菊粉增强小鼠肠道隐窝干细胞增殖能力促进放射性肠损伤修复

摘要

目的 探讨菊粉对放射性肠损伤的防护作用及其相关机制。方法 选取6～8周龄雄性C57BL/6J小鼠，随机分为正常组、单纯照射组、50 g/kg菊粉干预组、100 g/kg菊粉干预组、150 g/kg菊粉干预组、50 g/kg菊粉干预+照射组、100 g/kg菊粉干预+照射组和150 g/kg菊粉干预+照射组，每组8只。经5周对应喂养后，照射组小鼠接受全腹部10 Gy X射线照射（照射野覆盖胸骨剑突至耻骨联合）,剂量率为1.17 Gy/min。每日监测小鼠体质量，照射后第5日收集小鼠小肠组织，通过测量结肠长度评估肠损伤程度；采用HE染色观察肠道组织形态，PCNA与Ki-67免疫组织化学染色检测肠隐窝细胞增殖能力；采用免疫荧光共定位染色检测肠道干细胞标志物Lgr5、Ascl2与增殖标志物Ki-67的共表达；并用qRT-PCR及Western blotting检测辐射及正常状态下肠道干细胞标志物的mRNA和蛋白表达水平。结果 与单纯照射组相比，50 g/kg菊粉显著减缓小鼠体质量下降（P<0.05）,50 g/kg（P<0.01）和100 g/kg（P<0.05）菊粉缓解结肠缩短，改善肠道绒毛损伤（P<0.01）及隐窝损伤（P<0.01,P<0.05）,并上调PCNA（P<0.01,P<0.05）、Ki-67表达（P<0.05）;免疫荧光结果显示，辐射显著降低Lgr5⁺、Ascl2⁺干细胞数量并抑制Ki-67增殖信号，隐窝结构破坏明显；菊粉干预可显著恢复干细胞荧光信号强度与阳性细胞比例，提高干细胞与增殖指标的共定位水平，其中50、100 g/kg菊粉改善效果较好；qRT-PCR显示菊粉上调受照射小鼠肠道干细胞相关基因表达（P<0.05）;在正常小鼠中，不同剂量菊粉对干细胞标志物呈差异性调控，可适度提升健康小鼠肠道干细胞的干性。结论 菊粉可通过恢复肠道干细胞数量、增强其增殖活性及上调干细胞标志物表达，促进电离辐射诱导的肠道损伤修复，并能够调控正常小鼠的肠道干细胞稳态。

关键词

菊粉 / 放射性肠损伤 / 肠道干细胞 / 小鼠 / 电离辐射 / 益生元 / 肠道上皮再生 / 肠道干细胞标志物

基金资助

国家自然科学基金重点项目(82330100)