PDRN口服可改善酒精诱导的胃黏膜损伤

文献解读-PDRN口服可改善酒精诱导的胃黏膜损伤

胃炎是指由胃上皮损伤引起的炎症。急性胃炎通常是由过量饮酒、长期使用非甾体类抗炎药(NSAIDs)和应激作用引起的。这种刺激增加胃酸分泌，并损害胃黏膜。胃酸的分泌途径包括组胺诱导的组胺H2受体（H2R）、胆碱能受体muscarinic 3（CHRM3）和胃泌素激活胆囊收缩素2受体（CCK2R）。因此，活化的H2R、M3R和CCK2R增加了壁细胞中环磷酸腺苷（cAMP）的浓度，并激活了H+/K +ATP酶。这会增加胃酸的浓度，从而损害胃黏膜。通过使用抗酸药、抗胆碱能药物、H2R拮抗剂、抗胃泌素药物、氢泵抑制剂、黏膜保护剂和胃分泌物抑制剂，等，可以抑制这些侵袭性因素。然而，这些治疗药物有各种副作用，有必要开发更安全、更有效的治疗胃炎的新药或保健品。

从鲑鱼精子中提取的PDRNs有助于烧伤和伤口组织的再生。与人类DNA成分最相似的DNA片段混合物可促进术后组织再生和修复。PDRN是一种腺苷A2A受体激动剂，可增强血管内皮生长因子的表达，并通过血管生成促进糖尿病足溃疡的伤口愈合。它还通过嘌呤腺苷A2A受体刺激受损细胞或组织中生长因子和细胞外基质的转化。PDRN激活A2A受体，通过阻止促炎细胞因子和释放促纤维化细胞因子来促进伤口愈合。它通过抑制促炎细胞因子如IL-6和TNF-α的产生和上调抗炎细胞因子的产生来发挥抗炎作用。

本研究探讨了鲑鱼精液中提取的食物-PDRN（f-PDRN）对盐酸乙醇（HCl/EtOH）诱导的大鼠胃黏膜损伤的保护作用。此外，还研究了f- PDRN在胃壁细胞中对胃酸分泌和炎症通路相关分子表达的调控作用。

材料和方法

本研究中使用的f-PDRN PRF002是从返回南大川(江原，韩国)繁殖地的成年鲑鱼精巢中提取的片段DNA聚合物。PRF002分子量为50-1,500 kDa，溶解在0.9% NaCl溶液中，DNA浓度达到75%或更高。stillen Tab是一种非甾体抗炎镇痛药，可改善胃黏膜病变（出血、红斑和水肿）和急慢性胃炎。

大鼠胃黏膜损伤模型的构建：雄性SD大鼠60只，分为6组，10只/组：正常对照组和酒精性胃刺激试验对照组。酒精性胃刺激试验对照组包括试验对照组、低剂量PRF002（26mg/kg/d）组、中剂量PRF002（52mg/kg/d/天）组、高剂量PRF002（78mg/kg/d/天）组和阳性对照组(150mg/kg/天），口服。本研究中的PDRN剂量选择是基于52mg/kg/天的剂量，其为用于治疗关节炎的剂量。对照组以0.9% NaCl处理，酒精性胃刺激模型组以0.9% NaCl和40%乙醇处理。低、中、高PRF002组和Stillen组给予指定剂量PRF002和Stillen口服和40%乙醇7天，以刺激胃。试验前24小时停止摄入所有饮食，清空胃。

结果：

f-PDRN对乙醇诱导的大鼠胃黏膜损伤的保护作用 PRF002中、高给药组的胃黏膜损伤明显低于低PRF002组。对胃黏膜损伤部位的比较和分析显示，所有胃黏膜损伤组的损伤面积均明显高于正常对照组。此外，证实口服PDRN组胃黏膜损伤面积呈剂量依赖性下降（图1A和B）。

图 1 f-PDRN口服对胃黏膜损伤的胃保护作用。分为正常对照组、试验对照组、低PRF002组、中PRF002组、高PRF002组、阳性对照组。(A)胃黏膜损伤大鼠模型各处理组胃黏膜损伤比较。(B)各组胃黏膜损伤面积测量。

f-PDRN抑制胃酸分泌，改善pH和酸性 与正常对照组相比，所有胃黏膜损伤诱导组的大鼠胃幽门区胃液收集量均明显增加（图2A）。此外，与正常对照组相比，所有PRF002给药组的胃液pH均显著降低（图2B）。对照组、低PRF002和中PRF002组的总酸度明显高于正常对照组（图2C）。与试验对照组相比，各给药组胃液分泌量均有所减少。特别是，高PRF002组和阳性对照组的体积显著下降。与试验对照组相比，中PRF002组、高PRF002组和阳性对照组的胃液总酸度显著降低。高PRF002组和阳性对照组的胃液总酸度几乎恢复到正常对照组的水平。此外，中PRF002组、高PRF002组和阳性对照组的胃液pH值显著高于酒精性胃刺激试验对照组。

图2 f-PDRN对大鼠胃黏膜损伤模型胃液体积、pH和总酸度的影响。(A)胃液分泌量，(B) pH，(C)胃液总酸度。

f-PDRN降低了胃酸分泌相关因子mRNA的表达 与正常对照组相比，胃黏膜损伤诱导组的H2R、CHRM3、H+/K+ATP酶、MMP3和MMP9的mRNA表达显著增加，高剂量PRF002和阳性对照组的表达显著低于试验对照组，并几乎恢复到正常对照组的表达水平（图3A、B、D、F和G）。与试验对照组相比，中PRF002、高PRF002和阳性对照组的MUC5AC mRNA表达显著增加（图3E）。此外，与试验对照组相比，低PRF002、中PRF002、高PRF002和阳性对照组的CCK2R mRNA表达显著降低（图3C）。以上结果表明，f-PDRN降低了前期胃酸分泌因子H2R, CHRM3和CCK2R的mRNA表达，导致H+/K+ATP酶蛋白转录因子降低。

图3 (A)H2R，(B)CHRM3，(C)CCK2R，(D) H+/K+ATPase，(E)MUC5AC，(F)MMP-3和(G) MMP-9在胃壁和胃黏膜分离细胞中的mRNA表达。

f-PDRN对组胺、MPO、cAMP和PGE2的调控作用 与正常对照相比，试验对照组的炎症相关因素组胺和MPO显著上调，与试验对照组相比，低、中、高剂量PRF002组炎症相关因素组胺和MPO显著下调（图4A，B）。与试验对照组相比，低PRF002、中PRF002和高PRF002的PDRN处理组的质子泵激活前体cAMP也显著下调（图4C）。此外，介导胃肠保护作用的因子PGE2在PRF002、PRF002和PRF002组中表达上调（图4D）。这些结果表明，f-PDRN对胃黏膜损伤具有有效的胃保护作用。

图4 损伤胃黏膜组织（A）组胺浓度，(B) MPO活性，(C) cAMP和(D)PGE2水平。

f-PDRN的组织学影响

本研究结果证实了f-PDRN给药可预防胃黏膜损伤，提示高浓度PRF002的治疗效果与阳性对照最为相似。试验对照组的上皮细胞丢失、黏膜或黏膜下扭曲和侵袭性炎症细胞。然而，与试验对照组相比，高PRF002给药组的上皮细胞丢失和炎症细胞浸润减少。这些观察结果证实了给予高PRF002可预防胃黏膜损伤。

讨论

本研究结果表明给药f-PDRN可显著抑制HCl/EtOH诱导的胃黏膜形态和结构改变。先前的大鼠模型数据表明，急性乙醇中毒通过胃黏膜下层白细胞浸润引起严重病变和损伤。此外，乙醇诱导的胃黏膜损伤与胃液过量产生有关，这是由于H2R、CHRM3和H+ /K+ATP酶等受体表达增加，CCK2R mRNA水平升高，这与胃酸分泌有关。与胃液分泌相关的组胺、MPO、cAMP和PGE2的变化进一步证实了这一点。此外，胃液的产生与胃炎症有密切的关系。目前的结果表明，f-PDRN以剂量依赖的方式显著减弱HCl-EtOH诱导的胃黏膜损伤。EtOH诱导的胃液过度分泌（与胃损伤的病因有关）降低了pH值，增加了胃酸的总酸度。

组胺、乙酰胆碱和胃泌素的上调会增加胃酸的分泌。随着组胺、乙酰胆碱、胃泌素相关受体、H2R、M3R和CCK2R的上调后，胃酸分泌也进一步增加。本研究结果证实了在乙醇诱导胃黏膜损伤大鼠模型中，HRH2、CHRM3和CCK2R（胃酸分泌相关因子）表达增加和PRF002治疗后表达降低。此外，给药PRF002增加MUC5AC的表达，减少MMP-3和MMP-9的表达。此外，与试验对照组相比，PRF002处理降低了血浆组胺活性、MPO和cAMP水平，并显著增加了PGE2的产生。因此，PRF002对EtOH诱导的胃黏膜损伤的预防作用可能涉及两个机制：抑制炎症和保护胃黏膜。

减少中性粒细胞对溃疡组织的浸润可防止大鼠胃黏膜的损伤。由于中性粒细胞含有血细胞蛋白MPO，因此中性粒细胞在胃黏膜组织的积累可以通过MPO活性来测量。在本研究中，高PRF002可保护胃黏膜组织结构，防止炎症细胞（中性粒细胞）的浸润。与乙醇组相比，PRF002明显抑制了乙醇诱导的胃黏膜损伤过程中胃分泌介质的产生。因此，PRF002可以减轻胃液分泌引起的胃黏膜损伤。

如前所述，PDRN与腺苷A2A受体相互作用，刺激VEGF表达，促进伤口愈合，促进胃溃疡愈合，可能是通过抑制炎症和细胞凋亡。本研究中使用的f- PDRN与传统医学中使用的相似，但其提取、制备方法和配方有所不同。f- PDRN在胃黏膜保护中的作用机制与细胞迁移、增殖、再上皮化、腺体重建和血管生成-骨髓源性（干细胞）血管形成有关。这也被认为是一个复杂的组织再生过程，包括从新形成的祖细胞形成新的血管。所有这些过程都受生长因子、细胞因子、激素和转录因子的调控。此外，它可以通过编码早期生长因子或来自血小板、巨噬细胞和受损组织的生长因子（如EGF、骨源性成纤维细胞生长因子、肝细胞生长因子、VEGF和三叶肽）的基因来识别。因此，证实了使用f-PDRN进行黏膜愈合的可能性。

总之，f-PDRN口服实验结果表明，f-PDRN通过调节与胃酸分泌的相关因子来抑制酒精诱导的胃黏膜损伤的进展。f-PDRN降低了与胃酸分泌相关的HRH2、CHRM3、CCK2R和H+/K+ ATPase的表达，并通过下调组胺、MPO、cAMP、MMP3和MMP9对胃黏膜损伤发挥保护作用。

文献来源：Kim, Jonghwan , et al. Amelioration of alcoholinduced gastric mucosa damage by oral administration of foodpolydeoxyribonucleotides. Spandidos Publications 5(2021).

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