谷氨酰胺改善抗生素相关性腹泻的作用研究

发布时间：2020-08-11 23:58

【摘要】：抗生素相关性腹泻(AAD)是使用抗生素后产生的腹泻,也是抗生素最主要的副作用,随着抗生素在临床上滥用的现象增多,AAD不仅会增加患者住院感染的可能性,而且增加了住院的时间和费用,而目前针对于AAD还没有已知的药物治疗方案。目前大多数研究都用益生菌干预来治疗AAD,但对肠道屏障或免疫功能受损的患者使用益生菌可能会诱发危险因素。谷氨酰胺(Gln)在肠道内环境稳定中起着关键作用,最近也有研究表明了Gln与腹泻的关系,但其在AAD中的作用尚不清楚。因此,本研究利用克林霉素诱导构建AAD小鼠模型,以此研究Gln在改善AAD中的潜在作用并探究可能存在的机制。主要研究内容为:首先,将6周龄C57BL/6雄性小鼠随机分成五组并监测每组小鼠体重、摄食饮水量、粪便以及组织形态,结果显示,Gln可显著减缓克林霉素导致的小鼠体重下降、脾脏肿大、结肠皱缩,并降低粪便含水量。分析Gln含量指标发现,经克林霉素处理后的小鼠血浆和结肠的Gln含量均明显下降且免疫凝胶分析结果显示小鼠结肠谷氨酰胺合成酶蛋白表达量下调,SLC1A5表达量上升,发现机体对Gln摄取利用需求增强。然后分析小鼠粪便肠道微生物,发现Gln能大部分恢复失调的肠道菌群,并使短链脂肪酸尤其是丁酸含量显著升高。并且Gln能降低血浆D-乳酸和内毒素水平,降低肠道通透性,同时升高结肠中紧密连接occludin和ZO-1的含量,降低促炎细胞因子IL-6以及TNF-α水平。最后,细胞划痕试验和细胞生长试验进一步发现Gln对细胞生长和增殖具有促进作用,并构建脂多糖诱导的抗菌巨噬细胞活化模型,结果显示Gln可使iNOS蛋白表达量显著上调,且明显升高细胞培养基上清液中NO含量,而当巨噬细胞活化时,能释放大量NO来清除入侵的微生物,因此试验发现Gln能促进巨噬细胞活化。综合分析我们发现:克林霉素的使用破坏了肠道黏膜屏障,致使有害物质进入,导致肠道菌群紊乱,尤其是产丁酸盐菌株的减少,使得作为肠上皮细胞能量来源的丁酸含量减少,因而无法满足结肠粘膜上皮细胞的能量供给需要,促使肠上皮细胞加速摄取利用Gln,而补充外源性Gln,无论是在干预组还是治疗组,均可促进肠上皮细胞生长和增殖,修复受损的肠黏膜屏障,并可能通过促进抗菌巨噬细胞活化进而启动宿主防御系统,消除病原体,从而改善AAD。
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R459.3;R574.62
【图文】：

诱导方法,动物,克林霉素,处理剂量

霉素的处理剂量通过动物与人体间的等效剂量以及文献参考周 250 mg/kg 的克林霉素来构建 AAD 模型[87]，干预组和治纯净饮用水中添加 1%的 Gln 来研究其对 AAD 小鼠的影响命名如图 3-1 所示。

饮水量,谷氨酰胺,小鼠

的小鼠结肠长度如图 3-2（c）所示，表明经克林霉素处理p<0.001），而经 Gln 处理后，无论是干预组还是治疗组，）。明，克林霉素的使用使小鼠体重下降明显，脾脏肿大，结，可能与炎症和免疫功能有关，而干预组和治疗组的 Gln 食以及粪便含水量的变化可部分反应试验期间小鼠的生长情况以及活动特点。试验图 3-3 所示，正常对照组小鼠的饮水量一直处于平稳的水林霉素后，模型组小鼠的饮水量有一个较大幅度的上升，在一定程度上说明模型组小鼠开始有一些脱水现象产生是腹泻症状的体现，停止灌胃后饮水量小幅度下降；干预降（p<0.01），治疗组在开始接受 Gln 治疗后饮水量明显下组和治疗组的饮水量基本与对照组处于同一水平。

小鼠,谷氨酰胺,粪便,含水量

图 3-4 谷氨酰胺对小鼠摄食量的影响Fig. 3-4 Effect of glutamine on food intake in mice水量可以表征小鼠粪便软硬程度以及腹泻程度指标[98]。动物霉素处理后的第二天，小鼠开始出现不同程度的拉稀，粪便，而未经克林霉素处理的小鼠粪便呈成形硬状，并通过采集量。粪便含水量如图 3-5 所示，分析发现正常对照组小鼠粪平均含水量为 46.1%，模型组与对照组相比，粪便含水量升均含水量为 71.5%，说明模型组小鼠呈现出明显的腹泻症状便含水量降低了 25.4%（p<0.001），平均含水量为 53.3%，含水量降低了 27.2%（p<0.001），平均含水量为 52.0%。由治疗组，Gln 均可显著改善小鼠粪便稀软的状况，缓解腹泻

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