短链脂肪酸对内毒素/脂多糖引起的人肠上皮细胞屏障功能损害的作用及相关机制

摘要：

目的 探讨短链脂肪酸(SCFA)对内毒素/脂多糖(LPS)引起的人肠上皮细胞屏障功能损害的作用及相关机制. 方法 建立人肠上皮细胞株Caco-2单层细胞培养模型.取细胞按随机数字表法分为对照组、LPS组及SCFA+LPS组.对照组细胞仅采用DMEM培养液常规培养,LPS组细胞在DMEM培养液中另加入终质量浓度为10μg/mL的LPS,SCFA+ LPS组细胞在DMEM培养液中另加入终质量浓度为10 μg/mL的LPS和SCFA(由0.5 mmol/L乙酸、0.01 mmol/L丙酸、0.01 mmol/L丁酸组成)的混合液培养.于培养0、1、2、6、12、24 h,取细胞采用电阻测定仪测定细胞的跨上皮电阻(TER),样本数为72.另取细胞同前分组及处理后,采用蛋白质印迹法于培养24 h后检测带状闭合蛋白1(ZO-1)、咬合蛋白及闭合蛋白1表达,样本数为6.另取细胞同前分组及处理后,采用免疫荧光法检测细胞形态及ZO-1的分布.对数据行析因设计方差分析、单因素方差分析、LSD检验及Bonferroni校正. 结果 (1)与对照组相比,LPS组细胞培养1～24 h的TER均明显降低(P＜0.01),SCFA+ LPS组细胞培养1～24 h的TER无明显变化(P＞0.05).SCFA+ LPS组细胞培养1～24 h的TER均较LPS组明显升高(P＜0.01).(2)与对照组的1.25 ±0.10、1.17 ±0.04、1.24 ±0.20相比,LPS组细胞培养24 h ZO-1、咬合蛋白及闭合蛋白1的表达量(0.74 ±0.23、0.76±0.11、0.77±0.11)均明显降低(P＜0.05),而SCFA+ LPS组细胞培养24 h ZO-1、咬合蛋白及闭合蛋白1的表达量(1.23±0.46、1.05 ±0.09、1.01 ±0.13)均与之相近(P＞0.05).与LPS组相比,SCFA+ LPS组细胞培养24 h的咬合蛋白和闭合蛋白1表达量均明显增加(P＜0.05),ZO-1表达量增加但差异无统计学意义(P＞0.05).(3)培养24 h对照组细胞排列紧密,近似鹅卵石样外观;ZO-1沿细胞膜呈连续、规则排列.LPS组细胞排列稀疏且形态改变;ZO-1沿细胞膜不规则排列,且偶有断裂和卷曲.SCFA+ LPS组细胞形态和ZO-1排列均较LPS组明显改善. 结论 SCFA可通过阻断LPS引起的TER下降、紧密连接蛋白表达下降和ZO-1分布异常,从而减轻LPS对人肠上皮细胞屏障的损害.

关键词：脂肪酸类、脂多糖类、紧密连接蛋白、人肠上皮细胞、屏障功能

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资助基金：国家自然科学基金81772081;教育部创新团队发展计划IRT13050;National Natural Science Foundation of China81772081;Program for Innovative Research Team of Ministry of Education of ChinaIRT13050

在线出版日期：2018-05-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：214-218