有氧运动通过H2S调控HMGB1/TLR4/NF-κB通路改善OJ肠损伤

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研究目的:以雄性KM小鼠为实验对象,构建阻塞性黄疸(OJ)模型,明确中等强度的有氧跑台运动对OJ肠黏膜屏障损伤小鼠术后恢复期的干预作用,并探讨其作用机制。研究方法:50只雄性KM小鼠随机分为5组:假手术组(S组)、模型组(M组)、有氧运动组(TM组)、硫氢化钠(NaHS)联合运动组(NT组)、DL-炔丙基甘氨酸(PAG)联合运动组(PT组)。M、TM、PT和NT组小鼠均采用本课题组构建的,一种安全有效的手术线直角悬挂胆总管法,构建OJ小鼠模型,S组小鼠仅在腹部做一切口,缝合,作为空白对照组。胆总管解除悬挂5天之后,TM、NT和PT组进行坡度为0%、速度为12m/min的无负重训练(75%VO2max),60min每天,每周6天,共训练6周;PT和NT组,分别腹腔注射PAG(40mg/kg)和NaHS(50μmol/kg),每周6次,其中NaHS是H2S的供体,增加机体H2S的含量,PAG是H2S合成酶的抑制剂,抑制机体H2S的产生。实验结束后,麻醉收集血液,处死动物并取回肠组织。采用分光光度法对各组小鼠血清和回肠组织中的H2S进行检测;HE染色法观察各组小鼠肠粘膜形态结构的病理变化;速率法检测血清二胺氧化酶(DAO)含量;ELISA法检测血清D-乳酸(D-LA)含量;免疫组织化学法检测回肠组织中HMGB1、TLR4、NF-κB蛋白的表达水平;荧光定量PCR检测回肠组织中HMGB1、TLR4、NF-κB基因的表达水平。研究结果:(1)HE染色显示:S组绒毛形态正常;M组肠黏膜萎缩,绒毛断裂;TM组小鼠肠黏膜结构有所改善;NT组小鼠肠黏膜基本正常;PT组绒毛组织较短,排列紊乱,基底部炎症细胞浸润。(2)血清和回肠组织中H2S含量:TM组H2S含量高于M组和PT组(P<0.05,P<0.01),NT组高于TM组(P<0.01)。(3)肠黏膜屏障功能的评价指标检测结果:S组血清中DAO和D-LA含量最低,M组含量最高,TM组较M组、PT组含量下降(P<0.01);与TM组比较,NT组DAO、D-LA含量下降(P<0.01)。(4)Real-time PCR结果显示:与M组比较,TM组HMGB1、TLR4、NF-κB mRNA表达水平显著降低(P<0.05,P<0.01),与TM组比较,NT组TLR4、NF-κB mRNA表达水平降低(P<0.05),PT组HMGB1、NF-κB mRNA水平升高(P<0.01,P<0.05)。(5)免疫组织化学法结果显示:HMGB1、TLR4、NF-κB在S组中低表达,与M组比较,TM组表达均下降(P<0.01,P<0.05)。与TM组比较,NT组各因子表达下降(P<0.01,P<0.05),PT组表达升高(P<0.05)。结论:中等强度有氧运动对OJ小鼠术后恢复期的肠黏膜屏障功能损伤有明显缓解作用。其作用机制可能与该类有氧运动促进内源性H2S产生,进而抑制HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路有关。
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