肠黏膜屏障功能（精选7篇）
肠黏膜屏障功能 篇1
食管癌临床一般采用手术治疗, 但食管癌患者术前一般均表现为不同程度的营养不良, 同时存在免疫力低下, 由于手术创伤的刺激, 而导致代谢增高、术后胃肠道功能与正常解剖等因素会进一步加重营养不良症状, 致使术后并发症及病死率进一步增高。因此, 术后给予早期肠内营养 (EN) 至关重要, 同时采用EN的方式相比肠外营养 (PN) 能够有效对保护黏膜屏障[1]。我院对收治的食管癌患者术后分别给予EN和PN, 探讨EN对肠黏膜屏障功能的影响, 现报告如下。
资料与方法
2013年4月-2014年4月收治食管癌患者76例, 男42例, 女34例;年龄32~84岁, 平均 (59.3±8.7) 岁。所有患者术前均给予食管钡透以及胃镜明确诊断, 术中给予食管癌根治术、胸腔内食管胃吻合术。
纳入标准:用主观全面分析 (SGA) 法进行术前评估, 无重度营养不良、无腹泻、无肠梗阻。
排除标准:有手术禁忌证;有慢性肠道疾病史;未能行食管癌根治术;不能够顺利给予EN或EN后存在明显腹胀、腹痛等不良反应;术前2周存在呼吸道感染患者。按数字表法, 随机将选取的患者分为两组, 各38例, 对两组患者一般资料比较, 差异无统计学意义 (P>0.05) 。
方法:EN组术后24 h内经十二指肠营养管泵给予糖盐水、能全力、鸡汤、肉汤、奶粉等, 第1天给予20 m L/h, 此后每天肠内营养增加20 m L/h, 直至每日量达到100~120 m L/h, 逐步过渡至经口进食;PN组于48 h内采用静脉给予的方式, 给予20%脂肪乳、微量元素、葡萄糖、维生素、凡命等, 术后48 h后均采用经十二指肠营养泵给予能全力, 逐步过渡至经口进食。
观察指标:对两组患者术后第1天、第4天、第8天血清肠型脂肪酸结合蛋白 (I-FABP) 、二胺氧化酶 (DAO) 、血浆内毒素 (ET) 、以及D-乳酸 (D-Lac) 水平进行比较分析。
统计学处理:观察指标均采用SPSS16.0软件进行统计学分析, 采用 (x±s) 对符合计量资料进行表示, 并采用t检验;用频数 (n) 或率 (%) 表示, 并采用χ2进行检验, 所有检验均以P<0.05为差异有统计学意义。
结果
两组患者术后第1天、第4天、第8天的I-FABP、DAO、ET以及D-Lac水平比较, 两组患者术后第1天各项指标差异无统计学意义 (P>0.05) ;观察组术后第4天、第8天各项指标均明显低于对照组 (P<0.05) 。见表1。
讨论
I-FABP存在于组织细胞胞质中, 一旦肠缺血早期仅表现为黏膜受累时, 即可能由于细胞通透性升高而造成I-FABP早期释放进入血液, 其具有表现早、特异性强的特点, 因此是对小肠肠黏膜屏障功能损害进行早期诊断的特异、敏感生化指标。DAO的改变是肠黏膜通透性增加及肠上皮释放因素的动态变化的结果, 是对黏膜上皮细胞损伤程度以及完整性进行反应的可靠指标。肠道是体内的最大ET库, 若肠屏障功能完整, 则ET不会进入血循环, 但一旦肠屏障功能受损, 则会导致ET穿过肠黏膜进入血循环, 由此导致ET血症。机体遭受手术、休克、急性肠缺血、严重创伤、肠梗阻等时, 肠道因受到缺血性损伤, 细菌大量繁殖, 会使D-Lac大量产生, 同时由于肠黏膜细胞损伤导致肠通透性增加, 此时大量D-Lac进入血液循环, 因此, 通过对D-Lac的测定也能够对肠黏膜损伤情况及通透性进行翻译[2,3,4]。本研究中, 观察组术后第4天、第8天各项指标均明显低于对照组。由此表明, 食管癌术后采用EP对患者肠黏膜屏障功能造成的损伤更小。
摘要：目的:探讨食管癌术后早期肠内营养对患者肠黏膜屏障功能的影响。方法:将食管癌患者76例随机分为两组, 每组各38例。观察组术后给予早期肠内营养, 对照组给予肠外营养。结果:两组患者术后第1天、第4天和第8天的I-FABP、DAO、ET以及D-Lac水平比较, 两组患者术后第1天各项指标差异无统计学意义 (P>0.05) 。观察组术后第4天和第8天各项指标均明显低于对照组 (P<0.05) 。结论:食管癌术后采用早期肠内营养不仅能够有效满足机体对营养的需要, 同时能够维护肠道黏膜完整性, 值得临床推广。
关键词：食管癌,早期肠内营养,肠黏膜屏障功能
参考文献
[1]刘平兰, 王青, 刘颖.食管癌术后早期肠内营养的疗效观察[J].护理实践与研究, 2010, 7 (10) :28-30.
[2]付慧, 付中伟, 高清华.食管癌术后早期肠内营养的探讨[J].中国医药导报, 2010, 7 (10) :241-242.
[3]徐锦红, 李敏, 魏琳.食管癌术后早期肠内营养预防肺部感染的临床观察[J].中华医院感染学杂志, 2013, 23 (16) :3917-3918, 3921.
[4]鱼晓波, 柴小军, 黄海龙, 等.早期肠内营养对食管癌术后患者肠黏膜屏障及细菌移位的影响[J].海南医学, 2012, 23 (20) :11-14.
肠黏膜屏障功能 篇2
1 资料与方法
1.1 研究对象及分组
选取2005年1月至2010年12月入住市一院儿科的160例行PN支持治疗的早产儿为病例, 采用前瞻、随机、对照的临床研究分为两组, 每组80例。对照组经外周静脉给予PN支持治疗, 研究组在静脉营养液中添加Gln。两组患儿在性别、胎龄、出生体质量、窒息抢救史等方面均无明显差异 (表1) 。排除标准:先天性畸形、遗传代谢性疾病、出现需进行外科手术治疗的并发症、因各种原因导致PN时间<2周等。
注:与对照组相比, *P>0.05
1.2 仪器与试剂
D-乳酸水平检测试剂盒购于美国Sigma公司;流式细胞仪;全自动生化仪;Gln为华瑞制药有限公司生产的20%力肽。
1.3 肠外营养支持方案
两组患儿的非营养治疗条件相同。两组均于生后第2～3d开始PN支持治疗, 治疗周期至少2周。起始剂量氨基酸0.5～1.0g/ (kg·d) , 脂肪乳剂0.5g/ (kg·d) , 每日增加0.5g/kg, 增至2.5～3.0g/ (kg·d) 。总热卡为60～80kcal/ (kg·d) , 糖脂比为6∶4, 热氮比为 (150～250) ∶1。氮源采用小儿氨基酸制剂, 脂肪乳剂选用中/长链脂肪乳剂, 同时补充水溶性维生素、脂溶性脂肪乳剂和微量元素。上述各种营养物质在超净工作台内按顺序一次性装入1L静脉营养袋混匀, 配制成全营养混合液, 经外周静脉24h均匀输注。两组出生后24～48h即开始肠内喂养, 每日液体总量为静脉补液量与口服奶量的总和, 随喂养量的增加逐渐减少PN液量, 直至完全肠内营养。研究组在静脉营养液中添加Gln, Gln的剂量为当日氨基酸总量的20%, 治疗时间亦为2周。
1.4 检测及观察指标
(1) 生长发育及代谢:每日测体质量;监测患儿的血气分析及生化检查等各项指标, 了解患儿的生长发育及代谢情况。 (2) 免疫功能:分别于治疗后1、2周抽取空腹静脉血, 流式细胞仪测定CD3+ (总T细胞) 、CD4+的T淋巴细胞比例和CD4+/CD8+值。 (3) 血浆D-乳酸水平:分别于治疗后1、2周抽取空腹静脉血, 采用酶耦联紫外分光光度法[3]检测血浆D-乳酸水平。 (4) 血氨浓度:分别于治疗后1、2周抽取空腹静脉血, 用olympus全自动生化仪测定血氨浓度。
1.5 院内感染的诊断依据[4]
(1) 血培养阳性; (2) 胸片明确的肺炎; (3) WBC<6.0×109/L, Plt<100×109/L, I/T>0.2, CRP>8mg/L; (4) 感染相关的临床表现:如呼吸暂停、体温波动、皮肤发花、残余奶增加、反应差、顽固性代谢性酸中毒等。符合 (1) 、 (2) 中任何一项或同时符合 (3) 中的两项可诊断为感染;符合 (3) 中的任一项并伴有 (4) 中的任两项可诊断为感染。
1.6 NEC的诊断依据[5,6]
根据呕吐、腹胀、粘液血便、肠鸣音减弱或消失等临床表现, 粪便隐血试验和腹部X线检查等确定患儿有无发生NEC。
1.7 统计学处理
正态分布资料以均数±标准差 (Mean±SD) 的形式表示, 对计量资料采用独立样本t检验, 计数资料采用行×列表χ2检验, 采用SPSS13.0进行统计分析, 以P<0.05为有显著差异。
2 结果
2.1 生长发育及代谢情况
参与本研究的患儿均存活, 无特殊的病情变化。两组患儿的体质量、血气分析无明显差异;治疗期间反映患儿营养状况、肝肾功能等的各项生化指标均无明显的统计学差异 (P>0.05) 。
2.2 免疫功能
治疗1周和2周后Gln组患儿的CD3+、CD4+T淋巴细胞比例, 以及CD4+/CD8+值均高于对照组 (P<0.05, 见表2, 表3) 。
注:与对照组的同期相比, *P<0.05
注:与对照组的同期相比, △P<0.05
2.3 血浆D-乳酸和血氨水平
给予Gln治疗一周和两周后Gln组患儿的血浆D-乳酸水平均低于对照组 (P<0.05, 表4、表5) ;治疗一周和两周后两组患儿的血氨浓度无明显的统计学差异 (P>0.05, 表4、表5) 。
注:与对照组的同期相比, △P<0.05
注:与对照组的同期相比, *P<0.05
2.4 院内感染及NEC的发生情况
在2周的治疗期间, G l n组患儿院内感染及N E C的发生率 (17.5%、10%) 均低于对照组 (27.5%、20%) , 见表6。
注:与对照组相比, *P<0.05, △P<0.01
3 讨论
Gln是人体内最丰富的氨基酸, 占骨骼肌中氨基酸的60%、血浆氨基酸总量的20%。传统观点认为Gln是非必需氨基酸, 全肠外营养 (total parenteral nutrition, TPN) 配方中未添加Gln, 而早产儿出生后由于各种原因常常接受TPN治疗。在婴儿出生后2～3周的时候因为胃肠道结构及功能不成熟, 喂养不耐受以及易发生NEC等原因而使经胃肠道喂养受到限制, 进而使Gln的来源受到限制。早产儿的谷氨酰胺合成酶及谷氨酰胺酶的活性较低, 不能及时有效地合成内源性Gln, 而且体内蛋白质分解及更新率均较高, 对Gln的需求量更大[7], 因此, Gln对婴儿来说是一种条件必需氨基酸。
最初人们认为高代谢活性细胞 (如淋巴细胞、巨噬细胞和肠上皮细胞等) 的能量主要来源于葡萄糖的氧化, 然而实验证明其对Gln的利用率要等于或高于对葡萄糖的利用率。Gln不仅是高代谢活性细胞的氧化燃料, 还是嘌呤和嘧啶生物合成的原料, 为淋巴细胞和肠上皮细胞等合成新的DNA、RNA及DNA修复提供氮源。
近年来动物和临床实验均表明[8,9]:Gln能增加淋巴细胞数、增强免疫功能, 从而减少感染的发生率。本研究亦显示:Gln组患儿的CD3+、CD4+T淋巴细胞比例, 以及CD4+/CD8+值均高于对照组 (P<0.05) ;院内感染的发生率 (17.5%) 明显低于对照组 (27.5%) 。
D-乳酸是肠道细菌代谢、裂解的产物。在通常情况下, 血浆D-乳酸水平很低, 而哺乳动物组织不但不产生D-乳酸, 而且对D-乳酸的代谢利用率很低。当肠黏膜生物屏障被破坏时, 肠道细菌产生的大量D-乳酸透过受损的肠黏膜进入血液循环, 故检测血浆D-乳酸水平可及时反映肠黏膜损伤及修复的情况。
目前TPN被广泛用于临床, 普通的TPN营养液不含Gln, 长期应用可导致肠黏膜萎缩、肠通透性增加、肠道细菌移位进入血液循环而引起感染。早产儿处于一种应激状态, 且胃肠道及免疫系统发育尚不健全, 易发生NEC, 并且胃肠道喂养受到限制, 更易引起肠黏膜屏障损伤。补充Gln可防止肠黏膜萎缩, 维护其屏障作用[10]。本研究亦显示:Gln组患儿的血浆D-乳酸水平均低于对照组 (P<0.05) , 表明在早产儿静脉营养液中添加Gln能促进肠黏膜上皮细胞增生, 保护肠屏障功能, 减少肠道细菌移位, 从而减少感染及NEC等发生。
Poindexter等[11]对141例早产儿进行研究, 结果表明实验组血液中Gln浓度明显升高, 而谷氨酸盐及血氨水平没有明显差别。有报道小儿的最高静脉用量是0.6g/ (kg·d) , 连续使用17d未见副作用发生[12]。Gln一般用量为0.4g/ (kg·d) , 在氨基酸液中的含量以20%为宜。本研究中亦发现两组患儿的血氨浓度无明显的统计学差异。因此, 在早产儿静脉营养液中添加Gln是安全可靠的, 副作用少, 血中谷氨酸盐及氨的浓度不会导致神经毒性。
综上所述, 在早产儿静脉营养液中添加Gln能够增加淋巴细胞数、增强患儿免疫功能、保护肠屏障功能、减少肠道细菌移位, 从而减少感染及NEC等发生, 而且安全可靠, 副作用少, 应在早产儿中推广使用。
摘要：目的 研究谷氨酰胺 (Gln) 对进行肠外营养 (PN) 的早产儿肠黏膜屏障及免疫功能的影响。方法 对2005年1月至2010年12月在儿科进行PN的早产儿采用前瞻、随机、对照的临床研究, 将160例患儿分为两组:对照组 (PN) 和Gln组 (PN+Gln) , 每组80例。检测患儿的T淋巴细胞亚群、D-乳酸、血氨浓度、院内感染和坏死性小肠结肠炎 (NEC) 的发生情况。结果 两组治疗前的各项临床资料、治疗后生长发育及代谢情况均无明显差异。Gln组于治疗后1、2周CD3+和CD4+的T淋巴细胞、CD4+/CD8+值均高于对照组, D-乳酸水平低于对照组, 2周内院内感染和NEC的发生率均低于对照组, 两组的血氨浓度无明显统计学差异。结论 谷氨酰胺能够增强早产儿的免疫功能、保护肠黏膜的屏障功能, 从而降低院内感染和NEC的发生率。
肠黏膜屏障功能 篇3
关键词：重型肝炎,肠黏膜屏障,枯草杆菌二联活菌肠溶胶囊,乳果糖,内毒素,血氨
重型肝炎 (肝衰竭) 病因及诱因复杂, 临床表现较重, 病情复杂, 治疗难度大, 病死率高, 临床治疗中存在很多难点;重型肝炎患者免疫力下降, 若肠黏膜屏障受损, 肠腔内细菌、毒素等有害物质侵入体内, 细菌发生移位, 易并发严重菌血症、毒血症等, 反而加重病情, 引起更为严重的后果, 形成恶性循环, 故临床上对重型肝炎患者肠屏障功能障碍的早期关注与维护应予以加强。本研究旨在探讨重型肝炎患者肠黏膜屏障功能及枯草杆菌二联活菌肠溶胶囊 (美常安) 联合乳果糖对重型肝炎患者肠黏膜屏障功能的影响。现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择2013年5月~2014年5月本院住院的重型肝炎患者43例, 年龄12~77岁, 平均年龄49.65岁, 其中男36例, 女7例。入选标准:结合病史、症状、体征及辅助检查等确诊重型肝炎, 诊断标准符合《传染病学 (第7版) 》[1];排除标准:既往有腹腔外科或胃肠道手术史;肝外疾病导致的慢性吸收不良性、慢性腹泻疾病;2周内使用抗生素;近期有应用抗生素、乳果糖、益生菌或门冬氨酸鸟氨酸者;除自发性腹膜炎外其他部位的感染者;合并严重并发症, 如上消化道大出血、原发性肝癌、严重感染等患者。其中急性肝衰竭2例, 慢加急性肝衰竭30例, 慢性肝衰竭11例。重型肝炎患者随机分为对照组 (19例) 和治疗组 (24例) , 另选12例健康体检者作为正常对照组。三组一般资料比较, 差异无统计学意义 (P>0.05) , 具有可比性。
1.2 方法
1.2.1 治疗方法
重型肝炎患者, 均给予常规保肝利尿等对症治疗, 同时给予美常安 (北京韩美药品有限公司, 250mg/粒) 500 mg/次, 3次/d, 口服2周;治疗组加用乳果糖口服液20 ml/次, 3次/d, 口服2周。所有患者均于治疗前后测定内毒素 (ETX) 含量、血氨及胆红素等其他指标。12例健康体检者期间避免使用抗生素。
1.2.2 血清ETX及血氨 (NH3) 水平检测
血清ETX含量应用鲎试剂盒 (厦门市鲎试剂实验厂有限公司) 显色基质鲎实验法测定, 比色用上海精密科学仪器有限公司723分光光度计545 nm进行。用Beckman2Coulter CX9型全自动生化分析仪及配套检测试剂检测肝功及血氨等项目。
1.3 统计学方法
采用SPSS17.0统计学软件对数据进行统计学分析。计量资料以均数±标准差 (±s) 表示, 采用t检验;计数资料采用χ2检验。P<0.05为差异具有统计学意义。
2 结果
2.1 两组患者经治疗后不适症状 (腹胀、腹部隐痛、便秘、腹泻、乏力、恶心等) 较前有不同程度的减轻, 胆红素、转氨酶等生化学指标亦有所好转。部分肝性脑病前期患者症状亦有所改善。
2.2 重型肝炎患者治疗前与正常对照组之间血清ETX、血清NH3含量比较 两组患者治疗前血清ETX水平均高于正常对照组, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。两组患者治疗前血清NH3水平亦高于正常对照组, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。见表1。
2.3 两组患者治疗前后血清ETX水平的比较 治疗组与对照组治疗后血清ETX水平均较治疗前明显下降 (P<0.05) ;治疗组治疗后血清ETX水平较对照组治疗后下降更明显, 差异有统计学意义 (P<0.05) , 见表1。
2.4 治疗前后血清NH3水平的比较 治疗组与对照组治疗后血清NH3水平均较治疗前明显下降, 差异有统计学意义 (P<0.05) ;治疗组治疗后血清NH3水平较对照组治疗后下降更明显, 差异有统计学意义 (P<0.05) , 见表1。
注:与正常对照组比较, aP<0.05;与本组治疗前比较, bP<0.05;治疗后与对照组比较, cP<0.05
3 讨论
重型肝炎 (肝衰竭) 是多种因素引起的严重肝脏损害, 以凝血功能障碍、黄疸、肝性脑病、腹水等为主要表现, 因其病情重、预后差而严重影响患者生命[1]。重型肝炎患者免疫功能下降, 机体抵抗力不足, 肠黏膜屏障功能若出现障碍, 肠腔内细菌、毒素等有害物质易侵入体内造成严重影响。
肠黏膜屏障主要包括机械屏障、化学屏障、免疫屏障和生物屏障。而其中生物屏障的主体则指肠道内存在的大量定植菌群, 他们之间的相互拮抗又相互依存达到动态平衡来保障生物屏障的稳定。目前临床上有多种方法监测肠黏膜的屏障功能[2,3,4,5], 血清内毒素水平监测是其中一种较简便的方法。内毒素是G-菌细胞壁外层结构, 肠道在创伤、感染等情况下, 组织细胞缺血缺氧, 细菌大量增殖, 内毒素释放大量增加从而通过受损的肠黏膜屏障侵入机体。目前常应用改良鲎实验法测定, 可反映患者的肠黏膜屏障功能状态。
氨中毒学说作为肝性脑病最重要的发病机制假说之一, 血氨水平的监测至关重要。重型肝炎患者由于肠道细菌过度繁殖使尿素酶产生增加, 尿素酶分解尿素形成氨增加, 氨的来源、生成、吸收大量增加, 清除减少, 血循环中氨水平升高。
研究中重型肝炎患者血清内毒素水平明显高于正常对照组, 推断患者的肠黏膜屏障功能受损, 肠黏膜通透性增加。分析原因可能是重型肝炎患者肠黏膜相对缺血缺氧, 细胞内酸中毒, 肠道绒毛的微循环结构损害, 肠黏膜上皮通透性增高, 细菌移位等可能性增加;肠道内细菌大量繁殖, 代谢产物和毒素产生大量增加, 内毒素及炎症介质等致肠黏膜水肿, 上皮细胞增殖受影响, 细胞坏死增多, 凋亡加速, 肠屏障功能进一步下降[6,7]。
本研究中重型肝炎患者在保肝利尿等对症支持治疗基础上加以口服美常安及乳果糖, 患者内毒素及血氨水平较前下降, 且联合治疗下降更为显著, 提示补充肠道益生菌及乳果糖可维护肠黏膜屏障, 降低血氨水平及减少内毒素生成和吸收, 从而减轻肝脏负担, 对治疗有积极意义。
益生菌直接参与机体的生物屏障结构, 补充益生菌, 纠正菌群失调, 使肠黏膜屏障作用得以重建[8]。其部分代谢产物如乙酸、乳酸等本身也参与化学屏障, 其所含的某些酶类可补充消化酶, 促进人体必需的某些氨基酸、微量元素、维生素及无机盐类的吸收和利用[9]。
乳果糖是不吸收双糖, 口服后被肠道细菌分解为醋酸和乳酸, 降低肠道p H值, 促进肠道氨的排除, 减少氨的肠肝循环, 降低血氨水平。同时影响革兰阴性菌生存环境, 内毒素生成和吸收减少, 肠道有害细菌得以抑制[10,11]。
肠黏膜屏障功能 篇4
1 材料与方法
1.1 实验动物及分组
健康SD大鼠90只,雌雄不限,10~12周龄,体质量250~300g,由辽宁中医药大学动物实验中心提供,实验前标准颗粒混和饲料喂养1周。随机分为9组,分别为假手术(F)1、3、5天组(F1d、F3d、F5d组);胰腺炎(AP)对照1、3、5天组(AP1d、AP3d、AP5d组);丹参治疗(SM)1、3、5天组(SM1d、SM3d、SM5d组),每组10只。
1.2 试剂
牛磺胆酸钠购自美国Sigma公司。二胺氧化酶(DAO)试剂盒:北京304医院创伤研究所提供。丹参注射液:由哈药集团中药二厂生产,批号:Z10970093。
1.3 模型制备
参照Aho等[1]的方法并加以改进,采用胆胰管内注射5%牛磺胆酸钠溶液的方法制备AP模型。丹参治疗组关腹后立即尾静脉注射丹参注射液,注射量为10ml/kg,每12h给药一次,连续给药5天。假手术组、胰腺炎组均在相应的时间段用等量生理盐水尾静脉注射,各组均在相应时间点取材。
1.4 观察指标及方法
F1d、AP1d、SM1d组在术后第1d;F3d、AP3d、SM3d组在术后第3d,F5d、AP5d、SM5d组在术后第5d分批抽静脉血处死大鼠,用改良的酶学分光光度法[2]测定D-乳酸、二胺氧化酶,在空肠上段截取3cm长肠组织标本,用免疫放射分析法测定s Ig A含量。每组每个时间点10只。
1.5 统计方法
统计数据以均数±标准差表示,采用方差分析,均以P<0.05为显著差异有统计学意义。用SPSS13.0统计软件进行统计学处理。
2 结果
2.1 试验指标
2.1.1 血清二胺氧化酶(DAO)
假手术组术后5天DAO值无明显变化(P>0.05),AP1d组较F1d组升高(q=6.7844,P<0.01),AP3d与AP5d无差异(q=0.0214,P>0.05),但均较AP1d进一步升高(P<0.05),与F3d、F5d比较均显著升高(P<0.01),说明胰腺炎模型大鼠造模后1天DAO开始升高,随着时间延长DAO值升高并保持在一定水平;经丹参治疗1天后DAO值较F组升高(q=6.7844,P<0.01),与AP1d无差异(P>0.05),丹参治疗3天后DAO较SM1d组下降(q=4.3001,P<0.01),较AP3d明显下降(q=11.2495,P<0.01),但仍高于F3d组(q=3.709,P<0.05),丹参治疗5天后DAO较SM3d组进一步下降(q=4.3748,P<0.01),明显低于AP5d(q=15.0318,P<0.01),与F5d组无明显差异(q=1.0226,P>0.05),说明丹参治疗1天DAO值无变化,随着治疗时间延长DAO逐步下降,到第5天DAO值下降至正常水平(表1)。
2.1.2 循环D-乳酸(D-Lac)
术后各时间点检测F各组D-Lac值无明显变化(P>0.05),造模后1天D-Lac值就较F1d组升高(q=6.7603,P<0.01),第3天、第5天较第1天进一步升高,差异显著(P<0.01),与F3d、F5d比较升高更为明显(P<0.01),AP3d与AP5d无明显差异(q=2.0843,P>0.05),说明胰腺炎大鼠循环D-Lac随时间逐渐升高,并保持在一定水平;经丹参治疗后第1天较F1d组升高(q=6.1688,P<0.01),与AP1d无差异(q=0.5915,P>0.05),SM3d组较SM1d组下降(q=3.,4216,P<0.05),较AP3d明显下降(q=12.7719,P<0.01),与F3d组无差异(q=0.1888,P>0.05),SM5d组与SM3d组无差异(q=0.3575,P>0.05),明显低于AP5d(q=10.9156,P<0.01),与F5d组无明显差异(q=0.1299,P>0.05),说明丹参治疗1天循环D-Lac无变化,治疗3天后D-Lac已降至正常组水平,并保持在这一水平至第5天(表2)。
2.1.3 分泌型免疫球蛋白A(s Ig A)
术后各时间点检测F各组s Ig A值无明显变化(P>0.05),造模后1天肠组织中s Ig A值就较F1d组下降(q=4.0477,P<0.05),第3天、第5天较第1天逐步下降,差异显著(P<0.05),与F3d、F5d比较均显著下降(P<0.01),说明胰腺炎大鼠肠组织中s Ig A含量随病程延长逐渐下降;经丹参治疗后第1天、3天、5天s Ig A值均与AP1d无差异(P>0.05),SM3d组较AP3d升高(q=3.0380,P<0.05),但仍低于F3d组(q=3.4311,P<0.05),SM5d组较AP5d组显著升高(q=5.1177,P<0.01),但仍低于F5d组(q=5.7055,P<0.01),说明丹参治疗后肠组织中s Ig A含量虽较正常组下降,但一直保持在一定的水平,并未出现s Ig A含量随病程延长逐渐下降情况(表3)。
3 讨论
目前越来越多的学者认识到AP时肠黏膜屏障功能下降,肠黏膜通透性增加,使肠道内的大量细菌、毒素通过受损肠黏膜进入循环系统,引起继发感染,导致全身炎性反应。因此认为控制好炎性反应及维护好肠道屏障是治疗AP的关键[3]。同时李云[4]及Curley[5]等大量研究表明AP时机体免疫功能下降,使感染更加难以控制。两者的相互影响恶性循环导致AP的治疗复杂、预后差。
本实验是通过检测血清DAO和D-Lac的变化,反应出肠黏膜损害程度及其通透性的变化,了解肠道屏障功能的改变。实验结果表明,胰腺炎大鼠DAO及D-Lac均升高,并随着病程延长逐渐升高,说明胰腺炎可使肠黏膜屏障功能受损,肠黏膜通透性增加,为肠道细菌移位、毒素吸收入血提供条件。经丹参治疗后第1天DAO和D-Lac变化不明显,经过持续丹参治疗3天后两项指标均出现下降,随着治疗时间延长下降趋势更为明显,至第5天已降至正常水平,DAO和D-Lac两项指标呈现基本一致的变化趋势。说明丹参能修复胰腺炎大鼠受损肠黏膜,改善肠黏膜通透性,保护肠道屏障功能。
s Ig A是肠黏膜主要的免疫球蛋白,研究表明[6],其分泌减少,一方面降低肠道抵御细菌和毒素入侵的能力,易致肠源性感染;另一方面易激活细胞炎性因子,产生过度炎性反应,进一步损害肠黏膜,而引起全身炎性反应综合征。因此,s Ig A是观察和评估肠黏膜免疫屏障功能的关键指标。
本实验研究表明急性胰腺炎时肠组织中s Ig A含量下降,肠道免疫功能随病程延长下降趋势明显,经丹参治疗后,虽s Ig A没有恢复到正常水平,但明显抑制了s Ig A含量随病程延长而下降的趋势,说明丹参能够促进胰腺炎大鼠肠黏膜s Ig A的合成和分泌,进而增强肠道免疫功能,保护肠黏膜的完整性。
总之,丹参作为一种传统中药,已广泛用于AP的治疗,有效降低AP的死亡率,减少AP的并发症,其疗效显著[7]。本实验研究认为丹参能够明显改善胰腺炎大鼠肠黏膜通透性,保护肠黏膜屏障功能,同时能促进肠黏膜s Ig A的合成与分泌,增强肠道免疫功能,由此推断丹参能通过这两方面作用进而有效控制胰腺炎继发感染,避免出现全身炎性反应综合征,这可能就是丹参治疗急性胰腺炎的机制之一。
摘要：目的 观察丹参对急性胰腺炎(AP)大鼠肠黏膜屏障功能和免疫功能的影响。方法 SD大鼠90只随机分为假手术(F)F1d、F3d、F5d组各10只,AP1d、AP3d、AP5d组各10只,制备大鼠AP模型,丹参治疗(SM)SM1d、SM3d、SM5d组各10只,制备AP模型后,给予丹参治疗。按1d、3d、5d三个时间点取相应组别大鼠,动态测定外周血D-乳酸(D-Lac)、二胺氧化酶(DAO)和肠组织的分泌型免疫球蛋白A(sIgA)的变化。结果AP组比F组各时间点DAO和D-Lac均明显升高(P<0.01);经丹参治疗后3d、5d组DAO和D-Lac比AP组均明显下降(P<0.01),第5d恢复至正常水平;AP组随病程延长sIgA呈逐步减少,与F组各个时段比较有统计学差异(P<0.05),丹参治疗组sIgA在各时间点均低于F组(P<0.05),均与AP1d组无差异(P>0.05),比AP3d、AP5d两组均有升高(P<0.05)无随病程延长而逐步减少趋势。结论 丹参能够明显改善胰腺炎大鼠肠黏膜通透性,保护肠黏膜屏障功能,同时能促进肠黏膜sIgA的合成与分泌,增强肠道免疫功能,实现对AP的治疗作用。
关键词：急性胰腺炎,丹参,肠黏膜屏障,免疫功能
参考文献
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[3]吕农华.重症急性胰腺炎的内科综合治疗[J].胃肠病学,2005,10(2):125.
[4]李云,钱家勤,秦仁义,等.急性胰腺炎患者的免疫功能变化[J].世界华人消化杂志,2000,8(8):923-925.
[5]Curley P,Nestor M,Collins K,et al.Decreased interleukin-2produc-tion in murine acute pancreatitis:potential for immunomodulation[J].Gastroenterology,1996,110(5):583-588.
[6]Ikeda S,Zaizaur BL,Johnson CD,et al.Total parenteral nutrition supplem entation with glutamine improves survival after gut isc-hemia reperfusion[J].JPEN J Parenter Enteral Nutr,2002,26(3):169-174.
肠黏膜屏障功能 篇5
1资料与方法
1.1研究对象
收集2013年1月 -2014年12月本院收治的行手术治疗的老年胃癌患者110例作为研究对象, 随机分为对照组(n =55)和观察组(n =55)。纳入标准:1所有患者均经病理证实为胃癌,均具有手术指征,行根治性手术治疗,年龄≥60岁,排除术前1月应用免疫抑制剂、内分泌系统、血液系统、自身免疫系统疾病、严重心肺、肝肾功能不全患者。对照组男29例,女26例,年龄60~72岁,平均(63.6±6.4)岁; 病理类型:低分化腺癌25例,高分化腺癌16例,印戎细胞癌10例,黏液腺癌4例。观察组男31例,女24例,年龄60~75岁,平均(64.5±6.9)岁;病理类型:低分化腺癌24例,高分化腺癌19例,印戎细胞癌9例,黏液腺癌3例。两组患者在性别、年龄及病理类型等一般资料方面比较差异无统计学意义 (P >0.05)。
1.2研究方法
1.2.1治疗方法所有入选患者均在全身麻醉状态下行胃癌根治术治疗。术前,将鼻胃减压管及鼻空肠营养管一起放置于胃内,手术重建胃肠道过程中将鼻肠营养管由吻合口处送入空肠20 cm处,用于肠内营养制剂滴入。术后,对照组给予百普力早期肠内营养,于术后12~24 h经鼻肠营养管输入5%葡萄糖约300~500 ml,于术后第24~48 h输入百普力500 ml,而术后3~7 d输入百普力1 500~2 000 ml/d。 1周后逐渐过渡至经口饮食。观察组给予早期谷氨酰胺强化肠内营养,即在对照组的基础上给予谷氨酰胺颗粒30 g/d,按1 g谷氨酰胺:10 ml温开水比例配置,术后1~2 d由鼻肠营养管管输入,连续应用1周。
1.2.2观察指标营养支持前后,抽取患者静脉血, 检查比较两组患者血清总蛋白、白蛋白营养状况(采用生化仪检测)、反映免疫功能的CD3+、CD4+、CD8+水平(采用流式细胞仪检测)及反映肠黏膜屏障功能的降钙素原、D- 乳酸水平(采用ELISA法检测,试剂盒均购于上海恒远生物科技有限公司),并比较两组感染发生情况。
1.3统计学分析
采用统计学软件SPSS 16.0对数据进行分析, 计量资料以均数±标准差(±s)表示,采用t检验比较分析,计数资料采用 χ2检验比较分析,以P < 0.05为差异具有统计学意义。
2结果
2.1两组营养状况比较
营养前,两组患者血清总蛋白及白蛋白水平比较差异无统计学意义(均P >0.05)。营养后,两组上述指标均有不同程度增加(均P <0.05),与对照组相比,观察组营养后血清总蛋白及白蛋白水平显著升高,比较都差异有统计学意义(均P <0.05)。见表1。
2.2两组免疫功能比较
营养前,两组患者CD3+、CD4+和CD8+水平比较差异无统计学意义(P >0.05)。营养后,对照组上述指标无明显改变(P >0.05),而观察组上述指标均有不同程度改善(P <0.05)。与对照组相比,观察组营养后CD3+、CD4+水平显著升高,而CD8+水平显著下降,差异均有统计学意义(P <0.05)。见表2。
(g/L, ± s)
注:1)与本组营养前相比,P <0.05;2)两组营养后相比,P <0.05
(%,± s)
注:1)与本组营养前相比,P <0.05;2)两组营养后相比,P <0.05
2.3两组肠黏膜屏障功能比较
营养前,两组降钙素原、D- 乳酸等反映肠黏膜屏障功能指标比较差异均无统计学意义(P >0.05)。 营养后,两组上述指标有不同程度降低(P <0.05), 与对照组相比,观察组治疗后降钙素原、D- 乳酸水平显著降低,差异有统计学意义(P <0.05)。见表3。
2.4两组感染发生情况比较
对照组和观察组的感染发生率分别为29.1%和10.9%,与对照组相比,观察组的感染发生率显著降低,差异有统计学意义(P <0.05)。见表4。
( ± s)
注:1)与本组营养前相比,P <0.05;2)两组营养后相比,P <0.05
3讨论
胃癌是临床上常见的恶性肿瘤之一,其发病率及病死率占据恶性肿瘤前列,严重危害人类健康[5]。 目前,手术切除肿瘤病灶是该疾病的首选治疗方法。 然而,胃癌本身会造成胃肠道功能下降,营养物质摄入减少,常伴有负氮平衡,营养不良,从而导致机体免疫功能及肠黏膜屏障功能的下降[6]。术后,机体应激状态下出现的高分解代谢将进一步加重营养不良、免疫功能及肠黏膜屏障功能低下,显著增加术后感染发生率,不利于术后恢复,对老年患者影响更为严重[7]。因此,改善营养状况,提高机体免疫功能及肠黏膜屏障功能是促进胃癌术后恢复的重要环节。
常规的早期肠内营养能够为术后患者提供足够的营养支持,与肠外营养相比,更符合生理特点,有利于肠黏膜屏障功能恢复[8]。其中,百普力是临床上常用的肠内营养制剂,能够显著改善术后患者的营养状况。但是,常规的早期肠内营养存在一定不足, 对术后患者免疫功能的恢复作用不明显,有待进一步改善。谷氨酰胺是人体免疫细胞、肠黏膜细胞的重要营养底物,具有增强免疫作用。术后机体处于高代谢状态,对谷氨酰胺的需求显著增加,如果不能得到及时补充,将导致机体免疫功能低下,肠黏膜屏障功能下降[9,10]。唐双意[11]等研究显示,谷氨酰胺强化的肠内营养可以显著改善原发性肝癌患者术后的营养状况,并提高其免疫功能。目前,CD3+、CD4+和CD8+水平是反映机体细胞免疫功能的重要指标。肠黏膜屏障功能方面,肠黏膜屏障功能受损时,容易发生肠源性内毒素血症,从而刺激降钙素原和D- 乳酸释放,导致二者水平上升,可以间接反映肠黏膜屏障功能[12]。然而,关于早期谷氨酰胺强化联合百普力肠内营养支持治疗对老年胃癌患者术后患者营养状况、 免疫功能及肠黏膜屏障功能影响的研究较少。本研究中,与百普力早期肠内营养组相比,联合谷氨酰胺强化肠内营养支持组术后血清总蛋白、白蛋白、 CD3+、CD4+水平显著升高,CD8+水平显著下降,而反映肠黏膜屏障功能的降钙素原、D- 乳酸水平明显降低,结果表明该肠内营养支持方案在改善营养状况、提高机体免疫力及肠黏膜屏障功能方面具有更显著的优势。分析原因,在常规肠内营养基础上添加谷氨酰胺,通过外源性补充谷氨酰胺,能够促进蛋白合成改善营养状况,促进淋巴细胞增殖分化提高机体免疫功能,并促进肠道黏膜屏障功能恢复[13]。
感染是胃癌术后的常见并发症,影响手术疗效。 对相关危险因素的研究发现[14,15],低白蛋白、免疫功能低下、肠黏膜屏障功能降低是胃癌患者术后发生感染的危险因素。本研究中,与百普力肠内营养组相比,联合早期谷氨酰胺强化营养支持组术后感染发生率显著降低,这主要与该营养支持方案有效改善机体营养状况、提高免疫力及肠黏膜屏障功能有关, 从而降低术后感染风险。
肠黏膜生物屏障研究进展 篇6
1 肠黏膜生物屏障概念
肠黏膜屏障是指由机械屏障(肠上皮分泌的黏液、肠上皮细胞及其紧密连接等)、生物屏障(双歧杆菌、乳酸杆菌等)和免疫屏障(消化道相关淋巴组织GALT、吞噬细胞、s I-g A、防御素等)等组成的一个庞大而复杂的立体防御体系,其主要作用是能阻止肠道内有害物质(如肠内的细菌及内毒素)进入体循环。肠黏膜生物屏障是这其中重要的一环,它实质是由肠道常驻菌群组成的一个相互依赖又相互作用的微生态系统。目前,大量文献已经说明:正常情况下,肠内致病因子与肠粘膜屏障达到了攻防的平衡;病理状态时,由于致病菌大量繁殖,和/或缺血、缺氧、细胞因子的作用,肠粘膜屏障受到损伤,导致肠道细菌和内毒素易位,引发内源性感染和/或肠道炎症性疾病。肠粘膜生物屏障除其本身对致病菌的拮抗作用外,还可通过与肠粘膜机械屏障与免疫屏障的协同作用抵御有害微生物的入侵,调节肠道免疫功能。
2 肠黏膜生物屏障的直接作用
肠道内益生菌与致病菌之间相互依赖相互制约,使肠道内微生态环境达到一种平衡状态,这构成了肠黏膜生物屏障。因此,目前对肠粘膜生物屏障功能的研究主要集中在益生菌对人体的保护作用上。人的胃肠道栖息着1000多种细菌,数量约1012-1014CFU/g[1]。由厌氧菌、兼性厌氧菌和需氧菌组成。其中专性厌氧菌占99%以上,仅类杆菌及双歧杆菌就占细菌总数90%[2]。在肠粘膜上,深层主要寄居着厌氧菌,中层为类杆菌、消化链球菌,表层是大肠杆菌、肠球菌等[3]。2001年,由联合国粮食和卫生组织及WHO组成的专家小组从功能上将益生菌定义为“数量适当时对宿主健康有利的活微生物[4]”。肠道生物屏障主要可通过多个方面发挥直接的保护作用。
2.1 通过分泌细菌素杀灭致病菌
专性厌氧菌可分泌短链脂肪酸来降低肠道的p H值以及抑菌肽均可抑制肠道兼性厌氧菌和外来菌的定植和生长。Spinler等[5]使用四种从人体分离出来的乳酸杆菌(ATCC 55730,ATCC PTA 6475,ATCCPTA 4659,ATCC PTA 5289),在体外试验中比较它们分泌罗氏菌素和抑制不同肠道致病菌的能力,并确定了分别抑制四种肠道致病菌(肠出血性大肠杆菌,肠大肠杆菌,沙门氏菌,志贺氏菌和霍乱弧菌)所需要罗氏菌素的最小剂量。
2.2 益生菌对致病菌的定植拮抗作用
专性厌氧菌紧贴在肠黏膜表面,被糖衣包被,比较稳定,形成膜菌群,能阻止表层具有潜在致病性的需氧菌或外来菌直接黏附于肠黏膜细胞。双歧杆菌及乳酸杆菌都能在肠粘膜表面形成生物膜,乳酸杆菌形成的生物膜具有抗菌和调节肠道免疫的作用[3,6]。有实验表明,益生菌乳酸杆菌Bar13表现出了最强的定植拮抗作用,分别将90%的猪霍乱沙门氏菌和68%的大肠杆菌H10407从定植位移除[7]。其他实验也证明了益生菌的定植拮抗作用[8]。
目前,有学者已经开始尝试将致病菌表面具有粘附作用的低聚糖基因转染到益生菌中,使益生菌表面表达相同的低聚糖。这种转基因益生菌既能很好的适应肠道内的环境,又能竞争性干扰致病菌或内毒素与肠粘膜上皮细胞表面的受体结合[9]。同时,亦有一些学者通过诱导益生菌粘附蛋白的上调来抑制致病菌的粘附作用[10]。
2.3 氧及养料的争夺
肠道内的需氧益生菌可消耗肠道内的氧气,抑制需氧致病菌繁殖。有学者认为[11],益生菌常驻于人体肠道,经过若干年的进化和演变其适应人体肠道环境的能力更强,在与致病菌争夺养料时占有上风,从而抑制其过度增长。但也正是因为这样,致病菌为摄取养料,穿过粘膜侵入到人体。
3 肠黏膜生物屏障与机械屏障和免疫屏障的协同作用
肠粘膜生物屏障与机械屏障和免疫屏障具有一定的协同作用,大量的试验已验证,益生菌即有加强肠粘膜机械屏障的作用,又有调节免疫屏障的作用。目前系统的功能机制尚不清楚,可归结为多个方面的作用[12]。
3.1 肠粘膜生物屏障与机械屏障的协同作用
肠粘膜机械屏障由肠道黏膜上皮细胞、细胞间紧密连接与菌膜三者构成,能有效阻止细菌穿透黏膜进入深部组织,是肠黏膜屏障的结构基础。
3.1.1 通过调节紧密连接蛋白加强肠粘膜机械屏障
细胞间的紧密连接蛋白是肠粘膜机械屏障的重要组成部分,紧密连接蛋白-1(ZO-1)与紧密连接蛋白-2(ZO-2)是研究的热点。一方面,研究发现[13]Escherichia coli Nissle 1917(Ec N)可通过上调ZO-2的表达保护和修复肠上皮细胞形成的机械屏障。另一方面,Ukena等[14]则发现Ec N可以上调ZO-1的表达,从而减轻肠上皮的通透性。Mennigen等[15]研究一种混合益生菌VSL#3(VSL#3内含有八种不同菌种的混合物,包括4种乳酸杆菌、3种双歧杆菌和1种链球菌)发现,对于急性大肠炎的小鼠模型,VSL#3可通过增加紧密连接蛋白的表达及减少肠上皮细胞的凋亡保护肠道的机械屏障作用。在对乳糜泄患者治疗的研究中,Lindfors等[16]发现双歧杆菌可减少小麦醇溶蛋白引起结肠上皮细胞Caco-2的细胞膜皱折,并通过对ZO-1表达情况的检测,证实了其对结肠上皮细胞间紧密连接的保护作用。Putaala等[17]将双歧杆菌乳杆菌420,双歧杆菌(HN019),嗜酸性乳杆菌(NCFM)及乳杆菌33(LS-33)四种细菌的无菌上清液均可维护肠上皮细胞紧密连接的完整性,对抗大肠杆菌O157:H7(EHEC)对肠上皮细胞紧密连接的损伤作用。由此,他们指出益生菌主要是通过其代谢产生的生物活性物质,对抗致病菌诱导的肠道上皮细胞损伤,维护肠上皮细胞紧密连接的完整性。
3.1.2 某些肠道益生菌可诱导肠上皮细胞表达多种不同抗菌肽
抗菌肽是肠上皮细胞分泌的的一种具有生物活性的小分子多肽。Caballero-Franco C等[18]研究结果显示,VSL#3益生菌配方能大大刺激结肠粘液(粘蛋白)的分泌和MUC2(粘蛋白2)基因的表达,但MUC1和MUC3基因的表达只有轻微上升。Schlee[19]等发现VSL#3与乳酸杆菌混合能通过诱导NF-кB、AP-1和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)等促炎途径上调人β-防御素2(HBD-2)的表达,从而加强肠粘膜屏障的抵抗力。其他益生菌如Escherichia coli Nissle 1917亦在体内和体外实验中被证明具有相同的作用[20,21]。
3.1.3 可调节肠上皮细胞的调亡
抑制肠上皮细胞的凋亡,是保护肠道机械屏障的重要一环。Yan等[22]研究发现,鼠李糖乳酸杆菌GG(LGG)分泌的蛋白P75和P40可激活Akt途径,在体内和体外实验中抑制诱导结肠上皮细胞凋亡的细胞因子,并促进人结肠上皮细胞的生长;TNF导致的结肠上皮损伤亦明显减少。另有研究证明[23],LGG可以上调幼年小鼠的抗凋亡和促进细胞保护的相关基因,包括细胞增殖、迁移、以及基因调节蛋白激酶(MAPK)通路中促进细胞增长的基因也上调,并以此减少肠上皮细胞的凋亡。
3.1.4 其他
益生菌在肠道内可参与维生素代谢,产生生物素、叶酸、烟酸和泛酸等人体所需的B族维生素;厌氧益生菌代谢产酸还可使肠道p H值和氧化还原电位下降,有利于铁、钙和维生素D的吸收[24]。此外,还有研究发现益生菌可通过产生某些酶来修饰毒素受体,阻断或减少毒素与肠粘膜受体的结合[25]。
3.2 肠粘膜生物屏障与免疫屏障的协同作用
肠道黏膜免疫屏障是区别于系统性免疫的功能发达的局部免疫系统.根据功能和分布,可将肠道黏膜免疫系统分成肠相关淋巴组织(gut-associated lymphoid tissue,GALT)和弥散免疫细胞.肠相关淋巴组织主要指分布于肠道的集合淋巴小结,即Peyer结(peyer's patches),是免疫应答的诱导和活化部位;弥散免疫细胞则是肠黏膜免疫的效应部位[26]。这其中,肠道益生菌在肠道免疫的激活与调节上发挥着积极的协同作用,维护着肠道内环境的稳定。
3.2.1 免疫激活
肠道益生菌可刺激肠道免疫系统,使其时刻处于“警戒”的状态。分泌型Ig A(secretory immunoglobulin A,SIg A)是机体内分泌量最多的免疫球蛋白,是肠黏膜表面主要免疫球蛋白,对消化道黏膜防御起着重要作用,其中以SIg A为主的体液免疫起主导作用,是防御病菌在肠道黏膜粘附和定植的第一道防线[3]。在一项对健康儿童的研究中,Lara-Villoslada F等[27]发现,在给予含有棒状乳杆菌CECT5711和加氏乳杆菌CECT5714的酸奶3周后,实验对象的粪便和唾液中的Ig A明显增加。
2005年,Scharek L等[28]通过用益生菌对母猪和仔猪的灌喂来研究对免疫系统的影响,研究发现益生菌不但能够增强肠道上皮细胞的功能及活性,而且对CD8+T细胞数量的增多有一定的影响,这些都表明益生菌增强了免疫系统的免疫功能。
3.2.2 免疫调节功能
免疫调节是指免疫系统中的免疫细胞和免疫分子之间,以及与其它系统如神经内分泌系统之间的相互作用,使得免疫应答以最恰当的形式维持在最适当的水平。大量研究证明,肠道益生菌在肠道炎症性疾病[29]、过敏性疾病[30]的治疗中发挥着积极的作用。其中的机制之一,就是肠道益生菌的免疫调节功能。其免疫调节功能可在多个环节发挥作用。
黏膜树状突细胞(mucosal dendritic cells,DC)作为特异性抗原递呈细胞是天然免疫和获得免疫的关键环节。树状突细胞通过经上皮树突直接吸纳肠道抗原,并活化天然免疫途径,使肠黏膜免遭致病性细菌侵害。Konstantinov等[31]研究了乳酸杆菌NCFM及其表面复合物与DCs间的相互作用,发现随着乳酸杆菌NCFM与DCs浓度比例的变化(高-低),抗炎细胞因子(IL-10)表达也发生相应的变化(高-低),促炎细胞因子(IL-12p70)的变化则相反(低-高)。将乳酸杆菌NCFM的表层蛋白A基因敲除后发现,其与DCs表面特异性C型凝集素-细胞间黏附分子3结合非整合素分子(DC-SIGN)的结合明显减少;如将其染色体倒位,细菌表达表层蛋白B,这蔟变异菌与DCs相互作用,可产生大量的促炎的细胞因子,如IL-12p70、TNF-α以及IL-1β。由此可见,乳酸杆菌NCFM可以通过表层蛋白A与DCs结合,并根据菌量的变化起到调节免疫的作用。
NF-кB因子是一种普遍存在的快反应转录因子。激活后,可启动和调控一系列参与炎症反应的细胞因子基因的表达。益生菌可通过阻断这一途径,抑制促炎因子的过度产生,减轻炎症对组织的损伤。O'Mahony等[32]研究了在感染情况下,肠道益生菌对调节性T细胞及NF-кB因子活性的影响。他们发现,在小鼠感染沙门氏菌或注射LPS后,给小鼠喂入双歧杆菌35624,可以明显降低已被感染或LPS激活的NF-кB因子的活性。此外,促炎细胞因子、T细胞增殖亦明显减少。与之相反的是调节性T细胞(CD4+CD25+Foxp3+T cell)数量却明显增加,调节性T细胞在体内具有抑制NF-кB因子过度活性的作用。由此可以推断,益生菌可以通过影响调节性T细胞抑制NF-кB因子,保护机体免受过度的炎症反应的损伤。
在其他的炎症影响途径上研究还发现[33],双歧杆菌breve(Bb C50sn)的分泌物可分别激活MAPK、GSK3、PI3K等其他的路径,从而通过调节DCs的功能来调节免疫功能。如:PI3K途径对Bb C50sn延长DCs存活时间起到积极的作用,而p38MAPK和GSK起消极作用;PI3K和p38MAPK对DCs的成熟起到促进作用,GSK3则相反;PI3K促进IL-10产生,GSK3则促进IL-12产生,p38MAPK对两者都有促进作用。
以上可见,肠道益生菌可以通过影响肠道免疫细胞的分化成熟及细胞因子的表达,上调或下调肠道的免疫反应。同时,我们还应注意到,不同的益生菌所具有的功能和影响路径是不一样的[34],这也提示我们在使用肠道益生菌时应注意使用的目的及菌种的配伍。
4 展望
肠黏膜屏障功能 篇7
1材料与方法
1.1 试剂
FITC-葡聚糖、钴原卟啉(cobalt protoporphyrin, CoPP)(Sigma公司);小鼠抗大鼠Bcl-2一抗及山羊抗小鼠二抗(Santa Cruz公司);小鼠抗大鼠β-actin单克隆抗体(Cell Signaling Technology公司);ELISA试剂盒(BioSource公司);BCA蛋白浓度测定试剂盒、脂质氧化(MDA)检测试剂盒及TUNEL试剂盒(碧云天公司)。
1.2 肝硬化动物模型的建立
建立肝硬化动物模型的方法参照文献[4],简述如下:选取健康雄性Wistar大鼠40只(山西医科大学实验动物中心提供),体重210～240 g,随机分为2组:control组(n=8):以正常饮食喂养;HC组(n=32):建模第一天,大鼠背部皮下注射CCl4原液(5 ml/kg)。以后每隔3日,皮下注射40%的CCl4橄榄油溶液(3 ml/kg)。饲料前两周为79.5%玉米面、20%猪油及0.5%胆固醇,从第三周起为99.5%玉米面与0.5%胆固醇,10～30%饮用酒为其唯一饮用水。六周末可形成HC。建模中HC组病死率为34.4%(11/32),对照组无死亡。
1.3 诱导HO-1表达
在HC组中随机选取10只大鼠诱导HO-1表达,为HC+HO组。实验方法参照文献[5],简述如下:HC+HO组大鼠每周两次皮下注射CoPP (1.5 mg/kg),共两周。作为对照,control组与HC组均注射NaOH溶液(0.1 mol/L, pH 8.3)。
1.4 肠黏膜通透性检测
将大鼠麻醉后开腹手术,仔细分离出距回盲瓣5 cm处的下段回肠10 cm,两端以棉线扎紧。将浓度为2 g/L的FITC-葡聚糖注入该肠段至充盈。30 min后取门静脉血1 mL、分离血浆。多功能酶标仪检测血浆中的荧光强度(激发光488 nm,发射光525 nm)。如测定值超过检测上限,可同比例稀释样本。以各组测定值与control组的平均荧光强度之比作为反映肠黏膜通透性的相对指标。
1.5 血浆及肠组织匀浆生化指标的检测
经腹主动脉取血,分离、分装血浆并冻存于-80℃待检。同时取一段回肠组织制备组织匀浆,4℃ 12500 g超速离心10 min后收集上清液。检测上清液中回肠组织蛋白浓度(BCA法)。ELISA法检测血浆肿瘤坏死因子(tumour necrosis factor α, TNF-α)及白介素-6 (interleukin-6, IL-6)含量。脂质氧化检测试剂盒检测肠组织匀浆丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量。
1.6 回肠组织HO活性的测定
以胆红素生成量反映大鼠回肠组织HO的活性,方法参照文献[6],并略作修改。将一定蛋白含量的回肠组织匀浆上清液加入体积为1.2 mL的反应体系,其中包含:大鼠肝细胞溶质(2 mg)、NADP (0.8 mmol/L)、6-磷酸葡萄糖(1 mmol/L)和6-磷酸葡萄糖脱氢酶(0.2单位)。最后添加20 μL氯高铁血红素(2.5 mmol/L)作为酶反应底物。37℃水浴避光反应20 min,置于冰上终止反应。用多功能酶标仪在于464 nm和530 nm处测定吸光度。胆红素浓度c = (A464-A530)/εb。式中ε= 40 (mmol L-1)-1 cm-1,为胆红素的吸光系数;b为光程长度(cm)。HO活性表示为每mg组织蛋白在1 h内催化生成的胆红素的量。
1.7 肠黏膜凋亡细胞原位缺口末端标记法(TUNEL)检测
10%甲醛固定回肠末端组织(应避开做通透性检测的肠段),石蜡包埋、切片、二甲苯脱蜡、梯度乙醇脱水后,蛋白酶K(20 mg/L) 37℃孵育30 min。PBS冲洗2 min × 3次,3%H2O2甲醇室温封闭30 min。PBS洗片后加入TUNEL反应液50 μL/张切片,37℃避光孵育1 h。PBS 洗片2 min × 3次,加入POD 50 μL,37℃孵育30 min。PBS洗片2 min×3次,DAB显色10 min,光学显微镜观察并拍照。实验重复3次。
1.8 Western blot 将含20
μg蛋白的回肠组织匀浆上清液上样于15%的SDS-PAGE,电泳分离,之后将蛋白转移至PVDF膜上。用小鼠抗大鼠Bcl-2单克隆抗体检测。以β-actin为内参。实验结果以同一样本Bcl-2蛋白与β-actin蛋白表达量的比值表示。实验重复3次。
1.9 统计学方法
实验数据以均数±标准差
2实验结果
2.1 肠组织HO活性的变化
为确定HC大鼠HO-1的诱导情况,我们检测了各组大鼠肠组织HO的活性。结果显示,与control组相比,HC组大鼠肠组织HO活性即显著升高(P<0.01);经CoPP诱导后,HC+HO组大鼠肠组织HO活性显著高于HC组(P<0.01,图1)。
注:**P<0.01 compared with control group; ##P<0.01 compared with HC group
2.2 诱导HO-1对肝硬化大鼠肠黏膜通透性的影响
如图2所示,与control组比较,HC组大鼠肠道通透性显著增高(P<0.01),相对荧光强度达到前者的3倍左右。经HO-1诱导后,HC+HO组大鼠肠道通透性比HC组显著降低(P<0.05)。
注:**P<0.01 compared with control group; #P<0.05 compared with HC group
2.3 各组血浆TNF-α及IL-6与肠组织匀浆MDA含量的变化
血浆TNF-α水平在HC组显著高于control组(P<0.01),而在HC+HO组显著低于HC组(P<0.05);IL-6水平在HC组显著高于control组(P<0.01),但在HC与HC+HO两组间未见显著性差异。肠组织匀浆MDA含量在HC组显著高于control组(P<0.01),而在HC+HO组显著低于HC组(P<0.01),见表1。
注:**P<0.01 compared with control group;#P<0.05,##P<0.01 compared with HC group
2.4 诱导HO-1对肝硬化大鼠肠黏膜细胞凋亡的影响
Control组大鼠肠黏膜上皮凋亡细胞数量很少(图3A),而HC组可见大量肠黏膜上皮细胞凋亡,固有层和腺上皮细胞亦可见凋亡,阳性细胞呈棕黄色(图3B)。诱导大鼠表达HO-1后,肠黏膜凋亡细胞数明显减少(图3C)。
2.5 诱导HO-1对肝硬化大鼠肠组织Bcl-2表达的影响
HC组大鼠Bcl-2蛋白表达量为0.05±0.02,显著低于control组的0.22±0.17 (P<0.01)。而诱导HO-1可使肝硬化大鼠回肠Bcl-2蛋白表达量升高至0.58±0.24 (P<0.01),已显著高于control组(P<0.01) (图4)。
3讨论
肝纤维化肝硬化时肠黏膜通透性增加可导致细菌向肠外移位、内毒素血症形成及自发性腹膜炎的产生[7]。肠源性内毒素血症的形成可激活Kupffer细胞合成与释放炎性介质如TNF-α等进一步损伤肠屏障功能[8]。内毒素血症还对肝脏造成“二次打击”[9],诱发炎性介质大量释放,继而反复、持续地损伤肝细胞。因此,在肝硬化治疗中应以重建肠屏障完整性、防止内毒素血症形成为重要策略。
HO系统具有显著的抗炎、抗氧化等细胞保护作用[10]。HO是血红素代谢的关键酶,催化其降解产生胆红素、一氧化碳(carbon monoxide, CO)和铁。在哺乳动物中存在两种HO同工酶[5],即HO-1和HO-2。HO-1可在氧化应激、辐射、炎症及低氧等刺激下被诱导表达[11]。本研究以CoPP皮下注射诱导大鼠表达HO-1。有资料表明CoPP不会影响HO-2的表达量[5],故本研究检测肠组织HO活性即可显示HO-1表达量的变化。
我们的研究结果显示,与对照组相比,肝硬化大鼠肠黏膜通透性显著增高;诱导大鼠表达HO-1可显著降低肝硬化大鼠肠黏膜的通透性。为探讨HO-1对大鼠肠屏障的保护机制,我们首先考虑其抗炎作用是否参与其中。通过对血浆炎症因子TNF-α及IL-6的检测,发现在肝硬化大鼠中这两种细胞因子血浆含量均显著高于对照组,说明在纤维化形成过程中炎症介质的释放可能参与了对肝、肠的损伤。诱导HO-1表达可显著降低肝硬化大鼠血浆TNF-α水平。同时结合对肠组织匀浆MDA的检测,发现HO-1诱导可降低肝硬化大鼠肠MDA水平。说明HO-1可使大鼠体内脂质过氧化程度降低,间接反映出其对肠组织损伤的保护作用。
细胞凋亡常常也是导致上皮组织紧密连接破坏、通透性增高的重要原因[12]。本研究发现肝硬化大鼠肠黏膜凋亡细胞数量显著高于对照组,说明细胞凋亡可能参与了肝硬化大鼠肠黏膜通透性的升高。诱导HO-1表达可降低肝硬化大鼠肠黏膜细胞凋亡。我们还考察了抗凋亡蛋白Bcl-2在各组中的表达情况。肝硬化大鼠肠组织Bcl-2表达低于对照组,但其在HO-1诱导之后表达水平明显增加,这可能是肠黏膜细胞凋亡减少的关键信号。