乌梅丸通过Notch信号通路促进肠粘膜屏障修复对溃疡性结肠炎的治疗作用研究

Ulcerative colitis (UC) is a clinical refractory disease, and the mainly pathological changes is disrupted intestinal mucosal barrier resulted in persistent damage of intestinal mucosa. Recent studies have found that the intestinal mucosal barrier damage is the direct cause of intestinal mucosal injury. The proliferation and differentiation of intestinal epithelial cells that regulated by Notch signaling pathway play an important role in the maintenance and repair of intestinal mucosa barrier. However, it’s unclear about the changes of Notch signaling pathway in the state of the mucosal damage to the repair process or mucosal persistent damage. Therefore, this study intends to adopt the method of vivo animal experiment to discuss on Notch signaling pathway in promoting repair of colonic mucosal barrier injury in rats by detecting the gene Notch-1, Hes1, Math1, MU2, OLFM4 etc in the regulation of cell proliferation and differentiation of Notch signaling pathway. This study provides a new way for the treatment of ulcerative colitis. Wumei Pill is effective for treatment of ulcerative colitis. A previous study found that Wumei Pill can inhibit colon mucosal injury and promote healing of ulcer in UC rats. This study is to explore further whether the Wumei Pill contributes to impairing mucosal barrier repair by Notch signal pathway, and provides experimental basis for clinical treatment of ulcerative colitis of Wumei pill.

溃疡性结肠炎（UC）是一种以肠道上皮粘膜的持续性损伤为主要病理改变的临床难治性疾病。近来研究发现肠粘膜屏障的破坏是导致肠道上皮粘膜损伤的直接原因，而由Notch信号通路所调节的肠道上皮细胞的增殖和分化在肠粘膜屏障的维护和修复方面发挥着重要的作用。但该通路在粘膜损伤至修复过程中以及粘膜持续性损伤状态下的变化尚不完全清楚。因此本研究拟采用在体动物实验，通过对Notch信号通路中调节细胞增殖和分化的相关基因Notch-1、Hes1、Math1、MU2、OLFM4等的检测，旨在探讨Notch信号通路在促进结肠粘膜屏障损伤修复中的作用，为溃疡性结肠炎的治疗提供新的思路。乌梅丸是对溃疡性结肠炎确有疗效的经方，前期研究发现该方有抑制UC大鼠结肠粘膜损伤，促进溃疡愈合的作用。本研究进一步探究该方是否通过Notch信号通路促进受损粘膜屏障修复，为乌梅丸临床治疗溃疡性结肠炎提供实验依据。

溃疡性结肠炎是临床难治性疾病，由结肠上皮屏障破坏所导致的粘膜损伤是其主要病理改变，结肠上皮细胞的增殖和分化是修复粘膜损伤的重要机制，Notch 信号通路具有调节结肠上皮细胞增殖和分化的作用，其在粘膜损伤修复中发挥了怎样的作用，尚不清楚。乌梅丸是治疗溃疡性结肠炎有效的常用方剂，该方是否通过Notch信号通路发挥作用，尚不清楚。因此，本项目研究了结肠粘膜从损伤到修复的过程中 Notch 信号通路以及下游靶基因的变化；在粘膜持续损伤的状态下，Notch 信号通路以及下游靶基因的变化；乌梅丸是否通过调节 Notch 信号通路调节结肠上皮细胞的增殖和分化，促进受损的结肠粘膜屏障的修复。研究结果显示：当结肠粘膜损伤发生时，机体的修复机制迅速启动，表现为Notch信号通路的快速激活，结肠上皮细胞增殖加快。在受损粘膜修复的过程中，由于Notch信号通路的激活，促进了结肠上皮细胞的快速增殖，同时Notch信号通路下游的hes-1蛋白被激活，math-1蛋白被抑制，促进增殖的结肠上皮细胞向吸收细胞系转化，随着修复的逐渐完成，hes-1蛋白表达逐渐减弱，math-1蛋白表达逐渐增强，增殖的细胞向分泌细胞系转化，最终完成修复过程，达到平衡。在肠道粘膜持续损伤过程中，Notch信号通路被持续性激活，结肠上皮细胞不断增殖，为粘膜的修复创造了条件，但同时其下游靶基因hes-1始终高表达，高表达的hes-1同时抑制了Math-1的表达，促使增殖的结肠上皮细胞向吸收细胞系转化，而作为结肠上皮构成主体的杯状细胞（分泌细胞）数量显著减少，从而影响了受损结肠粘膜的修复。在结肠粘膜损伤阶段，乌梅丸能促进Notch信号通路的激活，促进受损粘膜的修复，随着修复的逐渐进行，乌梅丸能调节hes-1和Math-1蛋白的表达，抑制吸收细胞系的过度分化，促进增殖细胞向分泌细胞系的分化。本研究揭示了notch信号通路在结肠粘膜修复过程中的作用，提示该通路可以做为治疗溃疡性结肠炎的靶点。通过对乌梅丸作用机制的研究，证实乌梅丸课题通过调节notch信号通路对溃疡性结肠炎受损粘膜起到修复作用。