Mechanistische Studie zur Regulation des IL-4/JAK1/STAT6-Signalwegs durch Elektroakupunktur zur Förderung der M2-Makrophagen-Polarisation und Verbesserung der Schädigung der intestinalen Mukosabarriere bei Mäusen mit Colitis ulcerosa

HU Xiao-mei ,  

ZHANG Hong ,  

TANG Ya-si ,  

PAN Yan-ying ,  

ZHUO Yue ,  

DENG Shi-feng ,  

YI Xi-qin ,  

摘要

Ziel dieser Studie war es, die Wirkung der Elektroakupunktur auf den Signalweg Interleukin-4 (IL-4) / Tyrosinkinase 1 (JAK1) / Signaltransduktions- und Transkriptionsaktivierungsfaktor 6 (STAT6) im Kolongewebe bei einem chronischen Modell der Colitis ulcerosa (CU) bei Mäusen zu beobachten und den möglichen Mechanismus zu untersuchen, durch den Elektroakupunktur die Polarisierung von M2-Makrophagen fördert und die Schädigung der Darmmukosabarriere bei diesem Modell verbessert. Es wurden 8 Wochen alte BALB/c-Mäuse des SPF-Levels verwendet, jeweils zur Hälfte weiblich und männlich, die nach Geschlecht geschichtet und dann mittels Zufallszahlenblatt in Kontrollgruppe (15 Tiere) und Modellgruppe (41 Tiere) aufgeteilt wurden. Das chronische UC-Modell wurde durch Trinken einer 3%igen Polysaccharid-Natriumsulfatlösung induziert. Mäuse, bei denen das Modell erfolgreich induziert wurde, wurden zufällig in eine Modellgruppe, eine Elektroakupunktur+11B11-Gruppe und eine Elektroakupunkturgruppe unterteilt. Jede Gruppe umfasste schließlich 12 Mäuse. Die Elektroakupunktur+11B11-Gruppe erhielt vor der Elektroakupunktur eine intraperitoneale Injektion des IL-4-Inhibitors 11B11 (10 mg/kg), die Elektroakupunktur wurde an den Punkten „Guanyuan“, „Tianshu“, „Zusanli“ und „Shangjuxu“ durchgeführt, jeweils für 20 Minuten; es erfolgte eine tägliche Intervention über 14 aufeinanderfolgende Tage. Nach der Intervention wurden bewertet: ① Symptomverbesserung: einschließlich des Krankheitsaktivitätsindex (DAI), makroskopischer Kolonbewertung und histopathologischer Veränderungen im Kolongewebe durch HE-Färbung; ② Struktur und Funktion der Darmmukosabarriere: Beobachtung der Tight Junction-Struktur des Kolons mittels Transmissionselektronenmikroskopie, In-vivo-Bildgebung des Darmaustritts mit Fluoresceinisothiocyanat-4D (FITC-4D), Immunfluoreszenzfärbung zur Detektion der positiven Expression von Tight Junction-Proteinen ZO-1 und Occludin im Kolongewebe; ③ Aktivierung des IL-4/JAK1/STAT6-Signalwegs: Western-Blot-Analyse der relativen Proteinexpression von IL-4, p-JAK1/JAK1 und p-STAT6/STAT6 im Kolongewebe; ④ Marker der M2-Makrophagen-Polarisation: Durchflusszytometrie zur Bestimmung des CD206+/CD86+-Verhältnisses in mesenterialen Lymphknoten, Immunfluoreszenzfärbung zur Bestimmung der positiven Expression von CD206 und Arginase-1 (Arg-1) im Kolongewebe. Im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigten Mäuse der Modellgruppe signifikant erhöhte DAI- und makroskopische Punktzahlen (P<0,05), Strukturstörungen der Kolonschleimhaut und ausgeprägte intestinale fluoreszierende Leckage, signifikant verringerte positive Expression von ZO-1 und Occludin (P<0,05), verringerte relative Proteinexpression von IL-4, p-JAK1/JAK1 und p-STAT6/STAT6 (P<0,05), sowie verringerte CD206+/CD86+-Verhältnisse und positive Expression von CD206 und Arg-1 (P<0,05). Im Vergleich zur Modellgruppe wurden in der Elektroakupunktur-Gruppe DAI- und makroskopische Punktzahlen gesenkt (P<0,05), die Schleimhautstruktur des Kolons verbessert, die intestinale Fluoreszenzlekkage reduziert, die positive Expression von ZO-1 und Occludin signifikant erhöht (P<0,05), die relative Proteinexpression von IL-4, p-JAK1/JAK1 und p-STAT6/STAT6 erhöht (P<0,05), sowie das CD206+/CD86+-Verhältnis und die positive Expression von CD206 und Arg-1 erhöht (P<0,05). Im Vergleich zur Elektroakupunktur-Gruppe zeigten Mäuse der Elektroakupunktur+11B11-Gruppe erniedrigte DAI- und makroskopische Punktzahlen (P<0,05), eine gestörte Struktur der Kolonschleimhaut, ausgeprägte intestinale fluoreszierende Leckage, signifikant verringerte positive Expression von ZO-1 und Occludin (P<0,05), verringerte relative Proteinexpression von IL-4, p-JAK1/JAK1 und p-STAT6/STAT6 (P<0,05), sowie verringerte CD206+/CD86+-Verhältnisse und positive Expression von CD206 und Arg-1 (P<0,05). Fazit: Die Elektroakupunktur kann die Reparatur der Darmmukosabarriere bei chronischem UC-Mäusen fördern und Symptome wie Durchfall und blutigen Stuhl verbessern. Der Mechanismus hängt mit der Aktivierung des IL-4/JAK1/STAT6-Signalwegs im Kolongewebe und der Induktion der Polarisierung von M2-Makrophagen zusammen.

关键词

Elektroakupunktur; Colitis ulcerosa; intestinale Mukosabarriere; M2-Makrophagen; Signalweg Interleukin-4/Tyrosinkinase-1/Signaltransduktions- und Transkriptionsaktivierungsfaktor 6

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