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炎症性肠病(IBD)治疗中,TNF-α 抗体英夫利昔单抗(IFX)虽有效,但因体重给药且有副作用。研究人员开展维生素 D 对超重 IBD 患者治疗作用的研究,发现维生素 D 可增强 IFX 疗效,为超重 IBD 患者提供新疗法。
在人体健康的版图中,肠道健康占据着重要的位置,而炎症性肠病(IBD)却如同一颗毒瘤,不断侵蚀着肠道的健康。IBD 包含克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC),其发病机制复杂,与遗传、环境、微生物和免疫等多种因素相关 。目前,英夫利昔单抗(IFX)作为治疗 IBD 的常用药物,却面临着诸多困境。IFX 按照体重给药,对于超重患者而言,不仅用药剂量大,而且还伴随着一系列严重的副作用,如肠梗阻、心力衰竭、感染、淋巴瘤和神经病变等。与此同时,维生素 D 缺乏在 IBD 患者和肥胖人群中极为普遍,这不禁让人思考,维生素 D 与 IBD 的治疗之间是否存在着某种微妙的联系呢?
为了探寻其中的奥秘,浙江省人民医院(杭州医学院附属医院)的研究人员展开了一项意义重大的研究。他们的研究成果发表在《Cellular and Molecular Life Sciences》上,为超重 IBD 患者的治疗带来了新的希望。
研究人员采用了多种关键技术方法。在动物实验方面,构建了多种小鼠模型,如用 2,4,6 - 三硝基苯磺酸(TNBS)诱导实验性结肠炎模型,模拟克罗恩病的发病过程;同时设置了维生素 D 缺乏模型以及用维生素 D 类似物帕立骨化醇(PAL)处理的高脂饮食(HFD)小鼠模型 。在细胞实验方面,对 Caco2 细胞进行不同处理,观察细胞的变化。此外,运用了 ELISA 分析、蛋白质组学分析、代谢组学分析、qRT - PCR、免疫荧光染色、电子显微镜观察和流式细胞术等技术,从不同层面深入探究维生素 D 在 IBD 治疗中的作用机制。研究中 IBD 患者样本来源于浙江省人民医院。
下面让我们深入了解一下具体的研究结果:
- 超重 IBD 患者的特征:研究人员通过对超重 IBD 患者结肠活检样本的分析发现,与正常体重人群相比,超重 IBD 患者肠道上皮细胞中维生素 D 受体(VDR)表达显著降低,血清 25 - 羟基维生素 D3水平也明显下降,处于严重缺乏范围。与此同时,肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)的蛋白和 mRNA 水平却显著升高 。这表明肠道上皮 VDR 在减轻与超重相关的结肠炎症中起着重要作用,而 TNF-α 与 IBD 的发展密切相关。
- 维生素 D 对脂质合成和 TNF-α 产生的影响:在高脂饮食小鼠模型中,给予维生素 D 类似物 PAL 处理后,小鼠体重明显下降,血浆和结肠上皮中的甘油三酯水平降低。进一步研究发现,PAL 能够抑制脂肪合成相关基因 Mogat1 和 DGAT1 的表达,同时增加抑制脂肪生成的基因表达,减少促进脂肪生成的基因表达。此外,PAL 还能抑制 TNF-α 在结肠上皮和血清中的表达 。而在维生素 D 缺乏的高脂饮食小鼠中,情况则相反,体重增加,甘油三酯水平上升,TNF-α 表达增加。这充分说明维生素 D 能够抑制肠道上皮脂质合成,进而减少 TNF-α 的表达。
- 维生素 D 对结肠炎发展的影响:利用 TNBS 诱导实验性结肠炎后,研究人员发现 PAL 处理的高脂饮食小鼠存活率提高,体重下降幅度减小,结肠溃疡和组织学损伤减轻,结肠黏膜中促炎细胞因子和趋化因子(TNF-α、IL - 1β、IFN - γ、IL - 23p19、IL - 17 和 MCP - 1)水平降低 。而维生素 D 缺乏的小鼠则表现出更严重的症状。这表明 PAL 能够有效减轻结肠炎症,抑制结肠炎的发展。
- 维生素 D 对肠道屏障完整性的影响:通过 FITC - 葡聚糖喂养实验、结肠黏膜跨上皮电阻(TER)测量以及免疫荧光染色和电子显微镜观察等实验,研究人员发现 PAL 能够降低肠道黏膜通透性,增加 TER 值,提高紧密连接蛋白 ZO - 1 的表达,使结肠上皮屏障的紧密连接结构更加紧密 。在细胞实验中,用棕榈酸(PA)和 TNF-α 处理细胞会破坏肠道屏障,而 1,25 (OH)2D3处理则能维持肠道屏障的完整性。这说明维生素 D 能够通过减轻紧密连接功能障碍,抑制结肠炎症和结肠炎的发展。
- 维生素 D 对结肠黏膜免疫反应的影响:通过流式细胞术分析发现,在 TNBS 处理后的高脂饮食小鼠中,PAL 处理能够显著抑制 Th1 和 Th17 细胞的激活,减少 IL - 17 产生的 Th17 细胞、IFN - γ 产生的 Th1 细胞以及同时产生 IFN - γ 和 IL - 17 的 Th1/Th17 细胞的数量 。这表明维生素 D 能够保护肠道屏障完整性,减轻黏膜 Th1 和 Th17 细胞的激活,从而缓解结肠炎的症状。
- 维生素 D 与 IFX 联合治疗的效果:研究人员将 PAL 和 IFX 联合用于治疗高脂饮食诱导的结肠炎小鼠,结果发现联合治疗组小鼠的存活率提高,体重下降幅度减小,结肠溃疡和组织学损伤减轻,结肠黏膜中促炎细胞因子和趋化因子水平降低 。这充分证明维生素 D 能够增强 IFX 对结肠炎的治疗效果。
综合上述研究结果,维生素 D 类似物 PAL 通过抑制肠道脂质合成和 TNF-α 产生,减少肠道上皮屏障的破坏以及固有层中 Th1 和 Th17 细胞的产生,从而有效减轻高脂饮食小鼠的结肠炎症状。并且,PAL 与 IFX 联合治疗比单独使用 IFX 更有效。这一研究成果为超重 IBD 患者提供了一种新的治疗策略,有望在临床治疗中发挥重要作用,为众多患者带来新的曙光,让他们能够摆脱疾病的困扰,重新拥抱健康的生活。