结直肠肿瘤形成和炎症在老鼠模型中基于由于自行车DSS治疗慢性炎症

文摘

炎症是与结直肠癌的发展,目的是评估恶性潜能和炎症程度dextran-sulphate-sodium - (DSS)诱导循环(CTM)在大鼠结肠肿瘤模型,比较它与azoxymethane——(急性中耳炎)诱导CTM模型。两组肿瘤发展,虽然在DSS组结肠黏膜出现水肿和出血侵蚀发育异常的病变的数量和高以及粘膜髓过氧化物酶浓度和粪便的活菌数肠杆菌科。肝脏脂肪变性影响评估的,实质损失,出血、炎症入渗,醋酸的比例更高和更低的丁酸盐的比例在结肠内容被发现。DSS模型似乎模拟临床情况和可能有价值的炎症相关的发育不良和结肠癌的调查,以及肝功能改变内生炎症介质。

1。介绍

慢性炎症的特点是持续活跃的炎症反应和组织破坏,它似乎是一个驱动机制促进癌的发展在结肠和直肠的病人患有溃疡性结肠炎(UC)的一个主要形式的特发性炎性肠道疾病(1]。与一般人群相比,长期UC患者高患结直肠癌的风险,从而增加疾病的程度和持续时间增加(2]。

粘膜炎症可能导致结肠致癌作用通过不同的机制,如诱导基因突变,增加cryptal细胞增殖,隐窝细胞代谢的变化和胆汁酸肝肠循环,和改变菌群3,4]。发育不良描述建筑和细胞学异常上皮,使器官癌症发展,和发育异常表示作为恶性肿瘤的指标在加州大学(5]。结肠上皮细胞提供了一个关键障碍保护宿主免受居民共生体和致病性微生物。炎症在胃肠道粘膜的完整性及其深刻影响的能力抵抗损伤引起的细胞腔的因素。腺癌患者的大肠肠道屏障的破坏是假定,研究结果表明,肠道细菌把从大量肠6]。

远端回肠和结肠的微生物群是复杂的,新陈代谢活跃,与肠上皮细胞和免疫细胞互动。作曲的肠道菌群的变化会导致减少保护和增加大量的积极的细菌种类,和更多的促炎的粪便微生物群落曾被观察到在UC患者与健康人相比7]。脂多糖(LPS),来源于外层信封的革兰氏阴性细菌生理肠道微生物群的一部分,是一个主要的诱导的炎症反应,引起广泛的各种器官的损害,包括肝脏(8),在肠道通透性增加和细菌易位。细菌之间潜在联系的组件和肝胆的炎症已经证实(9),和广泛的肝组织学异常被发现在慢性UC患者(10),肝细胞的脂肪浸润和原发性硬化性胆管炎是最常见的病变(11]。

产生的短链脂肪酸(SCFAs),结肠在厌氧发酵的微生物区系,代表腔的内容的一个主要的组成部分。在发酵过程中形成的三种主要SCFAs乙酸,丙酸,丁酸,丙酸,丁酸和最有效地改善一个持续的炎症反应(12]。

结肠致癌机制阐明使用几个动物模型,绝大多数使用azoxymethane(急性中耳炎)或其它致癌剂单独或结合硫酸葡聚糖钠(DSS)。DSS是nongenotoxic硫酸化多糖用于诱导实验性慢性结肠炎和colitis-associated瘤形成,组织病理学想起人类的加州大学(13),但DSS诱导结肠炎症的确切机制仍然未知。作为人类观察到,发育不良和/或癌症发展扁平病灶或dysplasia-associated病变长期DSS执政期间(14]。中耳炎是一个结肠靶向致癌物质,作为一个有效的工具来评估结肠肿瘤易感啮齿动物(15]。中耳炎是一个极其有效的方法管理诱导结肠的腺癌。然而,这个模型是否代表inflammation-driven致癌作用可以质疑。

因此了解之间的关系感兴趣的结肠炎症和致癌作用与长期炎症模型的压力。在目前的研究中,我们主要集中在组织病理学评价结肠和肝脏标本,肠杆菌科对乳酸杆菌,SCFAs和炎症标记物。

2。材料和方法

2.1。动物和实验设计

女性Sprague-Dawley老鼠从Mollegard (Viby、丹麦),他们被安置四个每笼在plastic-bottomed的笼子里。动物被允许免费使用水,虽然采食量是局限于23 g(每鼠dwb,干重的基础上)。照明控制在12 h光暗周期和温度保持在22°C。所有程序涉及动物和他们的护理伦理委员会批准的隆德大学动物实验。老鼠被分为三组:未经处理的动物,也就是说,正常的控制(NC组),动物治疗周期与硫酸葡聚糖钠组(DSS),和动物对待azoxymethane(急性中耳炎组)。DSS组管理4% (w / v) DSS (MW = 36000 - 50000;ICN生物医药公司,极光,俄亥俄州)溶解在饮用水为7天,10天的自来水,然后这个循环重复的11倍。

每天改变了DSS的解决方案。急性中耳炎组给予一个腹腔内注射(15毫克/公斤体重)的急性中耳炎(σ,圣路易斯,美国,溶解在0.9%氯化钠),和注射后1周开始,动物饮用水中管理5% DSS 7天,之后,老鼠没有进一步治疗18周的观察。所有的化学试剂均为分析纯。

在整个研究中,所有老鼠的饮食包括燕麦麸膳食纤维50克/公斤的水平(dwb)(表1)。干物质含量与小麦淀粉、调整和膳食纤维的含量为17.2克/ 100克(dwb),在1.6克/ 100克(dwb) Klason木质素,也就是说,组件不溶于12 M H₂所以₄。nonstarch多糖主要由葡萄糖(61%)、木糖(19%),和阿拉伯糖(12%)(数据未显示)。经过7天的适应饮食,实验周期开始每天收集和饲料残留物。

老鼠体重前后适应时期,以及每日在DSS消耗量。是尝试量化的饮用水和DSS负载吸收的老鼠。喝卷记录每24 h为每个笼子里(四只动物),和DSS的负载计算每个动物在实验期间:(总饮用水(mL)×(DSS (g) / 100毫升))/动物的数量。

2.2。抽样

血液样本的分析结合珠蛋白和SCFAs隐静脉的研究团体,在周期1,5日和10对DSS组和急性中耳炎和NC组,在同一取样倍DSS集团。在每个DSS周期,采集标本的第七天DSS管理和第十天以下的水。同时,收集粪便样本为活菌数和体温测量。

在实验的最后,动物犀牛与Hypnorm (Janssen-Cilag有限公司分工、杨森制药Beerse,比利时),Dormicum (f·霍夫曼-罗氏公司AG)、巴塞尔、瑞士),和水(1:1:2)剂量的0.15毫升/ 100克体重皮下注射。分析细胞因子和SCFAs动脉血液被收集和肠系膜淋巴结和肝脏细菌易位和肝脏组织学均获得。整个colorectum colocaecal结到肛门边缘切除,盲肠和结肠的腔的内容分析SCFAs轻轻删除,和pH值测量在盲肠的内容存储在−40°C。宏观上研究了大肠病变的总值记录,然后结肠被切断,缓冲福尔马林固定在10%,24小时。组织学检查进行石蜡包埋部分,经过苏木精和伊红染色())。从远端结肠组织样本也储存分析髓过氧化酶(MPO)。

2.3。结肠炎的临床评分

DSS-induced疾病严重度分析方面的疾病活动指数(DAI),进而计算的基础上减肥,粪便一致性和直肠出血。评分系统进行验证(16和关联与病理组织学检查结果显示13]。傣族是评估每天从0到天7和0 - 4的得分规模平均每个临床参数,然后为每一个动物。减肥、粪便和出血分数定义为修改后的得分限制(17]。

2.4。髓过氧化酶(MPO)活动

远端结肠标本收集的测量髓过氧化酶(MPO)和重之前存储在−70°C到试验的时间。试验过程是按照奥斯曼et al。18]。活动被表示为单位每克湿重的组织。

2.5。组织学评价

标本的远端部分结肠和肝脏被光学显微镜评估。评价宏观异常通过结肠的整个长度和微观变化由一位有经验的外科医生和病理学家评估,分别。远端结肠活检的场所,在选择采样站点(息肉或发育异常的病变和周围粘膜),以及肝左叶都在中性缓冲福尔马林固定,石蜡包埋的标准程序。串行部分被削减为每个器官和haematoxylin-eosin染色法染色。组织学图像选择显示不同的结果在不同的团体,不说明完成活检的状况。在结肠,发育不良的程度得分从正常粘膜,粘膜有轻度发育异常(异常扭曲的隐窝的长度和方向)和严重发育不良(有严重失真的洞口,非典型上皮细胞,杯状细胞减少或损失,浓染的细胞核,并增加数量的细胞有丝分裂)。数值评分系统用于启用统计评估(1 =正常粘膜;2 =低品位发育不良;3 =优质发育不良)。

肝脏标本进行评估的脂肪变性程度根据冲击等。19),脂肪变性被列为缺席(= 0),轻微时出现在< 1/3的肝细胞(= 1),中度1/3-2/3当礼物的肝细胞(= 2),和严重的时候出现在> 2/3的肝细胞(= 3)。浸润炎症细胞的存在和位置和肝损伤也记录下来。脂肪的炎症程度和nonsteatotic区域,停滞,和损失的实质是分级使用半定量的范围内(0)(缺席),1(轻微),2(中度),3(广泛)20.]。

2.6。细菌易位

在肠道上皮细胞,肠道细菌易位测量样本的尾状叶肝脏和肠系膜淋巴结收集无菌和冷冻立即−70°C,直到确定。解冻后,样品被放置在一个超声波浴(微孔,Sundbyberg,瑞典)5分钟和涡旋状砂质为2分钟。可行的数量从深胆汁葡萄糖(VRBG)琼脂(Oxoid)孵化24小时耗氧在37°C (肠杆菌科数)、脑心浸液(BHI)琼脂(Difco,底特律,密歇根州)孵化耗氧和厌氧条件下,如上所述,在37°C 72 h(有氧和厌氧细菌数,resp),从Rogosa琼脂(Oxoid),孵化厌氧在37°C 72 h(乳酸杆菌计数)。结果表示为积极文化/组的发生率。

殖民地被随机选择从板块积极的文化,和隔离亚文化之前接受16 s rDNA测序。

2.7。活菌计数的肠杆菌科乳酸杆菌和粪便

粪便样本解冻冷冻剂和单一化,稀释,镀Rogosa琼脂为乳酸杆菌计数(Oxoid;厌氧孵化(气体充填系统、气包;正欲迪金森微生物系统、Cockeysville Md) 37°C 72 h)和VRBG肠杆菌科数(Oxoid;孵化24小时的耗氧在37°C)。

殖民地被随机选择从可数Rogosa琼脂板(10 - 150)。总之,44收集隔离。

2.8。随机扩增多态性DNA (RAPD)分析

聚合酶链反应的模板,原油细胞提取制备按照协议Quednau et al。21)和1微升的PCR模板中使用聚合酶链反应(PCR) (21]。琼脂糖凝胶电泳(III型,均等就业机会高,σ)运行,凝胶与溴化乙锭染色和紫外光照下拍摄。

2.9。16 s rDNA测序

使用的引物扩增的16 s rRNA基因ENV1 (5′aga GTT TGA TII TGG CTC AG-3′,大肠杆菌编号8-27)和ENV2 (5′cgg ITA有条件现金援助TGT TAC广汽TT-3′,大肠杆菌编号1511 - 1492)(22]。PCR反应混合物包含0.2μM两个引物的5μL模板DNA, 5μL 10 x PCR反应与1.5毫米MgCl缓冲区₂(罗氏诊断GmbH,曼海姆,德国),200年μM每三磷酸脱氧核苷酸,2.5 U的Taq DNA聚合酶(罗氏诊断,曼海姆,德国)在最后一卷50μl . PCR进行PCR Mastercycle 5333(埃普多夫)和以下资料:1周期在94°C 3分钟,其次是30 96°C的周期15年代,50°C 30年代,90年代和72°C,和一个额外的扩展在72°C 10分钟。PCR产品(5μL)被证实为1.5% (wt. /卷)琼脂糖凝胶在1 x此种缓冲(硼酸三89毫米,89毫米,2.5毫米EDTA, pH值8.3),溴化乙锭染色后。扩增子被MWG单链测序(生物技术、Ebersberg、德国)和16 s rDNA序列(主要是大约500个基点)受到爆炸搜索对基因库(23]或对齐到16 s rDNA编码序列从核糖体数据库检索(RDP-II) [24为一个近似的系统发育关系)。

2.10。膳食纤维

燕麦的可溶性和不可溶性膳食纤维是由重量法(25]。纤维残留的构成是由气液色谱分析(相关)中性糖作为alditol醋酸纤维素和spectrophotometrically糖羰酸(26]。

2.11。短链脂肪酸(SCFAs)

SCFAs(醋酸、丙、异丁酸丁,异戊,和戊酸)分析血清中使用相关[27小的修改。水和2-ethylbutyric酸(内部标准)被添加到血清样本,用盐酸和SCFAs protonised。中空纤维丰富SCFAs,沉浸在血清中解决方案和SCFAs提取到纤维的内腔。16 h的提取后,腔内容通红,与盐酸混合之前被注入到熔融石英毛细管柱(DB-FFAP 125 - 3237, J&W科学、安捷伦科技公司,福尔松的,加州,美国。ChemStation软件(美国安捷伦科技有限公司,威明顿,▽)被用于分析GC。

结肠和盲肠的大量SCFAs(醋酸、丙异丁,丁,异戊、戊、己、庚酸)、相关分析的方法(28与一些细微的修改。水与盐酸的混合和2-ethylbutyric酸添加到粪便样本。悬浮液是单一化与超Turrax T25基本(IKA-WERKE、Staufen、德国),然后离心机(MSE超级小,雨果Tillquist AB,桑纳,瑞典)之前注入到熔融石英毛细管柱(见前)。

2.12。体温

体温的老鼠与直肠数字温度计测量基准和DSS和随后的政府后,水在循环周期1、5、10和在相应的时间点数控和急性中耳炎组。老鼠被放置在一个控制装置时,体温测量。

2.13。结合珠蛋白

血清结合珠蛋白的浓度进行了分析使用手册微型板块(96 microwell盘子,Nunc Roskilde音乐节、丹麦)的方法。血清孵化了血红蛋白(Hb)(0.12毫克/毫升牛血红蛋白(西格玛奥德里奇,圣路易斯,美国)在0.15 M氯化钠(默克Schuchardt、Hohenbrunn、德国))导致保存过氧化物酶活动的复杂。由过氧化物酶的底物显色溶液;0.5 M柠檬酸缓冲液pH值3.8 (0.5 M柠檬酸钠二水合物(J。T贝克帐面价值,Deventer, Holland), 0.5 M citric acid-1-hydrate (Merck)), 1% Tween 20 (Merck), 20 mM phenol (International Biotechnologies Inc., Eastman Kodak Co. Rochester, NY), 0.39 mM dithioerythritol (Sigma), 1.6 mM 4-aminoantipyrine (Sigma), 1 mM 8-anilino-1-naphthalene sulphonic acid (Sigma), and 1 μL 30% H₂O₂/ 0.7毫升的解决方案(默克公司)),活动,结合珠蛋白的量正比于样品,测量在600 nm (SpectraMax M2 Multi-detection微型板块读者,分子器件、森尼维耳市,加利福尼亚州,美国)并与结合珠蛋白标准(2毫克/毫升)(Tridelta发展有限公司,埃里克西县基尔代尔,爱尔兰)。

2.14。多种细胞因子分析

细胞因子的定量分析(白介素- 1 (IL)β、il - 4、il - 6、il - 10、il - 12 IL-17,地震,TNF -α干扰素-γ)和瘦素,Milliplex微阵列系统遵循制造商的建议的协议。所有样品都是在重复运行,结果被评估使用MilliplexTM分析师v . 3.4(微孔)。值略低于标准曲线检测极限的值。

2.15。统计数据

体重变化,戴分数,MPO活性,发育异常的病变,溃疡,得分用于结肠和肝脏的病理评价样本,乳酸杆菌肠杆菌科,结合珠蛋白、细胞因子和瘦素(数字1,9,10和表2和3)提出了中位数25和75百分位数。SigmaStat version 3.0进行了统计(SPSS Inc .)、芝加哥、生病,美国)。所有组之间的差异被克鲁斯卡尔-沃利斯检验单向方差分析评价排名紧随其后的是所有成对多重比较(Student-Newman-Keuls方法)如果适当的程序。治疗组之间的差异被Mann-Whitney等级评估和测试。的预期效益之间的关系是确定使用皮尔逊相关系数。计算脂肪变性的发生率,炎性细胞浸润,停滞不前,失去实质和易位(表3)是在QuickStat进行版本2.6和被Fisher精确检验评估。

SCFAs计算每个酸的浓度(μ摩尔/ g)乘以盲肠的数量。个人SCFAs计算的比例占总SCFAs每个老鼠之前统计评估(表5)。采食量、盲肠的内容、盲肠的组织重量,盲肠的pH值,提出了SCFAs意味着±SEM(平均数标准误差)。统计评价的样本之间的差异,单向方差分析使用一般线性模型程序(GLM,方差分析)(表使用5)。一款统计软件统计软件(释放14)被用于制造这些评估。水平的意义进行了测试除非另有规定。

3所示。结果

3.1。采食量和体重变化

的专业方案,有一个体重差异组,急性中耳炎组的体重略高(209 g(204.5 - -210.8) /动物)与DSS组(189.5 (181.5 - -191.0)g /动物)和数控(189 g(187.0 - -192.0) /动物)组。

在研究过程中,采食量的NC组(20.1 g / (d和老鼠)和DSS组(19.2 g / (d和老鼠))是类似的,而摄入中耳炎组有点低(17.1 g / (d和老鼠))。所有动物的体重在研究过程中,最后,体重变化NC组(240.5 (218.5 - -265.5)g /动物)高于DSS (173.5 (167.0 - -217.5) g /动物,)或急性中耳炎(159.0 (152.3 - -178.0)g /动物),)组。饲料消费考虑的时候,一个重要的体重变化(g /公斤饲料/动物)被发现之间的数控(72.9(66.2 - -80.5)和急性中耳炎组(56.8 (54.4 - -63.6)),但不是相比DSS组(56.0 (53.9 - -70.2))。没有盲肠的内容或盲肠的组织重量差异被发现之间的团体(数据未显示)。

3.2。疾病活动指数

疾病活动指数(DAI)第一次DSS的DSS周期后组(4% DSS;0.33(0.33 - -0.5))没有显著不同于傣族的奇异治疗后急性中耳炎组5% DSS (0.67 (0.33 - -0.67))。许多动物有软凳和haemoccult积极,但他们的体重收益没有减少在这段时间的治疗。此后,只有轻微的临床症状(轻微的直肠出血和软凳)偶尔指出中耳炎组。DSS组,结肠炎的迹象逐渐消失后纯水期间1日周期。在第二周期,傣族分数达到显著差异(1.33 (0.67 - -1.67)),随着时间的推移,分数逐渐增加,没有恢复DSS周期之间的管理。实验周期结束的时候,所有的动物在DSS组表现出直肠出血,便溏,身体减肥的DSS观察周期和戴显著更高的分数之间的第一和第十一周期DSS管理局(2.0 (1.5 - -2.3))。死亡率是0%。

3.3。髓过氧化物酶活性

髓过氧化物酶活动被用来量化中性粒细胞积聚在结肠组织中明显更高的DSS组(14.1 U / g(8.8 - -20.9))比NC组(5.6 U / g(3.0 - -5.8))和急性中耳炎组(5.5 U / g(4.9 - -8.7))(图1)。

3.4。组织学和结肠的宏观变化

的粘膜架构NC组评估是正常的。没有溃疡的上皮衬里,隐窝和固有层炎性浸润是正常的(图2)。

DSS集团在光学显微镜显示结肠炎症大多局限于黏膜和黏膜下层,与表面上皮细胞,炎症细胞的渗透,杯状细胞,地穴失真和脓肿,粘膜溃疡和侵蚀,伴随粘膜下水肿。患病的条件似乎是分布在整个结肠,但特别突出的左侧大肠和横结肠。再生和增生的上皮细胞形态大多类似低级发育不良的部分高档发育不良和息肉诊断为腺癌,观察(数字3和4)。低度发育不良的发生率明显高于DSS组比NC组和急性中耳炎组(表2,)。中耳炎组,几个高档发育不良的特点被发现时,偶尔有梗的腺癌显示维管组织的茎和含有丰富的腺体发育异常的上皮(图5),但与其他组相比,差异不显著。DSS组相比,急性中耳炎的息肉组被最小隔离炎症,侵蚀,或增生的上皮细胞,这表明疾病过程不是连续(图6)。检查特定的组织学得分没有显著差异(表2)。

从每个动物形态学检查结肠显示可见肠壁增厚的DSS组(图7)。内陷息肉(图的一个原因8偶尔看到)和扩张降结肠DSS组和急性中耳炎组。没有迹象表明总值的粘膜溃疡或中耳炎组肠壁增厚。定量,病变分为低度发育不良(3.0(0.0 - -5.5))明显高于DSS组相比NC组(0.0 (0.0 - -0.0);)和急性中耳炎组(0.0 (0.0 - -0.0);)(图9)。26发育异常的病灶分布在5个动物被发现在DSS组相比,所有其他组。相同的模式实现了结肠溃疡,也就是说,11溃疡DSS组中被发现(1.0(0.5 - -2.5),而没有被发现在其他两组(与NC组;对急性中耳炎组)(图10)。息肉在急性中耳炎组的数量总共是30,分布在3个动物。DSS组3发现息肉,分布在2的动物。没有发现息肉NC组。

3.5。易位和肝脏组织病理学评价

的发生率无显著差异的活细菌易位肝脏或肠系膜淋巴结组之间(表3)。

肝脏的NC组显示不同程度的微小脂肪(图11)。温和性脂肪肝在脂肪内的一个案例。DSS组、轻度到中度脂肪变性程度。肝小叶与实质损失,偶尔的病灶部位出血,和小炎症nonsteatotic地区的渗透(图12)。只有轻微的肝脂肪变性可以看到在急性中耳炎组标本。在没有的情况下,实质炎症浸润,实质损失,或者出血可能是发现(图13)。

通过使用数值评分系统,实质炎症浸润的程度nonsteatotic区域显示明显高于DSS组(2.0(2.0 - -2.0))相比NC组(0.0 (0.0 - -0.0))和急性中耳炎组(0.0 (0.0 - -0.0))(表3)。实质炎症浸润的发生率也明显高于发现DSS组以及停滞和脂肪变性的发生率显著降低急性中耳炎组相比其他群体(表3)。

3.6。Feacal细菌计数

在相对应的时间点上的第七天DSS管理(第一DSS周期),粪便的计数肠杆菌科增加,达到级别的日志8.6 (8.4 - -8.9)CFU / g(急性中耳炎)()和7.4 (7.1 - -7.7)CFU / g (DSS),而底线。的区别肠杆菌科数之间的急性中耳炎组和DSS集团是很有意义的。在这项研究的最后一天肠杆菌科DSS组数仍高于基线(7.6 (7.5 - -7.8))CFU / g,但不是在急性中耳炎组(6.5 (6.1 - -6.8)CFU / g。的负载肠杆菌科在DSS组明显高于数控组和急性中耳炎组。

7 d的DSS治疗后在第一个周期,粪便中耳炎组的乳酸杆菌活菌数高(11.2(11.1 - -11.5))比DSS CFU / g组(10.0 (9.1 - -10.3))CFU / g。急性中耳炎组相比也显示增加研究开始的(9.5 (9.1 - -9.8))CFU / g。从开始到结束的研究中,只有NC组表现出乳酸杆菌数的增加(从10.0 (9.2 - -10.1)CFU / g;结束10.4 (10.2 - -10.8))CFU / g从收集的粪便样本,在研究的最后一天,集中在NC组高于其他两组(DSS), 9.1 (9.0 - -9.2) CFU / g;急性中耳炎,9.2 (9.1 - -9.3)CFU / g,)。

3.7。识别粪便乳酸杆菌和肝脏中把细菌

3.7.1。粪便

不是所有的选择从Rogosa隔离板可以被识别。总共30的44了殖民地被确定通过RAPD带模式比较和16 s rDNA测序。获得至少700碱基对序列长,结果显示不少于99%的序列相似性他们最近的数据库条目。大多数的恢复序列被确定不同乳酸菌spp。只有一个序列被分配到双歧杆菌属(表4)。

数控组b . animalis这种l, l . murinus在基线期被确定。在时间点上对应于第十DSS周期,l . murinus是占主导地位的。DSS组l . murinus在整个研究期间主导。急性中耳炎组这种l .和l . intestinalis被发现在基线样本。第一个也是唯一一个DSS政府后急性中耳炎组,这种l .和l . gasseri是孤立的,在终止,这种l .和l .鞘突被确定(表4)。

3.7.2章。肝

15细菌隔离从肝脏受到16 s rDNA测序。只有,乳酸菌animalis被从肝脏NC组(表吗3)。DSS组Kocuria rhizophila,微球菌危害,ramosum梭状芽胞杆菌,葡萄球菌warneri除了发现不同乳酸菌spp。,在肝脏的急性中耳炎集团perfringens梭状芽胞杆菌和k . rhizophila可以发现(表吗3)。

3.8。SCFAs后肠的

没有发现盲肠的pH值的差异之间的组织。数控组有更高的盲肠的丁酸(26.7水平μ摩尔比DSS组(12.1 / g)μ摩尔/ g,)或急性中耳炎组(16.7μ摩尔/ g,)。在远端结肠的一部分,乙酸和丙酸的水平DSS组(47.2μ摩尔/ g和13.1μ摩尔/ g)高与NC组(31.7μ摩尔/ g和8.9μ摩尔/ g) (和、职责)(数据没有显示)。

醋酸的比例较高,而丁酸的DSS组低于NC组(和职责。)(表5)。类似的差异也可以发现近端(和、职责)和结肠远端部分(和、职责)。此外,丁酸的比例在近端结肠DSS组低于急性中耳炎组。在远端结肠急性中耳炎组的一部分,乙酸比例高于数控(表5)。

3.9。SCFAs主动脉血液中

醋酸是主要的酸在所有大鼠主动脉血(94.3%),其次是丁酸(2.0%)、i-valeric酸(1.5%)、i-butyric酸(1.1%)、和丙酸(1.0%)(数据未显示)。

丙酸的水平更高的DSS组(11.2μmol / L,比急性中耳炎组(7.9)μmol / L,),但都低于NC组(15.4水平μmol / L,)。相同的比例被发现在评估的关系。急性中耳炎组较低比例的丙酸(0.7%)与NC组(1.3%,)或DSS组(1.1%,)。

3.10。体温

老鼠的基准温度为37.4°C NC组(37.0 - -37.5),36.8°C(36.5 - -37.0)在DSS集团和37.2°C(36.6 - -37.3)在急性中耳炎组,有显著性差异发现数控组和DSS组。温度变化随着时间的推移,在相应的时间点第五DSS的循环,温度又低DSS组(36.8°C(36.2 - -37.3))比急性中耳炎组(37.6°C (37.3 - -38.3))。在研究结束时(对应于第十DSS周期),温度达到相似的价值观在所有三组(数控、37.6°C (36.9 - -37.7));DSS, 37.5°C (36.6 - -37.7);急性中耳炎,37.5°C (37.1 - -37.8)。

3.11。结合珠蛋白

DSS的基线值结合珠蛋白组(0.38毫克/毫升(0.26 - -0.55)高于其他组(NC组,0.17毫克/毫升(0.14 - -0.35);与DSS组相比,急性中耳炎组,0.17毫克/毫升(0.06 - -0.23);相比之下,DSS集团)。第七天的DSS政府(1日周期),结合珠蛋白水平的DSS组显著降低比急性中耳炎组(DSS组,0.26毫克/毫升(0.23 - -0.38);急性中耳炎组,0.49毫克/毫升(0.45 - -0.49))。在相对应的时间点5日10日DSS周期,没有组之间还是有差异的。随着时间的推移,(从开始到第十DSS周期),结合珠蛋白水平增加在所有三组,数控0.73毫克/毫升(0.47 - -0.90),DSS 0.75毫克/毫升(0.51 - -0.98)和急性中耳炎0.62毫克/毫升(0.57 - -0.65)。在时间点上对应于第十DSS周期之间的负相关发现体温和触珠蛋白水平,那里的温度会降低而结合珠蛋白的价值增加。

3.12。多种细胞因子分析

两组之间没有差异被发现的细胞因子配置文件(数据未显示)。在研究结束时,主动脉血瘦素水平较低的DSS组(3463.35 (2755.60 - -4678.69)pg / mL)比NC组(7012.10 (4440.81 - -8519.44 pg / mL))和急性中耳炎组(5638.15 (4806.53 - -6588.72))。

4所示。讨论

4% DSS的过程反复循环管理饮用水紧随其后的是一段时间没有使用DSS诱导慢性炎症、发育不良和癌症,而模型使用AOM-induced结肠致癌作用。DSS并不被认为是为诱变剂诱变和消极响应在艾姆斯测试(29日]。因此,变化发生在DSS组大概可以归因于结肠粘膜的炎症和再生,recurrence-remission周期的典型溃疡性结肠炎临床病例(30.]。相比之下,结肠急性中耳炎是一个基因毒性致癌物,在这种情况下,鉴于一旦其次是短曝光DSS促进colitis-associated结肠癌。这种中耳炎模型与生成大肠腺癌在短期内,和他们的组织学和生物改变类似发现在人类31日]。然而,单独使用急性中耳炎引起状肿瘤临床,组织学和分子特性,模拟人体零星的结肠癌(32]。

DSS喂养七天导致轻度结肠炎在两个治疗组,这个状态持续在实验期间的一些动物急性中耳炎组。逐渐增加炎症活动记录在DSS集团表示疾病活动指数显著增加。暴露DSS之间的恢复受损可能显示一个按时间顺序的序列,重复不羁急性炎症反应发展长期性的地方。身体体重增加整个实验周期的分析揭示了下半身为DSS和中耳炎组体重增加。

MPO内容是网站的中性粒细胞浸润粘膜损伤的标志,和评估的MPO活性被认为是可再生的和定性的估计粘膜炎症(33),所以它可以作为疾病严重程度的量化指标。结肠MPO活性分析显示海拔DSS组(图1),表明严重下行结肠的粘膜炎症。MPO水平也被发现增加结直肠粘膜腺瘤或癌患者的34]。

大肠癌的发病机制与结肠炎症相关的致癌作用被认为涉及到从炎症发展和增生性cryptal细胞,通过发育不良,腺瘤和癌35]。微观降结肠的结果显示组织学异常发育不良和DSS的腺癌组和急性中耳炎组(数字3,4,5)。然而,低度发育不良的发生率明显升高,重复DSS(表2)。这一发现与出现的频率低度发育不良(图的数量9)和粘膜溃疡(图10通过肉眼观察发现。通过使用DSS和戴不同的分数,库珀et al。14)能够证明动物发育不良和/或癌症炎症有更高的分数。腺瘤的前兆,发育异常已被确认为恶性潜能的一个标志36]。虽然不明显不同,大量的adenocarninomatous息肉严重发育不良被发现在急性中耳炎组,分布在一些动物。显然,从同一组动物在同一时间点可能会或可能不会产生致癌作用,尽管同等待遇。这种多样性的诊断可以解释不同的宿主免疫系统和个人基因型(37]。应变的差异对急性中耳炎和DSS在老鼠身上发现了(38],似乎Sprague-Dawley应对急性中耳炎的老鼠更容易比循环DSS治疗期间个体动物的变化。宏观上,没有明显的迹象显示粘膜炎症反应如黏膜壁增厚或粘膜溃疡急性中耳炎组的观察。轻度粘膜发红或小溃疡可能会导致轻微的直肠出血,发现在一些动物。除了息肉,没有发育异常的病灶黏膜在这组(图6),可能是因为炎症是没那么强烈的或更多的DSS暴露一个周期之后迅速解决。

加州大学之间有密切的关系和各种肝胆的障碍(10),在结肠癌,恶性组织可能会扰乱肠道结构和肠道通透性增加(6]。通过门静脉,gut-derived组件很容易访问到肝脏。增加通过肠上皮的易位在加州大学可以使细菌抗原和毒素引起炎性反应,当达到肝脏(39]。在目前的研究中,炎症入渗的实质是在数控和急性中耳炎组,但突出的DSS组(表3,数据11,12,13)。此外,停滞的发病率也在DSS组升高(表3)。停滞在肝脏标本的原因尚不清楚,但理论上它可能是由于循环衰竭。我们不知道如果DSS治疗造成其他损害,例如心脏或肾脏。发现脂肪较少的出现比数控中耳炎或DSS集团(数字11,12,13、表3)。肝细胞的脂肪浸润已经报道在肠道炎症(40];然而,数控组结肠黏膜不发炎但是DSS组。似乎在DSS的肝脏炎症条件组织过去的脂肪变性的阶段。

虽然在移位的发生率无显著差异被发现组间在目前的研究中,没有发现潜在致病菌的肝脏NC组(表3)。乳酸杆菌的发现,l . animalis(系统相关l . murinus),l . frumenti和l . antri(成员这种l .子群)[41),而l . gasseri通常都是在啮齿动物(42,43]。既不美国warneri也不m .危害被认为是一种主导居民肠道的菌群的一部分,但美国warneri从实验室老鼠的皮肤被孤立44),而m .危害已被证明移植后大鼠的消化道接种(45]。这两个m .危害和k . rhizophila能够引起人类感染(46,47]。在这项研究中,衰弱的慢性疾病和伴随炎症可能把动物机会性感染的风险增加。c . ramosum和c . perfringens隔绝了DSS组和急性中耳炎组,分别为(表吗3)。不同种类的梭状芽胞杆菌被卷入时可能会诱导肠道炎症和有害的结肠粘膜屏障功能障碍存在(48]。Okayasu et al。30.)显示不同的家庭成员数量的增加肠杆菌科,类杆菌,和Clostridiaceae在DSS-induced结肠炎和越来越多的b . distasonis和c . ramosum重复管理后尤为重要。增强抗体反应与c . ramosum,这是其中一个最经常孤立厌氧菌的UC患者的粘膜发炎,已经证明(49]。没有家庭的成员类杆菌肝脏在目前的研究中被发现。活菌计数的粪便透露的增加肠杆菌科后11管理周期交替DSS-tap水情与DSS preadministration值组相比。这个值也显著高于其他两组。粪便微生物群落在UC患者不同于那些在健康个体7]。一个群体中大肠杆菌(属于家庭肠杆菌科)具有高代谢活动,以及较低的乳酸杆菌数量出现(50,51]。这是与我们的结果,也显示减少乳酸杆菌在DSS和中耳炎组相比数控组。

结肠发酵微生物群落和SCFA结肠疾病患者可能不同于那些认为是正常的。的比例明显高于乙酸和丁酸盐的比例降低灌肠腺瘤息肉患者样本已经被证明(52]。这些结果表明乙酸花卉生产能力的增加和减少能力形成丁酸在结肠癌(52]。此外,据报道,粪便微生物群的容量从结肠腺和结肠癌患者产生丁酸盐是显著降低(53]。另一种假说可以调用不同的新陈代谢的SCFAs colonocytes [52]。在目前的研究中,比例明显高于乙酸和丁酸盐的比例较低的盲肠的内容,发现近端和远端结肠DSS组相比NC组(表5)。此外,在研究韦弗et al。52),乙酸和丙酸的浓度明显高于在DSS集团的远端结肠;因此,从分析的结果的鲁米那SCFAs表明模型之间的相似性DSS-induced肿瘤发展和临床情况。

在主动脉血液,丙酸的浓度更高的DSS组与急性中耳炎组相比,但都低于NC组。推测是否有肝硬化,肝能够代谢失调SCFAs,导致系统性上涨浓度(54]。丙酸作为底物糖质新生[54],由于肝脏的急性中耳炎组的影响较小,因为这个组织还说最低的采食量和体重增加,这可能表明高gluconeogenic率由于饥饿造成咬合的结肠癌。

结合珠蛋白、急性期反应物被牵连是一个有用的大鼠炎症状态的标志(55和上升DSS执政期间56]。经过七天的DSS暴露在第一和仅有的DSS周期中耳炎组,结合珠蛋白水平被发现在这组高于DSS组,可能由于DSS的浓度就越高。实验周期结束时,三组之间没有差异。也许是希望结合珠蛋白水平严重发炎DSS组会高于数控组。另一方面,数控组有发胖的倾向可以解释有点触珠蛋白水平增加,而众所周知,肝损伤的结果,结合珠蛋白浓度降低(57,58),也就是说,这两种炎症由于结肠炎和由于肥胖倾向于增加触珠蛋白水平,大概相同的学位目前的情况。

在血清中,只有非常低水平的细胞因子被记录(数据未显示)。这个模型大鼠的细胞因子生产状况尚未建立,但慢性结肠炎DSS诱导的小鼠显示一个增强prohumoral细胞因子的偏见(59),所以这些结果出乎意料,必须进一步阐明。

血清中瘦素是直接与身体脂肪储存,增加脂肪堆积(60,被发现数控组的最高水平。证据表明,结合珠蛋白的水平是增加肥胖老鼠(56],因为瘦素和数控结合珠蛋白增加,这可能大概表明超重的动物在这一组,也对应于肝脏脂肪变性。最有可能的是,有一个匹配年龄、低体力活动,增加体重。DSS组中发现的最低水平,这正好与UC患者的发现,表明慢性肠道炎症可能会降低循环瘦素值(61年]。

5。结论

慢性结肠炎与发育异常被发现在老鼠DSS接触(62年]。在目前的研究中,我们能够开发低品位以及高档发育不良和colitis-associated癌症。见UC患者(2),发育异常的病变的发展似乎与结肠炎症过程的持续时间和严重程度。我们使用反复接触DSS结肠炎模型需要延长治疗期诱发致癌作用,但急性中耳炎模型似乎显示分离肠道炎症的严重程度与癌症的发展。DSS模型,我们也能够文档肝功能改变内生炎症介质,以及发酵模式,紧密模拟临床情况,所以该模型可能是一个有价值的工具,用于调查UC-related发育不良和结肠癌。

确认

这项研究是由功能食品科学中心(FFSC)隆德大学。作者感谢Lantmannen (Jarna、瑞典)请提供燕麦麸。作者都没有任何利益冲突声明。一个。Hakansson和c钢板清净一起进行动物实验。

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