Akkermansia muciniphila在结肠炎相关结肠癌中的作用和机制CSCD

目的 探究Akkermansia muciniphila在结肠炎相关结肠癌中的作用以及Akkermansia muciniphila通过影响肠道黏膜屏障延缓结肠炎癌变的机制。方法 C57BL/C小鼠共30只,分为对照组、结肠炎相关结肠癌组、结肠炎相关结肠癌+AKK组,每组10只,在建模结束后采用断头法处死小鼠,HE染色检测结肠病理结构,计算成瘤率。采用ELISA法检测3组小鼠结肠组织IL-1β、IL-6、TNF-α水平,免疫荧光双染法检测3组小鼠ZO-1和E-cadherin的表达情况,免疫组化法检测3组小鼠结肠组织Occludin-1、 N-cadherin、GPCR41、GPCR43、Bcl-2、 Bax等蛋白的水平,GC-MS法检测3组小鼠短链脂肪酸的水平。结果 HE发现结肠炎相关结肠癌组小鼠的结肠组织炎症浸润,肠腺水肿,存在不同程度的异型增生,结肠炎相关结肠癌+AKK组小鼠的结肠水肿和出血减轻,肠腺结构清晰。结肠炎相关结肠癌组中小鼠IL-1β、IL-6、TNF-α水平(pg/mL)(9.12±0.36、 6.36±0.42、 45.20±3.63)较对照组(3.80±0.38、 0.06±0.89、 2.10±0.14)升高(Tamhane’s T2分别为0.001、2.549、12.831,均P<0.05),经Akkermansia muciniphila灌胃后,IL-1β、IL-6、TNF-α水平(3.92±0.19、3.54±1.28、18.20±8.47)下降(Tamhane’s T2分别为6.553、2.414、5.743,均P<0.05)。免疫荧光双染法显示ZO-1和E-cadherin主要定位在结肠柱状上皮和肠腺,结肠炎相关结肠癌组ZO-1和Ecadherin的表达(ng/mL)(0.04±0.01、0.34±0.55)比对照组(0.10±0.18、0.48±0.13)降低(Tamhane’s T2分别为0.681、4.379,均P<0.05),而经Akkermansia muciniphila处理后显著上调小鼠结肠的ZO-1和E-cadherin的表达(0.08±0.05、1.08±0.28)(Tamhane’s T2分别为7.059、5.873,均P<0.05)。免疫组化显示结肠炎相关结肠癌组Occludin-1、 GPCR41、 GPCR43、 Bcl-2表达(ng/mL)(0.36±0.06、 0.48±0.13、 0.38±0.13、 0.34±0.55)较对照组(1.08±0.08、 0.74±0.06、 0.48±0.13、 1.64±0.11)减低(LSD-t分别为2.369、 0.304、 8.119、 2.298,均P<0.05),Bax表达(ng/mL)(1.34±0.27)较对照组(0.48±0.13)增加(LSD-t为7.727,P<0.05),与结肠炎相关结肠癌组相比,结肠炎相关结肠癌+AKK组小鼠的Occludin-1、GPCR41、GPCR43、Bcl-2表达(0.84±0.06、0.60±0.19、 1.08±0.08、 1.08±0.28)上调(LSD-t分别为1.153、 4.111、 9.472、 5.873,均P<0.05), Bax表达(0.34±0.58)下调(LSD-t为8.785,P<0.05)。短链脂肪酸检测结果显示,结肠炎相关结肠癌组丙酸丙酯水平(μg/mg)(0.000 066±0.000 025)较对照组(0.000 244±0.000 035)下降(LSD-t为7.448, P<0.05),而经Akkermansia muciniphila干预后,结肠炎相关结肠癌+AKK组的丙酸丙酯水平(0.000 276±0.000 049)上升(LSD-t为8.779, P<0.05), 3组中戊酸丙酯、异己酸丙酯、己酸丙酯的水平差异均无统计学意义。结论Akkermansia muciniphila可降低结肠炎相关结肠癌小鼠IL-1β、IL-6、TNF-α水平,可能通过短链脂肪酸介导GPCR调控ZO-1、E-cadherin、Occludin-1等结肠紧密连接蛋白的表达,增强结肠的黏膜屏障,从而降低结肠炎相关癌变的发展进程。