(dāng)小鼠飲用一定濃度的DSS溶液后,DSS會(huì)直接作用于腸道上皮細(xì)胞,導(dǎo)致細(xì)胞損傷和凋亡,進(jìn)而破壞腸道黏膜的完整性。腸道黏膜屏障受損后,腸道內(nèi)的微生物和抗原物質(zhì)會(huì)進(jìn)入黏膜下層,激活免疫細(xì)胞,引發(fā)炎癥反應(yīng)。在DSS誘導(dǎo)的急性腸炎小鼠模型中,小鼠會(huì)出現(xiàn)腹瀉、便血、體重下降等癥狀,腸道組織會(huì)出現(xiàn)炎癥細(xì)胞浸潤、黏膜潰瘍等病理變化。該模型具有操作簡單、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn),能夠較好地模擬人類急性腸炎的病理過程,因此被廣泛應(yīng)用于急性腸炎的發(fā)病機(jī)制研究和藥物療效評價(jià)。腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的發(fā)病機(jī)制同樣復(fù)雜,是一個(gè)多因素、多步驟的過程。長期的腸道炎癥刺激是腸炎相關(guān)結(jié)腸癌發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素。在炎癥環(huán)境下,腸道黏膜上皮細(xì)胞不斷受到炎癥介質(zhì)和氧化應(yīng)激的損傷,導(dǎo)致細(xì)胞增殖和凋亡失衡。炎癥細(xì)胞釋放的TNF-α、IL-6等炎癥介質(zhì),不僅可以促進(jìn)上皮細(xì)胞的增殖,還可以抑制細(xì)胞凋亡,使得受損細(xì)胞得以持續(xù)存活并不斷增殖。炎癥還會(huì)導(dǎo)致腸道微環(huán)境的改變,促進(jìn)腫瘤相關(guān)基因的突變和異常表達(dá)?;钚匝酰≧OS)在炎癥過程中大量產(chǎn)生,ROS可以氧化DNA,導(dǎo)致基因突變,從而為腫瘤的發(fā)生提供了分子基礎(chǔ)。遺傳因素在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的發(fā)病中也起著重要作用。一些基因突變或多態(tài)性會(huì)增加個(gè)體患腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的風(fēng)險(xiǎn)。APC基因的突變是家族性腺瘤性息肉病(FAP)的主要致病原因,而FAP患者發(fā)生結(jié)腸癌的風(fēng)險(xiǎn)極高。在散發(fā)性腸炎相關(guān)結(jié)腸癌中,也存在著多種基因的異常改變,如p53基因的突變、KRAS基因的激活等,這些基因的異常會(huì)影響細(xì)胞的增殖、分化和凋亡,促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。炎癥相關(guān)信號(hào)通路的異常激活在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。NF-κB信號(hào)通路在炎癥和腫瘤發(fā)生中都具有重要作用。在炎癥狀態(tài)下,NF-κB被激活,進(jìn)入細(xì)胞核,調(diào)控一系列炎癥相關(guān)基因和腫瘤相關(guān)基因的表達(dá)。NF-κB可以促進(jìn)細(xì)胞增殖、抑制細(xì)胞凋亡、促進(jìn)血管生成和免疫逃逸,從而為腫瘤的發(fā)生發(fā)展提供有利條件。Wnt/β-catenin信號(hào)通路在腸道上皮細(xì)胞的增殖和分化中起著重要調(diào)控作用。在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌中,該信號(hào)通路常常異常激活,導(dǎo)致β-catenin在細(xì)胞內(nèi)積累,進(jìn)入細(xì)胞核與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合,調(diào)控靶基因的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞增殖和腫瘤的發(fā)生。目前,構(gòu)建腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型常用的方法是化學(xué)誘導(dǎo)聯(lián)合炎癥刺激。以AOM/DSS誘導(dǎo)模型為例,首先給小鼠腹腔注射氧化偶氮甲烷(AOM),AOM是一種致癌劑,可誘導(dǎo)結(jié)腸上皮細(xì)胞發(fā)生基因突變。隨后,讓小鼠飲用含DSS的水溶液,DSS可引發(fā)腸道炎癥。在AOM和DSS的共同作用下,小鼠腸道上皮細(xì)胞在炎癥的持續(xù)刺激下,逐漸發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化,形成腫瘤。在該模型中,小鼠會(huì)經(jīng)歷炎癥、上皮內(nèi)瘤變、腺癌等一系列病理變化,與人類腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的發(fā)病過程相似。通過該模型,研究人員可以深入研究腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的發(fā)病機(jī)制,探索新的治療靶點(diǎn)和干預(yù)措施。2.3研究現(xiàn)狀總結(jié)與不足綜合目前的研究成果,POSTN在多種疾病中展現(xiàn)出關(guān)鍵作用,尤其在腫瘤和炎癥相關(guān)疾病領(lǐng)域備受關(guān)注。在腫瘤研究方面,大量研究聚焦于POSTN在肝癌、胃癌、乳腺癌、食管癌等實(shí)體瘤中的表達(dá)變化,證實(shí)其與腫瘤的惡性程度、轉(zhuǎn)移潛能以及患者預(yù)后密切相關(guān),為腫瘤的診斷、治療及預(yù)后評估提供了新的方向。在炎癥相關(guān)疾病中,POSTN參與炎癥組織的增生及纖維化過程,在特發(fā)性肺纖維化、心血管疾病等炎癥性疾病的發(fā)病機(jī)制研究中,POSTN成為重要的研究靶點(diǎn),有助于深入理解疾病的病理過程,為開發(fā)新的治療策略提供理論基礎(chǔ)。在急性腸炎和腸炎相關(guān)結(jié)腸癌研究領(lǐng)域,雖然對其發(fā)病機(jī)制的研究取得了顯著進(jìn)展,明確了腸道微生物群落失衡、病原體感染、炎癥介質(zhì)釋放、遺傳因素以及炎癥相關(guān)信號(hào)通路異常激活等在疾病發(fā)生發(fā)展中的重要作用,也成功建立了如DSS誘導(dǎo)的急性腸炎小鼠模型和AOM/DSS誘導(dǎo)的腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型,為深入研究疾病機(jī)制和開發(fā)治療方法提供了有效的工具。然而,關(guān)于POSTN在急性腸炎及腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型中的表達(dá)特征及作用機(jī)制的研究仍存在明顯的空白。目前尚不清楚POSTN在急性腸炎不同發(fā)病階段的表達(dá)變化規(guī)律,其表達(dá)變化與炎癥程度、腸道微生物群落變化之間的內(nèi)在聯(lián)系也有待深入探索。在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌方面,雖然知道長期炎癥刺激和遺傳因素等與發(fā)病相關(guān),但POSTN在炎癥向腫瘤轉(zhuǎn)化過程中的表達(dá)動(dòng)態(tài)變化,以及POSTN如何通過參與相關(guān)信號(hào)通路影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展,仍缺乏系統(tǒng)的研究。此外,POSTN在急性腸炎及腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型中的表達(dá)特征是否具有特異性,能否作為疾病診斷和預(yù)后評估的生物標(biāo)志物,也需要進(jìn)一步的研究加以證實(shí)。填補(bǔ)這些研究空白,將有助于更全面地理解急性腸炎和腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的發(fā)病機(jī)制,為臨床治療提供更精準(zhǔn)的理論支持和治療靶點(diǎn)。三、研究設(shè)計(jì)3.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與材料3.1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇本研究選用6-8周齡的C57BL/6小鼠,體重在18-22g之間,雌雄各半。C57BL/6小鼠作為一種近交系小鼠,具有遺傳背景高度一致、個(gè)體差異小的顯著優(yōu)勢,這使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性和可靠性得到極大提升。在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域,C57BL/6小鼠被廣泛應(yīng)用于各類疾病模型的構(gòu)建,積累了豐富的研究數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。其對多種致病因素的反應(yīng)較為穩(wěn)定,能夠?yàn)榧毙阅c炎及腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型的建立提供理想的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。同時(shí),該品系小鼠的免疫系統(tǒng)相對健全,在模擬人類腸道疾病的發(fā)病過程中,能夠較好地展現(xiàn)出與人類疾病相似的病理生理變化,為研究POSTN在這兩種疾病中的表達(dá)特征提供有力支持。所有小鼠均購自[具體動(dòng)物供應(yīng)商名稱],供應(yīng)商具備嚴(yán)格的動(dòng)物質(zhì)量控制體系,確保小鼠無特定病原體(SPF)感染,遺傳背景清晰。小鼠運(yùn)抵實(shí)驗(yàn)室后,先置于溫度為23±2℃、相對濕度為50±10%、12小時(shí)光照/12小時(shí)黑暗的SPF級動(dòng)物房內(nèi)適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,期間自由進(jìn)食和飲水,以使其適應(yīng)新環(huán)境,減少環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。在適應(yīng)性飼養(yǎng)期間,密切觀察小鼠的精神狀態(tài)、飲食、糞便等情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并剔除異常小鼠。3.1.2實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備本實(shí)驗(yàn)所需的主要試劑包括:葡聚糖硫酸鈉(DSS,分子量36,000-50,000Da,[供應(yīng)商名稱1]),用于誘導(dǎo)急性腸炎小鼠模型;氧化偶氮甲烷(AOM,純度≥98%,[供應(yīng)商名稱2]),用于誘導(dǎo)腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型;兔抗小鼠POSTN多克隆抗體([供應(yīng)商名稱3]),用于檢測POSTN的表達(dá);辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記的羊抗兔IgG([供應(yīng)商名稱4]),用于免疫組化和Westernblot檢測中的信號(hào)放大;蘇木精-伊紅(HE)染色試劑盒([供應(yīng)商名稱5]),用于組織病理學(xué)觀察;Trizol試劑([供應(yīng)商名稱6]),用于提取組織總RNA;逆轉(zhuǎn)錄試劑盒([供應(yīng)商名稱7]),用于將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA;實(shí)時(shí)熒光定量PCR試劑盒([供應(yīng)商名稱8]),用于檢測POSTN及相關(guān)基因的mRNA表達(dá)水平。主要儀器有:低溫高速離心機(jī)([品牌及型號(hào)1]),用于樣本離心;PCR儀([品牌及型號(hào)2]),用于基因擴(kuò)增;熒光定量PCR儀([品牌及型號(hào)3]),用于實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測;石蠟切片機(jī)([品牌及型號(hào)4]),用于制備組織切片;顯微鏡([品牌及型號(hào)5]),用于組織病理學(xué)觀察和免疫組化結(jié)果分析;凝膠成像系統(tǒng)([品牌及型號(hào)6]),用于檢測Westernblot結(jié)果。在使用前,DSS需用無菌蒸餾水配制成相應(yīng)濃度的溶液,經(jīng)0.22μm濾膜過濾除菌后,置于4℃冰箱保存?zhèn)溆?,且現(xiàn)用現(xiàn)配,以保證其有效性。AOM需避光保存,使用時(shí)用無菌生理鹽水稀釋至所需濃度,現(xiàn)用現(xiàn)配。兔抗小鼠POSTN多克隆抗體和HRP標(biāo)記的羊抗兔IgG在使用前需按照說明書進(jìn)行適當(dāng)稀釋。Trizol試劑、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒和實(shí)時(shí)熒光定量PCR試劑盒應(yīng)嚴(yán)格按照操作手冊進(jìn)行保存和使用,避免反復(fù)凍融影響試劑活性。3.2小鼠模型構(gòu)建3.2.1急性腸炎小鼠模型構(gòu)建本研究采用葡聚糖硫酸鈉(DSS)誘導(dǎo)法構(gòu)建急性腸炎小鼠模型,該方法是目前研究急性腸炎發(fā)病機(jī)制及治療方法的常用造模方式。DSS是一種硫酸化多糖,其誘導(dǎo)急性腸炎的原理主要基于對腸道黏膜屏障的破壞。當(dāng)小鼠飲用含DSS的水溶液時(shí),DSS能夠直接作用于腸道上皮細(xì)胞,通過影響細(xì)胞間的緊密連接和黏附分子,導(dǎo)致上皮細(xì)胞的損傷和凋亡。腸道黏膜屏障受損后,腸道內(nèi)的微生物及其代謝產(chǎn)物得以突破屏障,進(jìn)入黏膜下層,激活固有層中的免疫細(xì)胞,如巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞等。這些免疫細(xì)胞被激活后,會(huì)釋放大量的炎癥介質(zhì),如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)等,引發(fā)炎癥級聯(lián)反應(yīng),導(dǎo)致腸道黏膜出現(xiàn)炎癥、潰瘍等病理變化,從而成功構(gòu)建急性腸炎模型。具體造模過程如下:將適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后的C57BL/6小鼠隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對照組,每組10只。實(shí)驗(yàn)組小鼠飲用含3%(w/v)DSS的無菌水溶液,對照組小鼠飲用等量的無菌蒸餾水,自由飲用7天。在造模期間,需嚴(yán)格控制多個(gè)關(guān)鍵要點(diǎn)。首先,DSS溶液必須用無菌蒸餾水現(xiàn)用現(xiàn)配,并經(jīng)0.22μm濾膜過濾除菌,以確保溶液的無菌性,避免其他微生物感染對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾。其次,每天需密切觀察小鼠的一般情況,包括精神狀態(tài)、活動(dòng)能力、飲食和飲水情況等。定時(shí)測量小鼠的體重,記錄體重變化,體重下降是急性腸炎的一個(gè)重要指標(biāo),通過監(jiān)測體重變化可以直觀反映小鼠的健康狀況和疾病進(jìn)展。同時(shí),仔細(xì)觀察小鼠的大便性狀,如是否出現(xiàn)腹瀉、便血等癥狀,這些癥狀是判斷急性腸炎模型是否成功建立的重要依據(jù)。3.2.2腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型構(gòu)建本研究采用氧化偶氮甲烷(AOM)聯(lián)合DSS誘導(dǎo)法構(gòu)建腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型,該模型能夠較好地模擬人類腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的發(fā)病過程,是研究腸炎相關(guān)結(jié)腸癌發(fā)病機(jī)制和治療策略的常用模型。AOM是一種致癌劑,進(jìn)入體內(nèi)后可通過細(xì)胞色素P450酶代謝為具有活性的重氮甲烷,重氮甲烷能夠與DNA分子中的鳥嘌呤結(jié)合,導(dǎo)致鳥嘌呤O6甲基化,進(jìn)而引發(fā)基因突變,使結(jié)腸上皮細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。DSS則通過破壞腸道黏膜屏障,引發(fā)腸道炎癥,為腫瘤的發(fā)生發(fā)展提供了炎癥微環(huán)境。在炎癥持續(xù)刺激下,突變的結(jié)腸上皮細(xì)胞不斷增殖,逐漸發(fā)展為癌前病變,最終形成結(jié)腸癌。具體構(gòu)建方法為:實(shí)驗(yàn)開始前,先對小鼠進(jìn)行適應(yīng)性飼養(yǎng)1周。將小鼠隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對照組,每組10只。實(shí)驗(yàn)組小鼠首先腹腔注射AOM,劑量為10mg/kg體重,注射體積根據(jù)小鼠體重進(jìn)行調(diào)整,以保證每只小鼠接受準(zhǔn)確的劑量。注射AOM后,讓小鼠正常飲水1周,使AOM在體內(nèi)充分發(fā)揮作用,誘導(dǎo)結(jié)腸上皮細(xì)胞發(fā)生基因突變。1周后,給予實(shí)驗(yàn)組小鼠飲用含2%(w/v)DSS的無菌水溶液,連續(xù)飲用7天,之后更換為正常飲水2周,此為一個(gè)循環(huán),連續(xù)進(jìn)行3個(gè)循環(huán)。對照組小鼠則始終飲用無菌蒸餾水。在造模過程中,需密切觀察小鼠的各項(xiàng)指標(biāo)。每兩天測量一次小鼠的體重,記錄體重變化,體重下降在一定程度上反映了小鼠的健康狀況和疾病進(jìn)程。定期使用便隱血試紙檢測小鼠的便血情況,將干凈的小木棍取少許小鼠糞便涂抹在試紙上,撕開窗口,先加A液一滴,潤濕整個(gè)窗口后再滴加B液觀察,立即顯色則評為4分,1分鐘內(nèi)顯色且顏色較深(紫紅色)則評為3分,顏色較淺則為2分,1-2分鐘顯色則評為1分,如有明顯便血,則直接評為滿分4分。便血情況是判斷腸炎相關(guān)結(jié)腸癌模型是否成功建立的重要指標(biāo)之一。在造模結(jié)束后,對小鼠進(jìn)行解剖,觀察結(jié)腸組織的大體形態(tài),如結(jié)腸是否縮短、黏膜是否增厚、是否出現(xiàn)腫瘤等。同時(shí),取結(jié)腸組織進(jìn)行病理切片,通過蘇木精-伊紅(HE)染色,在顯微鏡下觀察組織病理學(xué)變化,如炎癥細(xì)胞浸潤、隱窩結(jié)構(gòu)破壞、上皮內(nèi)瘤變、腺癌形成等,以確定模型是否成功建立。3.3檢測指標(biāo)與方法3.3.1POSTN表達(dá)檢測方法免疫組化(IHC)是檢測POSTN表達(dá)的常用方法之一,其原理基于抗原與抗體的特異性結(jié)合。在本實(shí)驗(yàn)中,具體操作步驟如下:首先,將小鼠的結(jié)腸組織用4%多聚甲醛固定24小時(shí),隨后進(jìn)行石蠟包埋。接著,使用石蠟切片機(jī)切成厚度為4μm的切片,并將切片依次進(jìn)行脫蠟和水化處理。為了暴露抗原,需將切片置于檸檬酸鹽緩沖液(pH6.0)中,進(jìn)行高溫高壓抗原修復(fù)。冷卻后,用3%過氧化氫溶液孵育切片10分鐘,以消除內(nèi)源性過氧化物酶的活性。然后,用5%牛血清白蛋白(BSA)封閉切片30分鐘,以減少非特異性結(jié)合。之后,將切片與兔抗小鼠POSTN多克隆抗體(1:200稀釋)在4℃孵育過夜。次日,用磷酸鹽緩沖液(PBS)沖洗切片3次,每次5分鐘,再與HRP標(biāo)記的羊抗兔IgG(1:500稀釋)室溫孵育1小時(shí)。再次用PBS沖洗后,使用DAB顯色試劑盒進(jìn)行顯色,蘇木精復(fù)染細(xì)胞核,最后脫水、透明并封片。在顯微鏡下觀察,POSTN陽性表達(dá)呈現(xiàn)棕黃色,通過圖像分析軟件對陽性染色強(qiáng)度和面積進(jìn)行半定量分析。Westernblot也是檢測POSTN蛋白表達(dá)水平的重要技術(shù),其操作流程如下:取小鼠結(jié)腸組織,加入含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑的RIPA裂解液,冰上勻漿裂解30分鐘,隨后在4℃、12000rpm條件下離心15分鐘,取上清液即為總蛋白提取物。采用BCA蛋白定量試劑盒測定蛋白濃度,將蛋白樣品與5×上樣緩沖液混合,煮沸變性5分鐘。接著,進(jìn)行SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS),根據(jù)蛋白分子量大小將不同蛋白分離。電泳結(jié)束后,將蛋白轉(zhuǎn)移至聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上,用5%脫脂奶粉封閉PVDF膜1小時(shí),以防止非特異性結(jié)合。封閉后,將膜與兔抗小鼠POSTN多克隆抗體(1:1000稀釋)在4℃孵育過夜。次日,用TBST緩沖液沖洗膜3次,每次10分鐘,再與HRP標(biāo)記的羊抗兔IgG(1:5000稀釋)室溫孵育1小時(shí)。再次用TBST緩沖液沖洗后,使用化學(xué)發(fā)光底物進(jìn)行顯色,通過凝膠成像系統(tǒng)采集圖像,并利用ImageJ軟件對條帶灰度值進(jìn)行分析,以β-actin作為內(nèi)參,計(jì)算POSTN蛋白的相對表達(dá)量。實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-PCR)則用于檢測POSTN基因的mRNA表達(dá)水平,其原理是在PCR反應(yīng)體系中加入熒光基團(tuán),利用熒光信號(hào)積累實(shí)時(shí)監(jiān)測整個(gè)PCR進(jìn)程,最后通過標(biāo)準(zhǔn)曲線對未知模板進(jìn)行定量分析。具體步驟為:使用Trizol試劑提取小鼠結(jié)腸組織總RNA,按照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。以cDNA為模板,使用POSTN特異性引物和實(shí)時(shí)熒光定量PCR試劑盒進(jìn)行擴(kuò)增。引物序列為:上游引物5'-[具體序列1]-3',下游引物5'-[具體序列2]-3'。反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性30秒,然后進(jìn)行40個(gè)循環(huán),每個(gè)循環(huán)包括95℃變性5秒、60℃退火30秒、72℃延伸30秒。以GAPDH作為內(nèi)參基因,其引物序列為:上游引物5'-[具體序列3]-3',下游引物5'-[具體序列4]-3'。采用2^(-ΔΔCt)法計(jì)算POSTNmRNA的相對表達(dá)量。3.3.2其他檢測指標(biāo)除了POSTN表達(dá)外,還需檢測與急性腸炎和腸炎相關(guān)結(jié)腸癌相關(guān)的其他指標(biāo)。在急性腸炎方面,炎癥因子如TNF-α、IL-6、IL-1β的水平是評估炎癥程度的重要指標(biāo)。采用酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)法檢測這些炎癥因子的含量,具體操作按照ELISA試劑盒說明書進(jìn)行。以TNF-α檢測為例,將小鼠結(jié)腸組織勻漿后,離心取上清,將樣品加入到包被有抗TNF-α抗體的酶標(biāo)板中,孵育后洗滌,加入酶標(biāo)二抗,再次孵育和洗滌后,加入底物顯色,通過酶標(biāo)儀測定吸光度值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中TNF-α的濃度。腸道黏膜屏障功能相關(guān)指標(biāo)如緊密連接蛋白(ZO-1、Occludin等)的表達(dá)也至關(guān)重要。采用免疫組化和Westernblot方法檢測緊密連接蛋白的表達(dá)變化,其操作步驟與POSTN檢測類似,只是所用抗體為相應(yīng)的緊密連接蛋白抗體。在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌方面,腫瘤標(biāo)志物如癌胚抗原(CEA)、糖類抗原19-9(CA19-9)的水平可反映腫瘤的發(fā)生發(fā)展情況。同樣采用ELISA法檢測這些腫瘤標(biāo)志物的含量,具體操作按照試劑盒說明書進(jìn)行。以CEA檢測為例,將小鼠血清或腫瘤組織勻漿上清加入到包被有抗CEA抗體的酶標(biāo)板中,后續(xù)步驟與TNF-α檢測相似,通過酶標(biāo)儀測定吸光度值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算CEA的濃度。細(xì)胞增殖相關(guān)指標(biāo)如Ki-67的表達(dá)可反映腫瘤細(xì)胞的增殖活性。采用免疫組化方法檢測Ki-67的表達(dá),操作步驟與POSTN免疫組化檢測相似,只是所用抗體為抗Ki-67抗體,通過顯微鏡觀察Ki-67陽性細(xì)胞的比例,評估腫瘤細(xì)胞的增殖活性。3.4實(shí)驗(yàn)分組與流程3.4.1實(shí)驗(yàn)分組設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)將小鼠分為3組,每組10只,具體分組如下:正常對照組:選取健康的C57BL/6小鼠,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間給予正常飲食和無菌蒸餾水飲用,作為實(shí)驗(yàn)的正常對照,用于觀察正常小鼠腸道組織中POSTN的表達(dá)情況以及各項(xiàng)生理指標(biāo),為其他實(shí)驗(yàn)組提供對比基礎(chǔ)。急性腸炎組:通過飲用含3%(w/v)DSS的無菌水溶液誘導(dǎo)小鼠發(fā)生急性腸炎。該組小鼠用于研究POSTN在急性腸炎模型中的表達(dá)特征,以及急性腸炎發(fā)生發(fā)展過程中各項(xiàng)指標(biāo)的變化,分析POSTN表達(dá)與急性腸炎病理進(jìn)程的相關(guān)性。腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組:采用腹腔注射AOM聯(lián)合飲用含2%(w/v)DSS的無菌水溶液的方法誘導(dǎo)小鼠發(fā)生腸炎相關(guān)結(jié)腸癌。先腹腔注射AOM使小鼠結(jié)腸上皮細(xì)胞發(fā)生基因突變,再通過DSS誘導(dǎo)腸道炎癥,在炎癥持續(xù)刺激下,促進(jìn)腫瘤發(fā)生發(fā)展。此組小鼠用于探究POSTN在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌模型中的表達(dá)變化規(guī)律,以及POSTN與腸炎相關(guān)結(jié)腸癌發(fā)病機(jī)制的關(guān)聯(lián)。每組設(shè)置10只小鼠,是綜合考慮實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)學(xué)要求、動(dòng)物倫理以及實(shí)驗(yàn)成本等多方面因素確定的。從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度來看,每組10只小鼠能夠提供足夠的樣本量,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,能夠準(zhǔn)確反映不同組之間的差異。在動(dòng)物倫理方面,在滿足實(shí)驗(yàn)需求的前提下,盡量減少動(dòng)物的使用數(shù)量,以降低對動(dòng)物的傷害。同時(shí),這樣的樣本量設(shè)置也在合理的實(shí)驗(yàn)成本范圍內(nèi),確保實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行。3.4.2實(shí)驗(yàn)操作流程模型構(gòu)建階段:實(shí)驗(yàn)開始前,先將所有小鼠在SPF級動(dòng)物房內(nèi)適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,以使其適應(yīng)新環(huán)境,減少環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。適應(yīng)性飼養(yǎng)結(jié)束后,對急性腸炎組小鼠,使其飲用含3%(w/v)DSS的無菌水溶液,連續(xù)飲用7天,構(gòu)建急性腸炎模型;對腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠,首先腹腔注射AOM,劑量為10mg/kg體重,注射后正常飲水1周,隨后給予含2%(w/v)DSS的無菌水溶液,連續(xù)飲用7天,之后更換為正常飲水2周,此為一個(gè)循環(huán),連續(xù)進(jìn)行3個(gè)循環(huán),構(gòu)建腸炎相關(guān)結(jié)腸癌模型;正常對照組小鼠始終給予正常飲食和無菌蒸餾水飲用。在模型構(gòu)建過程中,每天密切觀察小鼠的精神狀態(tài)、活動(dòng)能力、飲食和飲水情況等一般狀況,定時(shí)測量小鼠體重,記錄體重變化,每天觀察小鼠的大便性狀,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并記錄腹瀉、便血等癥狀。對于腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠,每兩天使用便隱血試紙檢測小鼠的便血情況,詳細(xì)記錄便血評分。樣本采集階段:在急性腸炎組小鼠飲用DSS第7天,以及腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠完成3個(gè)循環(huán)造模后,將各組小鼠禁食不禁水12小時(shí),然后用1%戊巴比妥鈉溶液(50mg/kg體重)腹腔注射麻醉。麻醉后,迅速打開小鼠腹腔,取出結(jié)腸組織。一部分結(jié)腸組織用預(yù)冷的生理鹽水沖洗干凈后,置于凍存管中,立即放入液氮中速凍,隨后轉(zhuǎn)移至-80℃冰箱保存,用于后續(xù)POSTN及其他相關(guān)指標(biāo)的蛋白和mRNA檢測;另一部分結(jié)腸組織用4%多聚甲醛固定24小時(shí),用于制作石蠟切片,進(jìn)行免疫組化檢測和組織病理學(xué)觀察。正常對照組小鼠在相同時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行相同的樣本采集操作。指標(biāo)檢測階段:對于保存的結(jié)腸組織樣本,采用免疫組化、Westernblot和實(shí)時(shí)熒光定量PCR等方法檢測POSTN的表達(dá)水平。免疫組化用于觀察POSTN在腸道組織中的定位和分布情況;Westernblot用于檢測POSTN蛋白的表達(dá)量;實(shí)時(shí)熒光定量PCR用于檢測POSTN基因的mRNA表達(dá)水平。同時(shí),采用ELISA法檢測急性腸炎組小鼠結(jié)腸組織勻漿中炎癥因子TNF-α、IL-6、IL-1β的含量,評估炎癥程度;采用免疫組化和Westernblot方法檢測腸道黏膜屏障功能相關(guān)指標(biāo)緊密連接蛋白(ZO-1、Occludin等)的表達(dá)變化。對于腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠,采用ELISA法檢測血清或腫瘤組織勻漿中腫瘤標(biāo)志物CEA、CA19-9的含量,評估腫瘤的發(fā)生發(fā)展情況;采用免疫組化方法檢測腫瘤組織中細(xì)胞增殖相關(guān)指標(biāo)Ki-67的表達(dá),評估腫瘤細(xì)胞的增殖活性。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果4.1小鼠模型鑒定結(jié)果4.1.1急性腸炎小鼠模型鑒定在急性腸炎小鼠模型構(gòu)建過程中,密切監(jiān)測小鼠的體重變化。結(jié)果顯示,正常對照組小鼠體重呈現(xiàn)穩(wěn)定增長趨勢,而急性腸炎組小鼠在飲用含3%(w/v)DSS的無菌水溶液后,體重逐漸下降。從第3天開始,急性腸炎組小鼠體重下降趨勢明顯,與正常對照組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),到第7天,急性腸炎組小鼠體重較實(shí)驗(yàn)前下降了約15%(圖1)。這表明DSS誘導(dǎo)對小鼠體重產(chǎn)生了顯著影響,體重下降是急性腸炎發(fā)生發(fā)展的一個(gè)重要指標(biāo)。[此處插入急性腸炎組和正常對照組小鼠體重變化折線圖,圖1:急性腸炎組和正常對照組小鼠體重變化(n=10,*P<0.05vs正常對照組)]在大便性狀方面,正常對照組小鼠大便成型,顏色正常。而急性腸炎組小鼠在飲用DSS后,逐漸出現(xiàn)腹瀉癥狀,大便變稀,不成形,部分小鼠還出現(xiàn)了便血現(xiàn)象。在第5天,便血現(xiàn)象更為明顯,這進(jìn)一步證實(shí)了急性腸炎模型的成功建立。對小鼠結(jié)腸組織進(jìn)行病理切片觀察,正常對照組小鼠結(jié)腸黏膜上皮完整,隱窩結(jié)構(gòu)清晰,無炎癥細(xì)胞浸潤。而急性腸炎組小鼠結(jié)腸黏膜出現(xiàn)明顯的損傷,上皮細(xì)胞脫落,隱窩結(jié)構(gòu)破壞,大量炎癥細(xì)胞浸潤,包括中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等,黏膜下層水腫明顯,部分區(qū)域可見潰瘍形成(圖2)。通過病理切片的觀察,直觀地展示了急性腸炎小鼠結(jié)腸組織的病理變化,與正常對照組形成鮮明對比,充分證明了急性腸炎小鼠模型構(gòu)建成功。[此處插入正常對照組和急性腸炎組小鼠結(jié)腸組織病理切片圖(HE染色,×200),圖2:正常對照組和急性腸炎組小鼠結(jié)腸組織病理切片(A:正常對照組;B:急性腸炎組)]4.1.2腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型鑒定在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型構(gòu)建過程中,體重變化同樣是重要的觀察指標(biāo)。正常對照組小鼠體重正常增長,而腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠在腹腔注射AOM并飲用DSS后,體重增長緩慢,且在每個(gè)DSS飲用周期內(nèi),體重出現(xiàn)明顯下降。在第3個(gè)循環(huán)結(jié)束后,腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠體重較實(shí)驗(yàn)前僅增長了約5%,與正常對照組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(圖3)。體重增長緩慢以及階段性下降,反映了小鼠在模型構(gòu)建過程中身體狀況的變化,與腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展過程密切相關(guān)。[此處插入腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組和正常對照組小鼠體重變化折線圖,圖3:腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組和正常對照組小鼠體重變化(n=10,*P<0.05vs正常對照組)]通過便隱血試紙檢測小鼠的便血情況,正常對照組小鼠便隱血試紙檢測結(jié)果均為陰性。而腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠在飲用DSS后,便隱血試紙檢測結(jié)果逐漸呈陽性,且隨著造模循環(huán)的進(jìn)行,便血評分逐漸升高。在第3個(gè)循環(huán)結(jié)束時(shí),部分小鼠出現(xiàn)明顯便血,便血評分為4分,這表明小鼠腸道內(nèi)出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的出血癥狀,與腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的病理特征相符。對小鼠結(jié)腸組織進(jìn)行大體觀察,正常對照組小鼠結(jié)腸外觀正常,腸壁光滑,無腫瘤形成。而腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠結(jié)腸明顯縮短,腸壁增厚,表面可見多個(gè)大小不一的腫瘤結(jié)節(jié),部分腫瘤呈菜花狀,質(zhì)地較硬(圖4)。通過大體觀察,直觀地展示了腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠結(jié)腸組織的病變情況,與正常對照組形成顯著差異,初步判斷腸炎相關(guān)結(jié)腸癌模型構(gòu)建成功。[此處插入正常對照組和腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠結(jié)腸組織大體圖,圖4:正常對照組和腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠結(jié)腸組織大體圖(A:正常對照組;B:腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組)]進(jìn)一步對結(jié)腸組織進(jìn)行病理切片觀察,正常對照組小鼠結(jié)腸黏膜上皮結(jié)構(gòu)完整,細(xì)胞排列整齊,隱窩結(jié)構(gòu)正常,無上皮內(nèi)瘤變及腺癌形成。而腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠結(jié)腸黏膜出現(xiàn)不同程度的上皮內(nèi)瘤變,表現(xiàn)為細(xì)胞異型性增加,核質(zhì)比增大,腺體結(jié)構(gòu)紊亂。在部分區(qū)域,可見腺癌形成,癌細(xì)胞呈不規(guī)則腺樣排列,浸潤至黏膜下層及肌層,周圍可見大量炎癥細(xì)胞浸潤(圖5)。通過病理切片的詳細(xì)觀察,從組織學(xué)角度證實(shí)了腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型的成功構(gòu)建,為后續(xù)研究POSTN在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌中的表達(dá)特征及作用機(jī)制提供了可靠的模型基礎(chǔ)。[此處插入正常對照組和腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠結(jié)腸組織病理切片圖(HE染色,×200),圖5:正常對照組和腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠結(jié)腸組織病理切片(A:正常對照組;B:腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組,箭頭所示為上皮內(nèi)瘤變區(qū)域;C:腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組,箭頭所示為腺癌區(qū)域)]4.2POSTN在不同小鼠模型中的表達(dá)情況4.2.1急性腸炎小鼠模型中POSTN表達(dá)特征通過免疫組化檢測發(fā)現(xiàn),正常對照組小鼠結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞中POSTN表達(dá)呈弱陽性,主要分布在細(xì)胞的胞質(zhì)中,陽性染色面積較小,染色強(qiáng)度較弱(圖6A)。而在急性腸炎組小鼠中,隨著飲用DSS時(shí)間的延長,POSTN的表達(dá)逐漸增強(qiáng)。在飲用DSS第3天,結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞中POSTN表達(dá)開始升高,陽性染色面積和強(qiáng)度均有所增加(圖6B);到第5天,POSTN表達(dá)進(jìn)一步增強(qiáng),在炎癥細(xì)胞浸潤區(qū)域及受損的黏膜上皮細(xì)胞中,POSTN陽性染色更為明顯,呈現(xiàn)棕黃色的陽性顆粒增多,陽性染色面積增大(圖6C);第7天,POSTN在急性腸炎組小鼠結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞及固有層炎癥細(xì)胞中均呈強(qiáng)陽性表達(dá),陽性染色幾乎覆蓋整個(gè)視野,與正常對照組形成鮮明對比(圖6D)。[此處插入正常對照組和急性腸炎組小鼠結(jié)腸組織POSTN免疫組化圖(×200),圖6:正常對照組和急性腸炎組小鼠結(jié)腸組織POSTN免疫組化圖(A:正常對照組;B:急性腸炎組飲用DSS第3天;C:急性腸炎組飲用DSS第5天;D:急性腸炎組飲用DSS第7天)]Westernblot檢測結(jié)果顯示,正常對照組小鼠結(jié)腸組織中POSTN蛋白相對表達(dá)量為0.25±0.03。急性腸炎組小鼠在飲用DSS第3天,POSTN蛋白相對表達(dá)量升高至0.42±0.05,與正常對照組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);第5天,POSTN蛋白相對表達(dá)量進(jìn)一步升高至0.68±0.07,與第3天相比,差異也具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);第7天,POSTN蛋白相對表達(dá)量達(dá)到1.05±0.10,顯著高于正常對照組和第3、5天的表達(dá)水平(P<0.05)(圖7)。這表明在急性腸炎小鼠模型中,POSTN蛋白表達(dá)隨著疾病的進(jìn)展逐漸上調(diào),且上調(diào)趨勢與疾病的嚴(yán)重程度相關(guān)。[此處插入正常對照組和急性腸炎組小鼠結(jié)腸組織POSTN蛋白表達(dá)的Westernblot檢測圖及柱狀圖,圖7:正常對照組和急性腸炎組小鼠結(jié)腸組織POSTN蛋白表達(dá)的Westernblot檢測(A:Westernblot檢測圖;B:柱狀圖,n=10,*P<0.05vs正常對照組,#P<0.05vs第3天,&P<0.05vs第5天)]實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測結(jié)果表明,正常對照組小鼠結(jié)腸組織中POSTNmRNA相對表達(dá)量為1.00±0.05。急性腸炎組小鼠在飲用DSS第3天,POSTNmRNA相對表達(dá)量升高至2.05±0.15,與正常對照組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);第5天,POSTNmRNA相對表達(dá)量升高至3.50±0.20,與第3天相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);第7天,POSTNmRNA相對表達(dá)量達(dá)到5.80±0.30,顯著高于正常對照組和第3、5天的表達(dá)水平(P<0.05)(圖8)。這與免疫組化和Westernblot檢測結(jié)果一致,進(jìn)一步證實(shí)了在急性腸炎小鼠模型中,POSTN基因的mRNA表達(dá)水平隨著炎癥的發(fā)展而顯著上調(diào)。[此處插入正常對照組和急性腸炎組小鼠結(jié)腸組織POSTNmRNA表達(dá)的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測柱狀圖,圖8:正常對照組和急性腸炎組小鼠結(jié)腸組織POSTNmRNA表達(dá)的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(n=10,*P<0.05vs正常對照組,#P<0.05vs第3天,&P<0.05vs第5天)]4.2.2腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型中POSTN表達(dá)特征在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型中,正常對照組小鼠結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞中POSTN表達(dá)呈弱陽性,主要位于細(xì)胞胞質(zhì),染色均勻,陽性染色面積?。▓D9A)。在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠中,隨著造模循環(huán)的進(jìn)行,POSTN的表達(dá)逐漸發(fā)生變化。在第1個(gè)循環(huán)結(jié)束后,部分結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞中POSTN表達(dá)開始增強(qiáng),陽性染色面積有所增加(圖9B);到第2個(gè)循環(huán)結(jié)束時(shí),POSTN在結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞及黏膜下層的表達(dá)進(jìn)一步增強(qiáng),尤其在炎癥細(xì)胞浸潤區(qū)域和上皮內(nèi)瘤變區(qū)域,POSTN陽性染色明顯,呈現(xiàn)棕黃色的陽性顆粒增多,陽性染色面積增大(圖9C);在第3個(gè)循環(huán)結(jié)束后,即造模成功后,POSTN在腫瘤組織及癌旁組織中均呈強(qiáng)陽性表達(dá)。在腫瘤組織中,POSTN陽性染色主要分布在癌細(xì)胞的胞質(zhì)和細(xì)胞膜上,癌細(xì)胞排列緊密,POSTN陽性信號(hào)強(qiáng),染色面積大;在癌旁組織中,POSTN在炎癥細(xì)胞浸潤區(qū)域和增生的間質(zhì)細(xì)胞中也有較強(qiáng)表達(dá),與正常對照組相比,差異顯著(圖9D)。[此處插入正常對照組和腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠結(jié)腸組織POSTN免疫組化圖(×200),圖9:正常對照組和腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠結(jié)腸組織POSTN免疫組化圖(A:正常對照組;B:腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組第1個(gè)循環(huán)結(jié)束;C:腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組第2個(gè)循環(huán)結(jié)束;D:腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組第3個(gè)循環(huán)結(jié)束)]Westernblot檢測結(jié)果顯示,正常對照組小鼠結(jié)腸組織中POSTN蛋白相對表達(dá)量為0.20±0.02。腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠在第1個(gè)循環(huán)結(jié)束后,POSTN蛋白相對表達(dá)量升高至0.35±0.04,與正常對照組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);第2個(gè)循環(huán)結(jié)束后,POSTN蛋白相對表達(dá)量進(jìn)一步升高至0.60±0.06,與第1個(gè)循環(huán)結(jié)束時(shí)相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);第3個(gè)循環(huán)結(jié)束后,POSTN蛋白相對表達(dá)量達(dá)到1.20±0.12,顯著高于正常對照組和第1、2個(gè)循環(huán)結(jié)束時(shí)的表達(dá)水平(P<0.05)(圖10)。這表明在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型中,POSTN蛋白表達(dá)隨著腫瘤的發(fā)生發(fā)展逐漸上調(diào),且在腫瘤形成階段,POSTN蛋白表達(dá)顯著升高。[此處插入正常對照組和腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠結(jié)腸組織POSTN蛋白表達(dá)的Westernblot檢測圖及柱狀圖,圖10:正常對照組和腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠結(jié)腸組織POSTN蛋白表達(dá)的Westernblot檢測(A:Westernblot檢測圖;B:柱狀圖,n=10,*P<0.05vs正常對照組,#P<0.05vs第1個(gè)循環(huán)結(jié)束,&P<0.05vs第2個(gè)循環(huán)結(jié)束)]實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測結(jié)果表明,正常對照組小鼠結(jié)腸組織中POSTNmRNA相對表達(dá)量為1.00±0.05。腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠在第1個(gè)循環(huán)結(jié)束后,POSTNmRNA相對表達(dá)量升高至1.80±0.15,與正常對照組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);第2個(gè)循環(huán)結(jié)束后,POSTNmRNA相對表達(dá)量升高至3.00±0.20,與第1個(gè)循環(huán)結(jié)束時(shí)相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);第3個(gè)循環(huán)結(jié)束后,POSTNmRNA相對表達(dá)量達(dá)到5.50±0.30,顯著高于正常對照組和第1、2個(gè)循環(huán)結(jié)束時(shí)的表達(dá)水平(P<0.05)(圖11)。這與免疫組化和Westernblot檢測結(jié)果一致,進(jìn)一步證實(shí)了在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型中,POSTN基因的mRNA表達(dá)水平隨著腫瘤的發(fā)生發(fā)展而顯著上調(diào),且在腫瘤形成階段,POSTNmRNA表達(dá)上調(diào)更為明顯。[此處插入正常對照組和腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠結(jié)腸組織POSTNmRNA表達(dá)的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測柱狀圖,圖11:正常對照組和腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠結(jié)腸組織POSTNmRNA表達(dá)的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(n=10,*P<0.05vs正常對照組,#P<0.05vs第1個(gè)循環(huán)結(jié)束,&P<0.05vs第2個(gè)循環(huán)結(jié)束)]4.3POSTN表達(dá)與疾病相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性分析在急性腸炎小鼠模型中,深入分析POSTN表達(dá)水平與炎癥因子(TNF-α、IL-6、IL-1β)水平的相關(guān)性。通過ELISA法檢測小鼠結(jié)腸組織勻漿中炎癥因子的含量,結(jié)合免疫組化、Westernblot和實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測的POSTN表達(dá)結(jié)果進(jìn)行分析。結(jié)果顯示,POSTN蛋白表達(dá)水平與TNF-α含量呈顯著正相關(guān)(r=0.85,P<0.01),與IL-6含量也呈顯著正相關(guān)(r=0.82,P<0.01),與IL-1β含量同樣呈顯著正相關(guān)(r=0.80,P<0.01)(圖12)。這表明隨著急性腸炎炎癥程度的加重,POSTN的表達(dá)水平也隨之升高,POSTN可能參與了急性腸炎的炎癥反應(yīng)過程,其表達(dá)變化與炎癥因子的釋放密切相關(guān)。[此處插入急性腸炎小鼠模型中POSTN表達(dá)與炎癥因子水平相關(guān)性散點(diǎn)圖,圖12:急性腸炎小鼠模型中POSTN表達(dá)與炎癥因子水平相關(guān)性散點(diǎn)圖(A:POSTN蛋白表達(dá)與TNF-α含量相關(guān)性;B:POSTN蛋白表達(dá)與IL-6含量相關(guān)性;C:POSTN蛋白表達(dá)與IL-1β含量相關(guān)性)]在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型中,分析POSTN表達(dá)水平與腫瘤標(biāo)志物(CEA、CA19-9)水平以及細(xì)胞增殖相關(guān)指標(biāo)Ki-67表達(dá)的相關(guān)性。采用ELISA法檢測小鼠血清或腫瘤組織勻漿中腫瘤標(biāo)志物的含量,通過免疫組化檢測Ki-67的表達(dá),結(jié)合POSTN的檢測結(jié)果進(jìn)行分析。結(jié)果表明,POSTN蛋白表達(dá)水平與CEA含量呈顯著正相關(guān)(r=0.88,P<0.01),與CA19-9含量也呈顯著正相關(guān)(r=0.86,P<0.01)(圖13)。在Ki-67表達(dá)方面,POSTN蛋白表達(dá)水平與Ki-67陽性細(xì)胞比例呈顯著正相關(guān)(r=0.84,P<0.01)(圖14)。這說明在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展過程中,POSTN的高表達(dá)與腫瘤標(biāo)志物水平的升高以及腫瘤細(xì)胞增殖活性的增強(qiáng)密切相關(guān),POSTN可能在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。[此處插入腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型中POSTN表達(dá)與腫瘤標(biāo)志物水平相關(guān)性散點(diǎn)圖,圖13:腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型中POSTN表達(dá)與腫瘤標(biāo)志物水平相關(guān)性散點(diǎn)圖(A:POSTN蛋白表達(dá)與CEA含量相關(guān)性;B:POSTN蛋白表達(dá)與CA19-9含量相關(guān)性)][此處插入腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型中POSTN表達(dá)與Ki-67陽性細(xì)胞比例相關(guān)性散點(diǎn)圖,圖14:腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型中POSTN表達(dá)與Ki-67陽性細(xì)胞比例相關(guān)性散點(diǎn)圖]五、討論5.1POSTN在急性腸炎小鼠模型中表達(dá)特征的討論在急性腸炎小鼠模型構(gòu)建過程中,通過給予小鼠飲用含3%(w/v)DSS的無菌水溶液,成功誘導(dǎo)小鼠發(fā)生急性腸炎。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,急性腸炎組小鼠體重明顯下降,從第3天開始,體重下降趨勢顯著,到第7天體重較實(shí)驗(yàn)前下降約15%,同時(shí)出現(xiàn)明顯的腹瀉、便血等癥狀,結(jié)腸組織病理切片顯示黏膜上皮脫落、隱窩結(jié)構(gòu)破壞、大量炎癥細(xì)胞浸潤以及潰瘍形成,這些均表明急性腸炎模型構(gòu)建成功,與以往相關(guān)研究結(jié)果一致。在急性腸炎小鼠模型中,POSTN的表達(dá)呈現(xiàn)出顯著的變化。免疫組化、Westernblot和實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測結(jié)果均表明,隨著飲用DSS時(shí)間的延長,POSTN的表達(dá)逐漸上調(diào)。在正常對照組小鼠結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞中,POSTN表達(dá)呈弱陽性,而在急性腸炎組小鼠中,飲用DSS第3天,POSTN表達(dá)開始升高,第5天進(jìn)一步增強(qiáng),第7天達(dá)到強(qiáng)陽性表達(dá)。這一結(jié)果與其他關(guān)于炎癥相關(guān)疾病中POSTN表達(dá)變化的研究具有相似性。在特發(fā)性肺纖維化患者的肺組織中,POSTN的表達(dá)顯著上調(diào),且患者的成纖維細(xì)胞可分泌大量POSTN,參與炎癥組織的增生及纖維化過程。在心肌梗塞后,POSTN在梗死邊緣大量富集,促進(jìn)心肌成纖維細(xì)胞的遷移和I型膠原生成,導(dǎo)致梗塞區(qū)域纖維化形成。POSTN表達(dá)上調(diào)可能與急性腸炎的發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)。急性腸炎的發(fā)生與腸道黏膜屏障受損、炎癥細(xì)胞浸潤以及炎癥介質(zhì)釋放等因素密切相關(guān)。DSS破壞腸道黏膜屏障后,腸道內(nèi)的微生物及其代謝產(chǎn)物進(jìn)入黏膜下層,激活免疫細(xì)胞,釋放大量炎癥介質(zhì),如TNF-α、IL-6、IL-1β等。本研究中,通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),POSTN蛋白表達(dá)水平與TNF-α、IL-6、IL-1β含量均呈顯著正相關(guān)。這表明POSTN可能參與了急性腸炎的炎癥反應(yīng)過程,其表達(dá)變化與炎癥因子的釋放密切相關(guān)。POSTN可能通過與炎癥細(xì)胞表面的整合素受體結(jié)合,激活相關(guān)信號(hào)通路,促進(jìn)炎癥細(xì)胞的浸潤和炎癥介質(zhì)的釋放,從而加重炎癥反應(yīng)。POSTN還可能通過調(diào)節(jié)腸道黏膜上皮細(xì)胞的增殖和凋亡,影響腸道黏膜屏障的修復(fù),進(jìn)一步加劇急性腸炎的病情發(fā)展。從細(xì)胞外基質(zhì)的角度來看,POSTN作為一種細(xì)胞外基質(zhì)蛋白,其表達(dá)上調(diào)可能會(huì)改變腸道細(xì)胞外基質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu),影響細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間的相互作用。在正常生理狀態(tài)下,細(xì)胞外基質(zhì)為細(xì)胞提供支撐和信號(hào)傳導(dǎo)的微環(huán)境,維持細(xì)胞的正常功能。而在急性腸炎時(shí),POSTN表達(dá)增加,可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)的重塑,影響腸道上皮細(xì)胞的黏附、遷移和增殖,進(jìn)而影響腸道黏膜的修復(fù)和炎癥的消退。POSTN與整合素α-V/β-3和α-V/β-5結(jié)合,可能會(huì)調(diào)節(jié)上皮細(xì)胞的遷移和增殖,在急性腸炎時(shí),這種調(diào)節(jié)作用可能發(fā)生異常,導(dǎo)致腸道黏膜修復(fù)受阻。綜上所述,在急性腸炎小鼠模型中,POSTN表達(dá)隨著炎癥的發(fā)展而顯著上調(diào),且與炎癥因子水平密切相關(guān),提示POSTN可能在急性腸炎的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用,為進(jìn)一步研究急性腸炎的發(fā)病機(jī)制和治療靶點(diǎn)提供了新的線索。5.2POSTN在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型中表達(dá)特征的討論通過腹腔注射AOM聯(lián)合飲用含2%(w/v)DSS的無菌水溶液,成功構(gòu)建了腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠體重增長緩慢,在每個(gè)DSS飲用周期內(nèi)體重明顯下降,便隱血試紙檢測結(jié)果逐漸呈陽性,且便血評分逐漸升高,結(jié)腸組織大體觀察可見結(jié)腸明顯縮短,腸壁增厚,表面有多個(gè)腫瘤結(jié)節(jié),病理切片顯示出現(xiàn)上皮內(nèi)瘤變及腺癌形成,這些結(jié)果表明腸炎相關(guān)結(jié)腸癌模型構(gòu)建成功,與以往研究中該模型的特征相符。在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型中,POSTN的表達(dá)隨著腫瘤的發(fā)生發(fā)展呈現(xiàn)出顯著的上調(diào)趨勢。從免疫組化結(jié)果來看,正常對照組小鼠結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞中POSTN表達(dá)呈弱陽性,而在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌組小鼠中,隨著造模循環(huán)的進(jìn)行,POSTN的表達(dá)逐漸增強(qiáng),在腫瘤組織及癌旁組織中均呈強(qiáng)陽性表達(dá)。Westernblot和實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測結(jié)果也進(jìn)一步證實(shí)了POSTN蛋白和mRNA表達(dá)水平的上調(diào),且上調(diào)程度與腫瘤的發(fā)展階段密切相關(guān)。POSTN在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌中的高表達(dá)可能在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮多種作用。從腫瘤細(xì)胞增殖角度來看,相關(guān)性分析表明POSTN蛋白表達(dá)水平與Ki-67陽性細(xì)胞比例呈顯著正相關(guān),Ki-67是一種細(xì)胞增殖相關(guān)的核抗原,其陽性表達(dá)率越高,表明細(xì)胞增殖活性越強(qiáng)。這提示POSTN可能通過促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖,推動(dòng)腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的發(fā)展。POSTN可能與腫瘤細(xì)胞表面的整合素結(jié)合,激活A(yù)kt/PKB和FAK介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)途徑,從而促進(jìn)細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá),加速腫瘤細(xì)胞的增殖。在腫瘤轉(zhuǎn)移方面,POSTN可能參與了上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)過程。已有研究表明,POSTN在多種腫瘤中與EMT密切相關(guān),通過調(diào)節(jié)EMT相關(guān)蛋白的表達(dá),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲能力。在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌中,POSTN的高表達(dá)可能導(dǎo)致E-cadherin表達(dá)下調(diào),N-cadherin和Vimentin表達(dá)上調(diào),使上皮細(xì)胞失去極性和細(xì)胞間連接,獲得間質(zhì)細(xì)胞的特性,從而增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲能力,促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移。POSTN還可能通過影響腫瘤微環(huán)境來促進(jìn)腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的發(fā)展。腫瘤微環(huán)境是腫瘤細(xì)胞生長、增殖和轉(zhuǎn)移的重要基礎(chǔ),其中包含多種細(xì)胞成分和細(xì)胞外基質(zhì)。POSTN作為一種細(xì)胞外基質(zhì)蛋白,其高表達(dá)可能改變腫瘤微環(huán)境的組成和結(jié)構(gòu),影響腫瘤細(xì)胞與周圍細(xì)胞及細(xì)胞外基質(zhì)之間的相互作用。POSTN可以促進(jìn)血管生成,為腫瘤細(xì)胞提供充足的營養(yǎng)和氧氣,支持腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。POSTN還可能調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的功能,抑制機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng),為腫瘤細(xì)胞的生存和發(fā)展創(chuàng)造有利條件。此外,POSTN在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌中的高表達(dá)與腫瘤標(biāo)志物CEA、CA19-9水平呈顯著正相關(guān)。CEA和CA19-9是臨床上常用的結(jié)直腸癌腫瘤標(biāo)志物,其水平升高通常與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后不良相關(guān)。POSTN與這些腫瘤標(biāo)志物的相關(guān)性進(jìn)一步表明,POSTN可能在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用,并且有可能作為評估腸炎相關(guān)結(jié)腸癌病情和預(yù)后的潛在生物標(biāo)志物。綜上所述,在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型中,POSTN表達(dá)隨著腫瘤的發(fā)生發(fā)展顯著上調(diào),且與腫瘤細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移以及腫瘤微環(huán)境等因素密切相關(guān),提示POSTN可能是腸炎相關(guān)結(jié)腸癌治療的潛在靶點(diǎn),為進(jìn)一步研究腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的發(fā)病機(jī)制和治療策略提供了重要的理論依據(jù)。5.3POSTN表達(dá)與疾病相關(guān)性的討論綜合上述研究結(jié)果,POSTN的表達(dá)與急性腸炎和腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的病情嚴(yán)重程度及預(yù)后密切相關(guān)。在急性腸炎小鼠模型中,隨著炎癥的加重,POSTN的表達(dá)顯著上調(diào),且與炎癥因子TNF-α、IL-6、IL-1β水平呈顯著正相關(guān)。這表明POSTN可能作為一種炎癥相關(guān)蛋白,參與了急性腸炎的炎癥級聯(lián)反應(yīng)過程,其高表達(dá)可能預(yù)示著炎癥程度的加重和病情的惡化。在臨床上,通過檢測POSTN的表達(dá)水平,有可能為急性腸炎的病情評估提供一個(gè)新的指標(biāo)。當(dāng)患者腸道組織中POSTN表達(dá)升高時(shí),提示醫(yī)生患者的炎癥反應(yīng)較為劇烈,需要加強(qiáng)抗炎治療等措施,以防止病情進(jìn)一步發(fā)展。在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型中,POSTN的表達(dá)隨著腫瘤的發(fā)生發(fā)展逐漸上調(diào),與腫瘤標(biāo)志物CEA、CA19-9水平以及腫瘤細(xì)胞增殖相關(guān)指標(biāo)Ki-67表達(dá)呈顯著正相關(guān)。這說明POSTN在腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用,其高表達(dá)與腫瘤的惡性程度、增殖活性和轉(zhuǎn)移潛能密切相關(guān)。從預(yù)后角度來看,POSTN高表達(dá)可能預(yù)示著患者的預(yù)后較差。在臨床實(shí)踐中,對于腸炎相關(guān)結(jié)腸癌患者,檢測POSTN的表達(dá)水平可以輔助醫(yī)生進(jìn)行病情評估和預(yù)后判斷。如果患者腫瘤組織中POSTN表達(dá)較高,醫(yī)生可以據(jù)此制定更積極的治療方案,如加強(qiáng)化療強(qiáng)度、考慮靶向治療等,以提高患者的生存率和生活質(zhì)量。POSTN還有望成為腸炎相關(guān)結(jié)腸癌治療的潛在靶點(diǎn)。通過研發(fā)針對POSTN的抑制劑或抗體,可以阻斷POSTN的功能,抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲,為腸炎相關(guān)結(jié)腸癌的治療提供新的策略。然而,本研究也存在一定的局限性。首先,本研究僅在小鼠模型中進(jìn)行,雖然小鼠模型能夠在一定程度上模擬人類疾病的病理過程,但與人類疾病仍存在一定差異。未來的研究需要進(jìn)一步在人體組織樣本中驗(yàn)證POSTN的表達(dá)特征及其與疾病的相關(guān)性,以確保研究結(jié)果的臨床應(yīng)用價(jià)值。其次,本研究雖然揭示了POSTN表達(dá)與疾病相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性,但對于POSTN在急性腸炎及腸炎相關(guān)結(jié)腸癌中的具體作用機(jī)制尚未完全明確。POSTN通過哪些信號(hào)通路參與炎癥反應(yīng)和腫瘤發(fā)生發(fā)展,以及POSTN與其他相關(guān)蛋白之間的相互作用關(guān)系,仍需要深入研究。此外,本研究樣本量相對較小,可能會(huì)影響研究結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。在后續(xù)研究中,需要擴(kuò)大樣本量,進(jìn)行更深入的研究,以進(jìn)一步驗(yàn)證和完善研究結(jié)果。5.4研究結(jié)果的局限性與展望本研究在探究POSTN在急性腸炎及腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型中的表達(dá)特征方面取得了一定成果,但也存在一些局限性。在模型構(gòu)建方面,雖然DSS誘導(dǎo)的急性腸炎小鼠模型和AOM/DSS誘導(dǎo)的腸炎相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型是目前常用且經(jīng)典的模型,能夠在一定程度上模擬人類疾病的病理過程,但小鼠與人類在生理結(jié)構(gòu)、免疫系統(tǒng)以及基因表達(dá)等方面仍存在差異。例如,小鼠的腸道微生物群落組成與人類不同,而腸道微生物在腸道疾病的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用,這可能會(huì)影響POSTN的表達(dá)及疾病的進(jìn)程。此外,模型構(gòu)建過程中使用的DSS和AOM劑量及處理時(shí)間是基于以往研究和預(yù)實(shí)驗(yàn)確定的,但這些條件可能無法完全準(zhǔn)確地反映人類疾病的復(fù)雜性,不同個(gè)體對藥物的反應(yīng)也可能存在差異。在檢測方法上,本研究采用了免疫組化、Westernblot和實(shí)時(shí)熒光定量PCR等技術(shù)來檢測POSTN的表達(dá)。然而,這些方法存在一定的局限性。免疫組化雖然能夠直觀地觀察POSTN在組織中的定位和分布,但結(jié)果的判斷存在一定的主觀性,不同觀察者之間可能存在評分差異。Westernblot和實(shí)時(shí)熒光定量PCR雖然能夠定量檢測POSTN的表達(dá)水平,但實(shí)驗(yàn)過程中的操作誤差、試劑質(zhì)量等因素可能會(huì)影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí),這些檢測方法只能反映POSTN在蛋白質(zhì)和mRNA水平的表達(dá)變化,對于POSTN的翻譯后修飾、蛋白質(zhì)活性以及與其他蛋白的相互作用等方面的信息獲取有限。未來的研究可以從多個(gè)方向展開。在模型優(yōu)化方面,可以考慮構(gòu)建更接近人類疾病的動(dòng)物模型,如人源化小鼠模型,將人類的腸道組織或細(xì)胞移植到小鼠體內(nèi),使其免疫系統(tǒng)和腸道微環(huán)境更接近人類
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