肠道的发育、分化、增殖与癌变

易发炎症
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小麦、大麦、黑麦及谷类
HLA-DQ2
结合
激活T细胞
隐窝变长
绒毛萎缩
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腹腔病
Gluten(谷胶)
脯氨酸
谷氨酸氨
谷氨酸（负电荷）
tTG
tTG:tissue transglutaminase
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Biblioteka Baidu
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Nod2的重要性
Nod2突变小鼠并不一定发生IBD 其巨噬细胞NF-κβ活化也可能正常 TLR配体介导的前炎症因子IL-12也正常 说明Nod2变化并不能负调TLR途径
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OCTN (5q31)
DLG5（10q23）
编码有机阳离子转运酶
编码鸟甘酸激酶
影响Xenobiotics及氨基酸跨膜转运 影响DLG5维持上皮极化功能
染色体 16、19 1、 5、6、12
16上Nod2多态性
克隆病危险增加 20－40倍
Arg 702 Trp Gly 920 Arg Leu 1007 fsinsc
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8-17%患者有高危 等位基因
普通人口仅1％
日本人没有
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Nod2 （表达在上皮、巨噬细胞及DC上）
正常
异常
与配体结合发生寡聚化
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多糖 Polysaccharide
肠厌氧菌
单糖 发酵 脂肪酸
人体获得碳和能量
微生物获得聚糖和 厌氧环境
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肠道免疫屏障
单层肠上皮 数百万微绒毛 400Ｍ2 滤泡相关上皮 （FAE或M细胞） 小淋巴滤泡 数以万计 集合淋巴滤泡 （Peyer’s patch 200个）
模型A
5 单用Escherichia E. Coli 6 单用Bacteriods Vulgatus
模型B （IL-10缺乏）
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✓ 对肠菌的免疫反应可导致IBD ✓ 导致IBD可能有多种致病途径
1 不致炎症 2 导致炎症
3 导致炎症 4 不致炎症 5 导致炎症 6 不致炎症
3 1
克隆病易感基因 Nod2
④ twist
basis helix-loop-helix 转录子
上皮细胞去分化标志
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(Transgenic mice of 120 day old) A villin in LOI(-) mice B villin in LOI(+) mice
C Musashi-1 in LOI(-) mice
肠道的发育、分化、增殖与癌变
第一军医大学全军消化病研究所 肿瘤生物学国家重点实验室
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1
癌变学说
胃上皮 炎症 萎缩 肠化 增生 癌 肠上皮 炎症 息肉 腺瘤 癌
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Gastric Cancer Originating from Bone Marrow–Derived Cells. (Science, 2004)
γ-secretase
Notch intracellular Domain
大肠与小肠的区别
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癌变过程的分子事件
大肠癌/小肠肿瘤＝70倍
遗传性5－10％
非息肉病
息肉病（FAP）
微卫星不稳定 APC突变 MSH2、HCH1
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非遗传性90％以上
从上到下
隐窝畸变
原位畸变
腺瘤 （70岁西方人 50％
Lethal irradiation mouse A
XY GFP
beta-galactosidase enzyme
BMT
transgenic mouse B
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Positive staining
chronic infection with Helicobacter
mouse C
Gastric cancer
D Musashi-1 in LOI(+) mice
E Musashi-1 in LOI(-) mice F Musashi-1 in LOI(+) mice
A musashi-1 in rare crypt LOI (-) mice
B musashi-1 in whole colon LOI (+) mice
肠道的免疫与炎症
第一军医大学全军消化病研究所 肿瘤生物学国家重点实验室
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0
人肠微生物100万亿 ＝人体体表细菌总和 > 体细胞＋生殖细胞的10倍 > 基因数是人基因数的100倍
Commensal and Mutualism
➢与人体相互交流 ➢能量的消耗、储存及分配 ➢通过自我复制保存修复自己 ➢生物化学转化（果胶、纤维素、耐性淀粉）
血浆仍有完整食物蛋白 肠系膜淋巴结仍有肠菌
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抗原递呈过程
PRRs (Mc或Dc)
PRRs: Pattern Recongnition Receptor TLR: Toll-Like Receptor
TLR
NOD
NOD: Nucleotide binding olgomerization domain
NOD1和NOD2亦称 CARD4和CARD15 (Caspase Activation and Recruitment Domain)
HSP: Heat Shock Protein
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IBD
肠内表现：腹泻腹痛 体重减轻 发热倦怠 肠外表现：皮肤溃疡 急性炎症 胆管炎症
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组织表现：免疫过度激活 组织进入大量
CD4 + Tｈ1细胞 细胞因子、 自由基、脂质介导物大量产生 成纤维细胞表达大量基质降解酶 和金属蛋白酶 引起溃疡 瘘管
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A
B
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C
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肠菌的提取物 ＋
共生菌鞭毛素 ＋
抗生素抑菌后 －
巨噬细胞产生
＋
IL12和IL18
A:免疫抑制剂Azathioprine
B:TNF-2抗体Infliximab
①与APC无关；②与细胞增殖无关；③与增殖细胞 在隐窝的分布无关；④与隐窝细胞凋亡无关；⑤与 隐窝分布无关。 而可能与未分化细胞/分化细胞比值升高有关。
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隐窝增殖状态观察指标
① villin
刷缘结构成分
② ephrin－1 隐窝 绒毛细胞定位
③ musashi1 祖细胞RNA结合蛋白 干细胞状态
C villin positive in LOI(-) mice D villin lost in LOI(+) mice
E Musashi-1 in LOI (-) patient F Musashi-1 in LOI (+) patient
G twist in LOI (-) patient H twist in LOI (+) patient
有腺瘤、30％可癌变）
APC突变
(Adenomatous polyposis coli) 1 4
Loss of Imprinting (表达再现)
1、人群中10％有IGF－Ⅱ的LOI 2、实验性胰Ca IGF－Ⅱ的LOI高达25倍 3、强力表达可致隐窝高度增生肠瘤形成 4、 IGF－Ⅱ受旁侧H19基因的DMR调控
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胚细胞 癌细胞
快速分裂
分化 自限
诞生生命
去分化 无限
破坏生命
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原肠的发育与分化
原肠的形成及意义 前肠的发育与分化 中肠、后肠的发育及分化
调控基因
Gata、Forkhead、 Wnt、TGF-β
★ Hox与中肠
★ Ubx与唇
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肠细胞的增殖与分化
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（Defferentially Methylated region）
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IGF－Ⅱ
雌H19 ＋/－ ＋ 雄APC ＋/min
H19 ＋ /＋
（LOI -）
H19 －/＋ （LOI +）
肠中IGF2 mRNA double 肠中IGF2 蛋白 double 肠中腺瘤数量 double
突变或多态性
招募RICK/RIP
位于LRR区或周围
LRR:
胞外Leucin-Rich repeat domain
IKβ磷酸化及降解
对细菌MDP识别下降
NFK-β激活 NFK-β激活及IL-8的分泌受限
MDP: Muramyl dipeptide
杀菌 （Crypdin 4和8)
杀菌下降 炎症 （Crypdin 4和8分泌下降)
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增殖细胞的基因调控
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Serpentine recepter of frizzled family
member of low density Lipid family
β-catenine
Receptor Regulated SMAD
Common SMAD
Ligand from delta and Jagged
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克隆病
Th1细胞 高度激活
-
凋亡耐受
A-
B
增殖加快
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IBD模型
（30余个）
自发性肠炎模型 化学性肠炎模型 上皮功能缺陷模型 免疫系统破坏模型
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1 不给肠菌 2 给肠菌诱导的CD4细胞
动物模型近交系 A和B
3 单用Bacteriods Vulgatus 4 单用Escherichia E. Coli
LRR IL-1R NOD1 NOD2
NFκ- β
前炎症基因表达 HSP25或HSP72 Defensin、Crypdin、 2021/4/2lysozyme
LRR: 胞外的Leucin-Rich Repeat domain IL-1R: 胞内的Interleucin-1 Receptor domain