彭曦谭银玲陶凌辉王凤君赵云王裴尤忠义汪仕良
摘要: 目的研究肠三叶因子(ITF)及其mRNA在大鼠肠道的分布规律。方法采用原位杂交、免疫组化等手段观察了ITF及ITF mRNA在大鼠肠道的表达并使用高效液相色谱仪检测了不同肠段ITF的含量。结果从十二指肠至结肠均有ITF及ITF mRNA表达,主要分布于肠绒毛杯状细胞,其中ITF mRNA仅在杯状细胞的基底和边缘表达,其它区域的杯状细胞则呈ITF mRNA阴性反应,同时发现部分其它部位的肠上皮细胞中亦有少量ITF及ITF mRNA表达。ITF定量分析显示,整个肠道中以十二指肠含量最高,空回肠次之,结肠含量较低,各段小肠中ITF含量差异不显著(P>0.05),但都明显高于结肠(P<0.01)。结论杯状细胞是合成ITF的主要场所,ITF在肠道分布的差异可能同各肠段分泌的粘液性质不同有关。
关键词:肠三叶因子;肠道;大鼠
肠三叶因子(Intestinal trefoil factor,ITF)属三叶肽家族,是一种新型的生长因子类多肽物质,1991年由Suemori[1]首先发现并命名。生理状况下ITF存在于哺乳动物的多种组织中,但主要分布于肠道,ITF具有很强的细胞保护作用,可明显减轻多种损伤因子介导的肠粘膜损害[2]。ITF的生理功能主要体现在两个方面:首先,ITF由于其分子结构的特殊性,可同粘液糖蛋白结合,形成牢固的复合物,对肠道粘液层起固定和支持作用,防止有害物质对肠粘膜细胞的损伤[3]。其次,ITF具有很强的促进细胞增殖与移行的能力,可促进受损区域上皮细胞重建并加快上皮细胞移行速度[4]。因而ITF在肠道的自我保护机制中占据重要地位。由于ITF发现不久,目前国内尚未见报道,国外文献又多集中于ITF与消化道溃疡和肿瘤的关系,而对ITF在不同肠段分布规律的研究不多。因此本研究将对ITF及其mRNA在大鼠肠道中的分布规律进行初步研究,以期阐明ITF保护肠粘膜的作用机制。
1材料与方法
1.1材料含有rITF cDNA的质粒由美国佛罗里达大学Thompson博士惠赠,rITF由丹麦NOVO研究院L.Thim教授惠赠,质粒提取盒,地高辛cRNA探针标记盒,内切酶XhoⅠ,T3RNA聚合酶均购自德国宝灵曼公司,三氟乙酸购自德国MERCK公司,PEAE-Sephadex a-50购自Sigma公司,Hypersl C4柱由大连国家色谱中心提供,羊抗兔抗血清由深圳晶美公司提供。
1.2方法
1.2.1肠粘膜ITF mRNA表达的检测
1.2.1.1ITF质粒转化将含有rITF cDNA的质粒接种于菌种DH5α中,质粒提取按说明书操作。
1.2.1.2ITF质粒线性化质粒经转化和提取后,在Eppendorf管内依次加入ITF质粒15μl,10×Buffer 3 μl,内切酶XhoⅠ 3 μl(20 U/μl);ddH2O 9 μl,混匀后于37°C 2 h。电泳观察,如只有1条带,约3.1 kb,表示酶切完全,可以终止酶切反应,如不只是1条带,说明酶切不完全,需延长酶切时间,必要时再加适量的内切酶,1~2 h后再进行电泳分析,直至酶切完全为止。
1.2.1.3探针制备及标记按地高辛cRNA探针标记盒说明书进行ITF探针标记。
1.2.1.4原位杂交健康成年Wistar大鼠6只(第三军医大学野战外科研究所动物室提供),体重190~220 g,雌雄不拘,活杀大鼠取各部位肠段约0.5 cm,4%多聚甲醛固定,冰冻切片(20μm),其余步骤按常规操作进行[5],原位杂交阴性对照:①杂交前切片用RNase20 μg/ml 37 °C处理30 min,②杂交液中不加标记探针。
1.2.2ITF免疫组织化学染色
1.2.2.1ITF抗血清的制备新西兰大白兔3只,体重2~2.5 kg,单笼饲养1周后用于实验。首次免疫:ITF按330μg/只与1 ml完全福氏佐剂混合乳化后,在腹股沟及颈部作多点皮下注射。4周后加强免疫1次,2周后再进行第2次加强免疫,注射剂量同首次免疫。第2次加强免疫后10 d开始检测是否有抗体产生,效价稳定后,颈动脉放血,收集血清,PEAE-Sephadex a-50纯化IgG,测定效价,冷冻干燥。
1.2.2.2肠组织ITF免疫组化染色活杀大鼠取各部位肠段约0.5 cm,置10%福尔马林液中固定。常规石蜡包埋切片,一抗工作浓度为1∶32,其余步骤及阴性对照按常规操作进行[5]。
1.2.3肠粘膜中ITF含量的测定
1.2.3.1色谱条件Hypersil C4柱,300 A, 10 μm,250×4.6 mm;流动相:A=10%乙腈-三氟乙酸(0.1%),B=60%乙腈-三氟乙酸(0.1%)。线性梯度洗脱,10%~90%B;流速:1 ml/min,全程40 min;检测波长:UV214 nm,灵敏度:0.005 AUFS,进样100μl。
1.2.3.2标准曲线制作配制不同浓度的ITF标准溶液,浓度梯度为(μg/ml)0、6.25、12.5、25、50、100,峰面积与浓度呈良好的线性关系r=0.998。
1.2.3.3样品制备取大鼠各段肠粘膜约200~300 mg,加2 ml生理盐水(含400 u抑肽酶),冰浴匀浆,15000 r/min 4 ℃离心20 min,取上清100 μl进样检测。采用考马氏亮蓝G-250法测定蛋白。
1.3统计学处理
所有数据在华西医科大学PEMS程序包上作统计学处理,结果以±s表示,进行F检验。
2结果
2.1大鼠肠道中ITF mRNA的表达
ITF mRNA阳性染色主要定位于肠粘膜杯状细胞,但仅分布于杯状细胞的基底及其边缘,阳性染色区约占整个细胞的1/10,镜下观察阳性染色的杯状细胞呈空泡状,同时发现部分其它类型的肠上皮细胞中也有少量ITF mRNA表达,见图1、2。ITF mRNA在各段小肠及结肠中的表达基本类似。
图1鼠肠绒毛上呈ITF mRNA阳性染色的杯状细胞及上皮细胞()(原位杂交×100)
fig 1ITF mRNA positive goblet cell and epithelium in intestinal villus of rat()(ISH×100)
图2ITF mRNA阳性染色主要分布于杯状细胞基底部()(原位杂交×200)
fig 2ITF mRNA positive staining distributed mainly in the base of the goblet cells()(ISH×200)
2.2大鼠小肠中ITF免疫组化染色ITF阳性染色区域同ITFmRNA的表达部位一致,主要定位于杯状细胞,镜下可见许多染色深浅不一的杯状细胞,绒毛上部的杯状细胞染色较深,下端的则染色较浅,同ITF mRNA阳性染色不同的是ITF阳性染色不论染色深浅均为整个细胞着色,见图3。各肠段中ITF阳性染色的情况基本类似,呈ITF强阳性反应的杯状细胞约占总数的20%,见图4。
图3肠绒毛上呈ITF阳性染色的杯状细胞()(S-P×200)
fig 3ITF positive goblet cell in intestinal villus ()(S-P×200)
图4肠绒毛中呈ITF阳性()及ITF阴性(▲)的杯状细胞(S-P×400)
fig 4ITF positive () and ITF negative (▲) goblet
cell in intestinal villus(S-P×400)
2.3大鼠肠粘膜中ITF的含量
实验结果显示,在整个肠道中十二指肠ITF的含量最高为(369.33±65.56)ng/g(n=6),空、回肠次之,分别为(321.66±42.12)ng/g和(296.45±55.23)ng/g,而结肠中的含量最低为(186.46±30.26)ng/g,各段小肠均明显高于结肠(P<0.01),但各段小肠之间相差不显著(P>0.05)。
3讨论
ITF是一类较新的生长因子,目前国内尚未见有关报道,为了准确反映ITF在大鼠肠道中的分布规律,我们从基因水平和蛋白质水平两个层面入手,分析了ITF m
