Tnfaip3基因通过调控线粒体影响结肠炎小鼠的机制研究

目的探讨肿瘤坏死因子α诱导蛋白3(Tnfaip3)基因通过调控线粒体影响葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎小鼠肠道炎症的机制。方法取雌性Tnfaip3基因杂合缺陷(Tnfaip3^(+/-))小鼠及野生型(WT)小鼠各14只,分为野生型(WT)组、肠炎模型(WT-DSS)组、Tnfaip3杂合缺陷(Tnfaip3^(+/-))组、Tnfaip3杂合缺陷肠炎模型(Tnfaip3^(+/-)-DSS)组,每组7只。WT-DSS组及Tnfaip3^(+/-)-DSS组持续7 d饮用含有3%DSS的水诱导结肠炎,WT组及Tnfaip3^(+/-)组小鼠饮用自来水。每天观察各组小鼠体质量,评估疾病活动指数(DAI)变化。造模第8天处死小鼠,测量小鼠结肠长度,显微镜下观察小鼠结肠组织损伤情况并进行结肠组织病理学评分。实时荧光定量PCR检测小鼠结肠组织炎性因子即肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)、核因子κB(NF-κB)的mRNA表达,检测结肠组织丙二醛(MDA)、总抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)和超氧化物歧化酶(SOD)等氧化应激指标。透射电镜观察线粒体、溶酶体及自噬线粒体结构并计数。检测线粒体膜电位JC-1及三磷酸腺苷(ATP)水平。Western blot检测线粒体及细胞质中线粒体自噬相关蛋白PINK1、P62、LC3BⅡ/LC3BⅠ比值等的表达。结果各组小鼠存活率均为100%。与WT小鼠相比,Tnfaip3^(+/-)小鼠的体质量更低,结肠长度更短,组织病理学评分更高,差异均具有统计学意义(均P<0.05)。与WT-DSS组相比,Tnfaip3^(+/-)-DSS组小鼠体质量更低,DAI评分更高,结肠更短,组织病理学评分更高,结肠组织TNF-α、IL-1β、NF-κB的mRNA表达更高,差异均具有统计学意义(均P<0.05)。Tnfaip3^(+/-)小鼠结肠组织的MDA水平高于WT小鼠,Tnfaip3^(+/-)-DSS组MDA水平显著高于WT-DSS组,抗氧化指标T-AOC、GSH-PX和SOD均低于WT-DSS组,差异均具有统计学意义(均P<0.05)。相较于WT-DSS组,Tnfaip3^(+/-)-DSS组小鼠肠道组织线粒体结构紊乱程度更重,线粒体数量更少,线粒体膜电位JC-1更高,线粒体ATP含量更低,溶酶体和自噬线粒体数量更多,线粒体和细胞质中自噬相关蛋白PINK1、P62和LC3BⅡ/LC3BⅠ比值表达均更高,差异均具有统计学意义(均P<0.05)。结论Tnfaip3基因可能通过调控氧化应激、线粒体损伤及线粒体自噬在结肠炎小鼠的肠道炎症中起保护作用。