可溶性膳食纤维对脓毒症小鼠肠道粘液屏障的影响

发布时间：2020-08-25 06:24

【摘要】：目前,脓毒症已经是世界范围内的主要死亡原因之一,也是我国越来越重视的公共卫生问题。脓毒症是一种由于宿主对感染病原体的反应失调,从而引起机体多器官功能损害的临床综合征。近年来,关于肠屏障功能与脓毒症的相关研究越来越多。越来越多的学者认同,在脓毒症的发生发展中,由于肠道微生态的变化引起肠粘膜通透性增加、大量内毒素入血,从而诱发机体的炎症反应。膳食纤维的代谢产物短链脂肪酸,是肠道微生物的一种能量来源,短链脂肪酸通过加强粘液产物和促进调节T细胞的发展有助于调节肠粘膜免疫,抑制炎症信号的传递表达。本文拟探讨膳食纤维是否能通过改善肠道微生态达到改善肠粘液屏障、改善脓毒症的临床症状的作用,从而有助于为脓毒症的治疗及预防提供新方向。目的:观察可溶性膳食纤维对脓毒症小鼠的肠粘液屏障的作用,探讨可溶性膳食纤维对脓毒症的保护机制。方法:实验用清洁级雄性C57BL/6小鼠(6-8周龄,体重18g-23g),适应性喂养1周后纳入实验。用随机数字法将实验动物随机分为4组,即假手术组(Sham组,Sh组)(n=12)、脓毒症模型组(CLP组,C组)(n=24)、脓毒症治疗组(Treatment组,T组)(n=24),验证组(Validation组,V组)(n=24)。所有动物自由进食、饮水。Sh组只行剖腹,不做盲肠结扎穿孔;C组、T组、V组行盲肠结扎穿孔术制作脓毒症模型。Sh、C组给予基础饲料+纯净水喂养,T组给予基础饲料+可溶性膳食纤维饮水喂养,V组给予基础饲料+可溶性膳食纤维饮水+抗生素饮水喂养;抗生素包括万古霉素(0.5g/l),甲硝唑(1g/l),氨苄西林(1g/l);基础饲料购自北京维通利华实验动物技术有限公司,热量为348kcal/100g(脂肪10.3%,蛋白质24.2%,碳水化合物64.5%);可溶性膳食纤维购自北京同泽康成医疗科技有限公司(成分:低聚半乳糖、水苏糖、低聚甘露糖)。分别于第1、第4、第7天各处死4只小鼠,断头取血处死。所获取的血液用来检测白介素-1β(IL-1β)、D-乳酸(D-Lac)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α);取肠组织行HE染色观察肠绒毛完整程度,结肠组织行阿利新蓝-过碘酸雪夫氏染色观察粘液层厚度,免疫组化方法观察肠粘膜蛋白(MUC2)的表达情况。结果:1.死亡率水平:Sh组无死亡;C组24小时生存率为62.5%,96小时生存率为45.5%;T组术后24小时生存率为75%,术后96小时生存率为58.9%,明显较CLP组小鼠改善(P0.05);V组术后24小时生存率为30%,明显较T组下降(P0.05)。2.血清TNF-α(ng/ml)、IL-1β(ng/ml)水平:术后第1天C组小鼠血清TNF-α(380.33±66.67)和IL-1β(267.71±11.88)含量相对于Sh组TNF-α(30.27±9.59)和IL-1β(62.59±3.40)明显上升(P0.05),T组小鼠血清TNF-α(72.47±11.66)和IL-1β(63.48±8.12)含量较C组显著下降(P0.05);与T组相比,V组小鼠血清TNF-α(369.48±86.26)和IL-1β(109.68±6.22)含量明显上升(P0.05)。各组血清TNF-α和IL-1β含量随生存时间延长逐渐减少。3.血清D乳酸(ng/ml)水平:第1天时Sh组血清D乳酸浓度(2.82±0.12)低于CLP(3.72±0.11)、T组(3.07±0.01)和V组(3.60±0.16)。T组的血清D乳酸浓度明显低于C组(P0.05),V组较T组显著升高(P0.05)。各组D乳酸含量随生存时间延长而逐渐减少。4.结肠粘液层厚度(um)水平:第1天时相对于Sh组(42.61±1.05),C组小鼠粘液层厚度(24.67±0.90)明显变薄(P0.05);与C组相比,T组小鼠粘液层厚度(42.87±1.68)明显增加(P0.05);与T组相比,V组小鼠粘液层厚度(24.81±0.92)明显变薄(P0.05)。各组粘液层厚度随生存时间延长而逐渐增厚。5.组织病理结果:(1)肠组织HE染色结果:光镜(40×10)下,各时间段Sh组肠绒毛绒毛完整,排列规则,上皮层与固有层之间紧密连接,未见毛细血管扩张充血;C组第1天可见肠绒毛稀疏,排列紊乱,连续性断裂,可见明显的上皮下间隙并伴局部绒毛脱落,可见炎性细胞浸润;第4天可见肠绒毛稀疏较前减轻,肠绒毛排列较前整齐、紧密,上皮下间隙较前减少。与C组相比,第1天T组肠绒毛基本形态尚正常且排列较整齐,上皮下间隙轻度扩张,固有层尚完整,炎性细胞浸润较少。第4天肠绒毛较前稍变短,排列整齐,上皮下间隙较前明显好转。V组第1天表现为肠绒毛疏少,绒毛顶端部分分离,排列不连续等,上皮下间隙可见。各组第7天与第4天结构相似,无显著差异。6.免疫组织化学结果:第1天C组肠粘膜MUC2蛋白表达(0.29±0.02)较Sh组(0.35±0.01)明显减少,T组(0.32±0.02)较C组表达增加。V组(0.25±0.02)较T组表达减少。MUC2表达随生存时间延长而逐渐增加。结论:1.补充膳食纤维能通过改善代谢性内毒素血症,抑制炎症介质释放,减轻机体炎症反应,提高了生存率。2.补充膳食纤维可能改善脓毒症小鼠的肠道菌群紊乱,抗生素应用抵消了补充膳食纤维素的益处。3.补充膳食纤维能改善肠粘膜化学屏障功能,降低肠道通透性。
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R459.7
【图文】：

图 1 各组生存率比较Fig.1 Comparison of survival rates among groups 小鼠血清炎症因子 TNF-α（ng/ml）、IL-1β（ng/ml）变化后第 1 天 C 组小鼠血清 TNF-α（380.33±66.67）和 IL-

图 2 各组各点 HE 染色比较（40×10）HE staining comparison of each point in each group(40×10)Sham CLP Treatment Validation

各组各点粘液层厚度比较（40×10）

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本文编号：2803374