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局部作用的糖皮质激素布地奈德增强大鼠肠切除术后的肠道糖摄取
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  1. 一个Thiesen1
  2. G E野生2
  3. K个Tappenden3.
  4. L Drozdowski1
  5. M -凯兰1
  6. B·K·A·汤姆森1
  7. 米我,麦克伯尼4
  8. M T Clandinin5
  9. A B R汤姆森1
  1. 1加拿大埃德蒙顿阿尔伯塔大学医学系消化病学研究室营养与代谢研究组
  2. 2加拿大魁北克省蒙特利尔市麦吉尔大学消化病学、解剖学和细胞生物学研究室
  3. 3.加拿大埃德蒙顿阿尔伯塔大学农业、食品和营养科学系
  4. 4WK家乐氏研究所,家乐氏公司,美国密歇根州巴特克里市49010-3232
  5. 5加拿大埃德蒙顿阿尔伯塔大学医学部、农业部食品与营养科学系消化病学研究室营养与代谢研究小组
  1. 通信:
    AB R Thomson,加拿大埃德蒙顿阿尔伯塔大学牛顿研究大楼519号,AB T6G 2C2;
    alan.thomson在{}ualberta.ca

摘要

背景和目的:局部和全身作用的皮质类固醇改变肠的形态和转运功能。本研究旨在评估布地奈德、强的松和地塞米松对糖摄取的影响。

方法:将成年雄性Sprague Dawley大鼠的小肠中段切开或切除50%,测定糖的体外摄取。

结果:50%的肠切除术没有改变空肠或回肠对葡萄糖或果糖的吸收。强的松对切除动物对葡萄糖或果糖的摄取没有影响。相比之下,在切除的大鼠中,布地奈德增加了超过120%的空肠葡萄糖摄取最大转运率值,增加了超过150%的回肠果糖摄取值。刷缘膜钠依赖性葡萄糖转运体(SGLT1)、刷缘膜钠依赖性果糖转运体(GLUT5)、基底外侧和刷缘膜钠依赖性葡萄糖和果糖转运体(GLUT2)和Na+/ K+atp酶α1和β1不能解释布地奈德对葡萄糖或果糖摄取的促进作用。布地奈德、泼尼松和地塞米松降低了早期反应基因c-jun的空肠表达。在切除的动物空肠中,鸟氨酸脱羧酶(ODC) mRNA的表达减少,皮质类固醇降低了胰高血糖素原mRNA的空肠表达。

结论:这些数据表明,皮质类固醇对切除动物糖摄取的影响可能是通过与c-jun、ODC和胰高血糖素原信号通路或其他未知信号的翻译后过程实现的。目前尚不清楚布地奈德是否有助于促进人体肠道切除后糖的吸收。

  • BBM,刷边膜
  • BLM,基底膜
  • ERG,早期反应基因
  • 刷缘膜中钠独立果糖转运蛋白GLUT5
  • 基底外侧和刷缘膜中的葡萄糖和果糖钠独立转运蛋白GLUT2
  • 合,辣根过氧化物酶
  • Km,视米切里斯常数
  • ODC,鸟氨酸脱羧酶
  • 刷缘膜钠依赖性葡萄糖转运蛋白SGLT1
  • TTBS, Tween Tris缓冲盐水
  • Vmax,最大传输速率

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肠道适应的话题已经被回顾。1,2广泛的肠道切除后,剩余的肠道增生可能伴随着营养的吸收增强。3 -8介导这一适应过程的信号可能包括胰高血糖素原肽、鸟氨酸脱羧酶(ODC)和早期反应基因(ERGs)。9 -13胰高血糖素原肽来源于胰高血糖素原基因的加工和破坏14日,15在回肠和结肠的L细胞中16原胰高血糖素、ODC和ERGs如c-myc、c-jun和c-fos的mRNA水平被认为参与了空肠切除术后剩余肠的适应过程。9 -13目前尚不清楚肠内胰高血糖素原、ODC或ERGs是否受糖皮质激素的影响。最近通过cDNA微阵列分析发现了其他可能的信号,这些信号可能在这种肠道适应模型中起作用。17日,18

Na+跨越刷状边界膜(BBM)的梯度为葡萄糖运输到肠细胞提供动力。19这个梯度是由钠的作用维持的+/ K+局限于基底外侧膜(BLM)的atp酶。20.钠依赖性葡萄糖转运蛋白(SGLT1)介导BBM Na+/葡萄糖协同转运,21 -23BLM和BBM中的不依赖钠的葡萄糖和果糖转运蛋白(GLUT2)介导了Na的促进作用+葡萄糖和果糖通过BLM的独立扩散24也可能是通过BBM。25 -27果糖的运输是通过BBM中的钠独立果糖转运蛋白(GLUT5)介导的BBM中的扩散。28 -31

口服系统性活性糖皮质激素可增强肠道对糖的吸收32岁的33并在生命早期加速肠道的发育。34局部作用的皮质类固醇布地奈德,由于其90%首先通过肝脏代谢,只有10%的布地奈德进入体循环,被称为局部作用的,在克罗恩病的治疗中是有用的,其不良反应情况优于非局部作用的糖皮质类固醇。35 -38在肠道完整的年轻大鼠中,布地奈德增强了肠道对果糖和一些脂类的吸收。39虽然注射地塞米松会降低肠道切除后的DNA含量,40它对营养吸收的影响尚不清楚。因此,本研究旨在验证糖皮质激素,特别是布地奈德,增强肠切除后糖的肠道吸收的假说。

方法

动物和饮食

认真遵守了加拿大动物护理理事会和美国生理学会理事会批准的护理和使用实验动物的原则。雄性Sprague Dawley大鼠从阿尔伯塔大学Vivarium获得。动物被安置在21°C的环境中,光照12小时,黑暗12小时。它们重达200-250克。水和食物是随意供应的。动物被喂食标准的普里纳鼠粮两周。

药物

糖皮质激素(布地奈德,泼尼松和地塞米松)给予50%切除的动物。对照组(0.19% EDTA缓冲生理盐水)、布地奈德(0.25 mg/kg体重/天)、泼尼松(0.75 mg/kg体重/天)和地塞米松(128 μg/kg体重/天)4个治疗组各6只。该剂量的布地奈德已被证明可以在肠道完整的幼龄动物和喂食的饲料中改变肠道对营养物质的吸收39与治疗大鼠三硝基苯磺酸回肠炎的剂量(0.2-0.8 mg/kg/天)相似41在大鼠肠移植模型中预防排斥反应(0 ~ 1.0 mg/kg/day)。42对照组、布地奈德和泼尼松灌胃,溶解于0.19% EDTA缓冲盐水中。地塞米松皮下给药,溶于抑菌0.9%氯化钠溶液中。所给车辆体积为5 μl/g体重。每天12点给药,持续两周,包括周末。

手术模型

将大鼠暴露于氟烷(5.0%)中直至无力,剪断前腹壁毛发,用碘伏清洁皮肤。在整个手术过程中,动物在氟烷(0.5-1.5%)下保持镇静。使用橡皮筋腿环将熟睡的动物限制在动物手术板上的仰卧位。手术板下的加热垫保持在37°C,在所有后续手术过程中使用水浴的循环水。沿着白线的腹侧切口,切除一半动物小肠的中间50%。另一半大鼠的小肠被切断,也就是说,小肠被分开,然后重新吻合,没有切除任何肠的部分。使用无菌仪器和无菌技术。定位结肠,用5-0丝线测量回盲瓣到Treitz韧带的距离。绳子被切成两半,以得到要切除的肠的大概长度。将测量绳的一端置于回肠-盲肠瓣膜(以防止细菌从结肠返流)后2厘米处,并沿肠向空肠端移动,确定要切除的肠部分。 In resected animals, 50% of the middle portion of the intestine was removed, leaving the proximal 25% and the distal 25%. Bowel continuity was restored by an end to end jejunoileal anastomosis using interrupted 6-0 silk sutures. The abdomen was closed with a continuous 3.0 dexon suture. After surgery, animals received a subcutaneous injection of buprenorphine 0.01–0.05 mg/kg body weight for pain relief. Animals recovered in clean plastic cages under a heat lamp, and were then taken to fresh cages where they were housed individually.

探针和标记化合物

3.用菊粉作为不可吸收的标记物来校正黏附的粘膜液量。[14C .标记的探针包括不同浓度的d葡萄糖和d-果糖(4,8,16,32和64毫米)的浓度l-葡萄糖使用16 mM。未标记和[14C]标记探针分别由Sigma(圣路易斯,密苏里州,美国)和新英格兰核公司(Nellesley,马萨诸塞州,美国)提供。通过高效液相色谱法,该探针的纯度超过99%。

组织制备和摄取率的测定

在小肠横断或切除两周后进行摄取研究。动物麻醉时腹腔注射240 mg/100 g体重的尤坦尼(戊巴比妥钠)。整个长度的横断小肠或小肠切除术后残留的小肠被迅速切除。肠子外翻,切成大约2-4毫米的小环。43岁的44这些环立即浸泡在预孵育烧杯中,烧杯中含有37°C含氧克雷布斯碳酸氢盐缓冲液(pH 7.2),并在开始吸收研究之前让其平衡约5分钟。通过定时将组织环转移到含有5毫升含气体克雷布斯缓冲液的塑料小瓶的振荡水浴(37°C)中开始摄取[3.H]菊粉和[14C]标记底物。孵育五分钟后,通过将小瓶内容物倒入Amicon真空过滤管上的过滤器上,营养物质的吸收被终止。然后用冰冷的生理盐水清洗空肠或回肠环。测定组织干重,用0.75 N NaOH皂化组织。加入闪烁液,通过外部标准化技术来校正两种同位素的可变猝灭,从而测定放射性。

吸收速率以每100 mg黏膜干重每分钟所吸收底物的nmol (nmol×100 mg/组织/分钟)表示。四个治疗组的值报告为四个组中每组6只动物的结果的平均值(SEM)。葡萄糖摄取的最大输送速率(Vmax)和Michaelis亲和常数(Km)的值使用Sigma Plot程序(美国加利福尼亚州圣拉斐尔Jandel Scientific)通过非线性回归估计。由于果糖浓度和摄取之间的线性关系,Vmax和Km的值无法估计。取而代之的是,线性回归被用来估计浓度与吸收的斜率值。单或双向方差分析和学生的t试验用于检验对照组、布地奈德、强的松和地塞米松治疗动物间差异的显著性。p值小于或等于0.05被认为具有统计学意义。

西方免疫印迹

每组中至少3只动物的BLM和BBM蛋白通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,该电泳采用Laemmli(1970)开发的改进方法。迁移后,蛋白质通过电印迹固定在硝化纤维素膜的固体支撑上。然后,将膜在含有5% w/v干牛奶的牛乳转移技术优化剂(BLOTTO)中阻塞过夜,在Tween Tris缓冲盐水中(TTBS: 0.5% Tween 20,30 mM Tris, 150 mM NaCl)。

膜用TTBS清洗三次,至少10分钟。然后,用特异性兔抗大鼠抗体探测细胞膜,这些抗体与感兴趣的抗原特异性结合。α1 Na在室温下孵育2小时+/ K+atp酶,β1 Na+/ K+atp酶,GLUT2和GLUT5,以及SGLT1。抗体在2%的干牛奶中稀释,在TTBS中以1:500稀释α1 Na+/ K+和SGLT1, β1 Na在1:200+/ K+腺苷三磷酸酶。

抗SGLT1和GLUT2的多克隆抗体来自Biogenesis (pool, UK)。抗GLUT5多克隆抗体来自Chemicon International Inc. (Temecula, California, USA)。多克隆抗体抗大鼠α1和β1 Na+/ K+atp酶来自Upstate Biotechnology Inc. (Lake Placid, NY, USA)。

在一次孵育之后,BBM和BLM用TTBS洗涤三次,以去除残留的未结合的一抗。然后将膜与山羊抗兔抗体孵育一小时,与结合一抗的辣根过氧化物酶(HRP)结合(Pierce, Rockfort, Illinois, USA)。第二抗体在TTBS中以1:20 000稀释于2%的干牛奶中。

在TTBS中洗涤三次以去除残留的二抗后,用由50%稳定过氧化物溶液和50%鲁米诺/增强剂溶液组成的SuperSignal化学发光- hrp底物(Pierce)孵育膜5分钟。它与第二抗体发生反应,使感兴趣的抗原可见。然后,将膜暴露在X-Omat AR薄膜中不同时间,并依次投入显影剂、水和固定剂中。使用Bio-Rad成像密度计(生命科学集团,Cleveland, Ohio, USA)通过透射密度法确定相对带密度。

北部免疫印迹

制备了互补DNA (cDNA)探针。细菌(大肠杆菌)与含有所需DNA序列的质粒进行转化,用于探测北方印迹。SGLT1 cDNA探针由Dr Davidson (University of Chicago, Chicago, Illinois, USA)捐赠;编码α1和β1 Na的cDNA探针+/ K+atp酶亚基异构体来自Lingrel博士(辛辛那提大学,辛辛那提,美国俄亥俄州);编码GLUT5和GLUT2的cDNA探针来自Bell博士(芝加哥大学,芝加哥,伊利诺伊州);ERG探针来自癌基因研究产品(San Diego, California, USA);编码胰高血糖素原的cDNA探针从Fuller博士(澳大利亚墨尔本亨利王子医学研究所)获得;ODC来自Blackshear博士(芝加哥大学,芝加哥,伊利诺伊州)。

从四组中每组至少三只动物的空肠和回肠中提取RNA。这些片段在含有硫氰酸胍的变性溶液中均质,使用Bio-Rad快速制备摇动离心机。用2 M醋酸钠酸化后,进行苯酚氯仿萃取。上部水相转移到管中,RNA用异丙醇沉淀,用70%乙醇洗涤。RNA样品保存在−70°C。

等量的总RNA在样品加载缓冲液中变性。加入溴化乙锭(10 mg/ml),以便在紫外线下通过观察28s和18s核糖体条带来确定RNA的完整性。

通过变性琼脂糖凝胶(1.16%琼脂糖)电泳,根据分子量分离总RNA。一夜之间,RNA通过毛细管作用从凝胶转移到尼龙膜上。

作为预杂交步骤,用DIG易杂交溶液(加拿大魁北克省罗氏诊断公司)孵育膜30分钟,以减少非特异性结合。预杂交后,标记探针与DIG标记探针在适当的温度下孵育一夜,将其杂交到膜上相应的RNA条带上。严格洗涤后,用1×阻隔液(10% 10×blocking溶液,90% 1×maleic酸)阻隔膜,以减少非特异性结合位点。然后用抗digg - ap偶联抗体(Roche Diagnostics)孵育。

使用CDP-STAR化学发光底物(Roche Diagnostics)检测结合抗体,并将膜暴露于膜(X-Omat;柯达,美国)10-30分钟。RNA的密度由Bio-Rad成像密度计(Life Science Group, Cleveland, Ohio, USA)的透射密度测定。为了确定已加载的确切RNA数量,转移后评估膜上的28s核糖体带密度。

结果

动物的特征

横断面和切除大鼠的体重增加、食物摄入量和每次食物摄入的体重增加(g/天)相似(数据未显示)。地塞米松减少了切除动物的体重增加(对照组从4.8克/天到给予地塞米松的动物2.0克/天),而布地纳德和泼尼松则没有这种效果。类固醇对食物摄入没有影响。

切除和横断大鼠空肠和回肠的小肠总重量和可刮黏膜占肠壁的百分比相似(数据未显示)。同样,在切除的大鼠中,布地奈德、强的松或地塞米松对肠道重量或由黏膜组成的肠壁百分比没有影响(表1)。因此,糖的摄取率以肠道重量为基础(nmol×100 mg/组织/分钟)。

表1

类固醇对肠切除术大鼠肠道特性的影响

运输活动

切除中半肠对空肠或回肠吸收葡萄糖的最大转运率(Vmax)和表观米切里斯常数(Km)的值没有影响(数据未显示)。然而,给予布地奈德的大鼠空肠吸收葡萄糖的Vmax和Km值均比对照组高约120%(表2)。与布地奈德相比,给予强的松或地塞米松的切除大鼠空肠吸收葡萄糖的Vmax和Km值较低。糖皮质激素对回肠葡萄糖摄取的Vmax或Km均无影响。切除对空肠和回肠吸收无影响l葡萄糖。同样,皮质类固醇对l-葡萄糖进入空肠(数据未显示)。

表2

糖皮质激素对心肌细胞最大迁移速率(Vmax)和米凯利亲和常数(Km)值的影响d-葡萄糖在肠切除术大鼠空肠和回肠

切除对空肠或回肠摄取果糖没有影响(数据未显示)。与对照组、布地奈德或强的松相比,在切除大鼠空肠中,地塞米松减少了约27%的果糖摄入量(表3)。在切除大鼠回肠中,与对照组、强的松或地塞米松相比,布地奈德增加了100%的果糖摄入量。

表3

糖皮质激素对摄取速率的影响d-果糖的含量

转运蛋白丰度与mRNA表达

蛋白质含量SGLT1和Na+/ K+肠切除后空肠内atp酶α1和β1未发生变化。然而,在回肠,切除后SGLT1的丰度增加,而Na+/ K+atp酶α1还原,Na+/ K+atp酶β1未发生变化。切除后空肠和回肠SGLT1或Na mRNA表达无变化+/ K+atp酶β1和Na+/ K+在回肠切除后,atp酶α1 mRNA表达减少(图1A)。在回肠,布地奈德和地塞米松增加钠的丰度+/ K+atp酶β1与对照组和强的松组比较。在切除的动物中,皮质类固醇对SGLT1或Na的mRNA表达无影响+/ K+空肠和回肠中的atp酶(图1B)。布地奈德、强的松或地塞米松给切除的动物没有改变空肠SGLT1的丰度,也没有改变钠+/ K+atp酶亚基(图2)。

图1

(A)肠切除对SGLT1和Na的回肠丰度的影响+/ K+atp酶α1亚基。(B)肠切除对空肠Na mRNA表达的影响+/ K+- - - - - - atp酶α1。值为平均值(SD)。刷缘膜钠依赖性葡萄糖转运蛋白SGLT1;α1,Na+/ K+基底外侧膜中的atp酶α亚基;R,切除;T,切断了。切除动物与横切动物的比例。n =样本大小。*p<0.05,切除vs横切。

图2

糖皮质激素对SGLT1和Na含量的影响+/ K+atp酶α1和β1亚基。值为平均值(SD)。刷缘膜钠依赖性葡萄糖转运蛋白SGLT1;α1,Na+/ K+基底外侧膜中的atp酶α亚基;β1,Na+/ K+基底外侧膜中的atp酶β亚基。C、控制;B,布地奈德;P,强的松;D,地塞米松。治疗(糖皮质激素)与对照动物的比例。n =样本大小。*p<0.05,布地奈德、强的松或地塞米松与对照组比较;†p<0.05,强的松或地塞米松与布地奈德比较;‡p<0.05,地塞米松vs强的松。

切除对GLUT5或GLUT2的丰度没有任何显著影响(数据未显示)。与横切动物相比,切除动物空肠中GLUT5 mRNA表达减少,回肠中GLUT5 mRNA表达不变(图3A)。GLUT2 mRNA随切除而变化。皮质类固醇不影响GLUT5或GLUT2的蛋白质丰度(数据未显示)。与横切对照相比,强的松增加了切除动物空肠中GLUT5 mRNA的表达(图3B)。皮质类固醇处理后,回肠、空肠和回肠GLUT5 mRNA和GLUT2 mRNA的表达均未发生变化。

图3

(A)肠切除对空肠GLUT5 mRNA表达的影响。(B)糖皮质激素对肠切除术大鼠空肠GLUT5 mRNA表达的影响。值为平均值(SD)。n =样本大小。刷缘膜中钠独立果糖转运蛋白GLUT5。(A)中,R=切除,T=横切。切除动物与横切动物的比例。*p<0.05,切除vs横切。(B) C=对照组,B=布地奈德,P=强的松,D=地塞米松。治疗(糖皮质激素)与对照动物的比例。 *p<0.05, budesonide, prednisone, or dexamethasone versus control; †p<0.05, prednisone or dexamethasone versus budesonide; ‡p<0.05, dexamethasone versus prednisone.

早期反应基因表达

小肠切除的动物与横切的动物相比,c-myc或c-jun的mrna表达没有差异(数据未显示)。布地纳德、强的松和地塞米松降低了切除动物空肠c-jun mRNA的表达(表4)。c-myc的空肠表达和c-myc和c-jun的回肠表达无差异。

表4

皮质类固醇对肠切除术大鼠早期反应基因mrna表达的影响

胰高血糖素原体与ODC的表达

胰高血糖素原mRNA在空肠和回肠的表达不因切除而改变。然而,切除动物空肠中ODC的表达降低了(表5)。在回肠中没有观察到ODC mRNA的表达变化。与对照组相比,皮质类固醇降低了切除动物空肠胰高血糖素原mRNA的表达,但没有改变回肠表达。皮质类固醇对ODC的空肠或回肠mRNA表达无影响(表6)。

表5

肠切除对胰高血糖素原和鸟氨酸脱羧酶(ODC) mrna表达的影响

表6

糖皮质激素对肠切除术大鼠胰高血糖素原和鸟氨酸脱羧酶(ODC) mrna表达的影响

讨论

我们选择了一种非大面积肠切除方案(50%),其中剩余的近端和远端肠残体足以评估这些部位的形态和功能。4550%的切除没有导致体重减轻,更接近于临床常见的情况,如克罗恩病患者。在本研究中,肠道切除不影响动物的摄食量、体重增加、肠道重量以及由黏膜组成的肠道重量百分比。因此,在给予类固醇的动物中,未切除的肠道功能的改变不是由于这些终点的改变。

肠道对营养物质的吸收受介导和非介导过程的影响,运输的改变受动物的年龄、饮食以及病理过程的影响,如糖尿病、慢性乙醇摄入和腹部照射。1,2肠道切除后,形态和功能的变化取决于肠道切除的范围、研究部位和饲料中的脂质含量。45这一过程的信号尚不清楚,但可能包括胰高血糖素原肽、ERGs和ODC。9 -13日,46 -49ERGs如c-myc, c-jun和c-fos已被证实参与了肠道增殖和分化的过程,ODC也是如此,它是合成多胺的关键酶,而多胺是任何增殖事件所必需的。9 -13胰高血糖素原也有助于肠道适应过程。14日,15例如,给药短链脂肪酸可增加大鼠肠切除术后胰高血糖素原mRNA的表达。13在本研究中,肠道切除的适应性反应没有改变大鼠空肠中ERGs和胰高血糖素原mRNA的表达,但ODC mRNA的表达降低。肠切除后糖吸收的适应必须涉及其他信号。Epimorphin/syntaxin 2mrna编码一种参与肺和皮肤形态发生的膜相关蛋白,PC4/TIS7基因参与神经生长因子介导的细胞分化,可能是其他可能参与肠切除术后适应性反应的信号。50岁,51近年来,通过cDNA微阵列分析,发现了与小肠切除后适应性反应有关的新信号。17日,18

糖皮质激素被用于治疗各种肠道疾病的患者,包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。临床研究集中在使用强力局部作用类固醇布地奈德。35 -38强的松和布地奈德可改变幼龄大鼠肠道的形态和吸收功能。39皮质类固醇可能具有代谢(如谷氨酰胺)和/或功能(如电解质运输)作用,这可以解释对肠道吸收的影响。此外,糖皮质激素对细胞更新率和凋亡的影响以及中枢效应也可能在原则上改变肠道功能。32岁的33岁的38岁的52本研究比较了局部活性布地奈德与两种全身性活性皮质类固醇(强的松口服和地塞米松皮下注射)对成年动物的影响,成年动物在切除中半小肠后空肠和回肠保留了一部分。

虽然我们使用了相同剂量的地塞米松(128 μg/kg皮下注射),在80%的肠切除术后一周,我们曾报道过使用该剂量的地塞米松可以抑制预期的肠内DNA含量增加,40我们无法证明地塞米松对50%切除动物的空肠或回肠重量有任何不良影响。地塞米松缺乏有害作用可能是由于动物品系的差异,它们的年龄,被切除的肠的长度(50%v80%),我们进行研究时切除后的时间,或使用的地塞米松总剂量。在切除的动物中,布地奈德和泼尼松都没有改变肠道的重量,或由黏膜组成的肠壁的百分比。如果我们对动物进行大规模的肠道切除(切除80%的小肠),那么每单位长度或表面积的剩余肠道重量可能会增加。尽管如此,根据这些数据,在50%的肠切除术两周后,很明显,以这些剂量和这些途径给药的皮质类固醇对肠道的重量没有不良影响。因此,数据表明,糖皮质激素对肠道吸收功能的影响,有待讨论,不是由于任何糖皮质激素引起的肠道质量的变化。

虽然肠道切除后某些营养物质的吸收可能会增加,但这种影响的程度取决于切除的范围、在进行吸收实验时的位置和时间,以及数据的表达方式。7,53 -55在这项研究中,切除小肠的中半部后,对d葡萄糖(表2),l葡萄糖,或d-果糖(数据未显示)我们本可以对这些动物进行大规模小肠切除,并可能显示出对糖的吸收增强。然而,由于预期的食物摄入、体重增加和肠道重量的伴随变化,对结果的解释将更加困难。此外,我们希望这些研究具有一些潜在的临床相关性。例如,在克罗恩病患者中,泼尼松或布地奈德的治疗剂量可能与本研究中使用的剂量相似,虽然这些患者中许多人以前可能接受过肠切除术,但大规模切除是不常见的。

本研究中使用的强的松和布地奈德的剂量是在已被证明对人类临床有用的方案的基础上选择的。35岁,37岁的56使用的剂量已经被证明可以改变肠道完整的大鼠对果糖和某些脂类的肠道吸收。39在50%的肠切除术后,不同的糖皮质激素对糖的吸收有不同的作用:强的松对葡萄糖摄取的Vmax或果糖摄取没有影响,而布地奈德增加了120%以上的空肠摄取Vmax值d-葡萄糖(表2)。此外,布地奈德增加了70%的果糖回肠吸收(表3)。这在糖吸收的非介导被动成分中没有任何变化l葡萄糖。因此,局部活性类固醇布地奈德加速了这两种糖在肠切除术后的肠道吸收。

载流子介导的吸收通常由两个动力学常数表征:最大传输速率(Vmax)和Michaelis-Menton常数(Km),该常数对应于溶质浓度,给出Vmax的一半,代表溶质结合亲和力。我们的研究结果显示,葡萄糖摄取的Vmax和Km发生了变化(表2),这表明每个肠细胞的转运体数量增加了,蛋白质的特性也可能发生变化。出于这个原因,我们继续并执行了西部和北部的印迹,如下面所讨论的。还讨论了其他可能解释Vmax和Km结果的可能性。

负责BBM摄取葡萄糖和果糖的转运蛋白(分别为SGLT1和GLUT5)的蛋白质丰度和mRNA表达与这些转运蛋白活性的变化无关。例如,布地奈德对空肠葡萄糖摄取的增强(表2)并不伴随着SGLT1或其mRNA丰度的增加。此外,布地奈德在回肠中增强果糖摄取(表3)并不伴随GLUT5丰度或mRNA表达的变化。在一些研究中只有三只动物的原因是,摄取研究需要大量的组织(n=6),并不是总是有足够的组织来进行大量的西部和北部印迹。因此,我们的阴性结果应该仔细考虑,我们不能放弃基因表达有微小变化的可能性,但由于样本量小,我们无法证明。我们没有对SGLT1或GLUT5进行免疫组化,因此,皮质类固醇可能通过改变这些转运蛋白沿绒毛的分布来修饰糖的吸收,从而在不改变转运蛋白总丰度的情况下增加糖的吸收。此外,Kellett已经提供的证据表明,在某些情况下,当SGLT1的活性受到刺激时,胞质蛋白激酶C βII水平的增加会促进GLUT2向BBM的运输,从而为葡萄糖和果糖提供额外的转运体。26日—30.57因此,有可能翻译后事件参与糖摄取的调节,以响应给糖皮质激素。

尽管布地奈德的系统生物利用度大约比强的松低一个数量级,但它的效力要高得多。35岁,37岁的39岁,55我们推测布地奈德对SGLT1空肠吸收葡萄糖和GLUT5回肠吸收果糖的刺激作用是由于其对糖皮质激素的肠细胞受体有较大的影响。肠道切除后布地奈德的适应性反应对维持动物的健康可能很重要。布地奈德在肠切除后促进葡萄糖和果糖吸收的作用可能是增强肠道适应性反应的有效药物。

致谢

作者希望感谢Kim Doring, Rob Drummond, Elizabeth Jarocka-Cyrta, Daphne Samuel, Elizabeth Wierzbicki, Mika Wierzbicki和Muriel Guelly的帮助和技术支持。加拿大医学研究理事会和加拿大阿斯利康公司(原阿斯利康制药公司)的财政支持得到极大赞赏。我们感谢巴西医学科学实验室和cape对Aducio Thiesen博士的支持。MT Clandinin博士感谢加拿大国家科学和工程研究委员会的慷慨支持。G Wild博士是魁北克省圣研究基金会的研究学者

参考文献

脚注

  • 所有作者都是胃肠道生理学细胞和分子生物学合作网络的成员

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