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【目的】胃肠道症状是氟中毒的重要表征,并且伴随着肠道形态结构和功能,炎症反应以及肠道共生细菌组成和定植的改变。另一方面,定期的适度运动可能会降低机体感染发生率,有助于肠黏膜功能和免疫稳态的维持。因此,本试验通过探讨运动对氟中毒小鼠TLR/NF-κB信号通路介导的肠道炎症反应、上皮屏障(主要为物理化学屏障)以及肠道微生物的影响,为氟中毒的研究提供新思路。【方法】将48只3周龄ICR雄性小鼠随机分为4组,分别为对照组(C组,自由饮水)、运动组(E组,自由饮水且跑台运动)、氟组(F组,100mg/L Na F)、运动加氟组(EF组,100mg/L Na F且跑台运动)。6个月后,通过HE染色、QRT-PCR、ELISA、Western Blot、免疫荧光以及16s r DNA高通量测序对各组小鼠的肠道组织形态结构、肠道屏障和TLR/NF-κB信号通路相关基因蛋白,以及肠道微生物进行检测,进而探究运动对氟中毒小鼠肠道炎症、上皮屏障以及肠道微生物的影响。【结果】(1)HE染色结果显示除氟组外,其余组肠绒毛呈长指状,隐窝呈管腺状,绒毛和隐窝的结构完整,排列整齐紧密;而氟中毒小鼠十二指肠隐窝排列稀疏,同时出现肠绒毛断裂,绒毛内空化并伴有一定的炎性细胞浸润并且结肠隐窝稀疏碎裂,部分出现空化。F组的十二指肠绒毛高度与C组相比明显缩短,绒腺比显著下降,而在EF组中均得到恢复。(2)q RT-PCR和ELISA结果显示与C组相比,F组IL-1β,IL-6和TNF-α的m RNA表达和含量均显著上升;而与F组相比,EF组IL-1β,IL-6和TNF-α的m RNA表达显著下降。q RT-PCR和Western Blot结果显示氟中毒小鼠十二指肠TLR2和NF-κB p65基因和蛋白表达水平显著升高;与F组相比,EF组小鼠十二指肠TLR2和NF-κB p65基因表达显著下降,蛋白表达水平趋于下降,但无统计学意义;同时免疫荧光结果显示Na F处理后小鼠十二指肠NF-κB p65的荧光亮度和密度增加,而EF组十二指肠NF-κB p65的荧光亮度和密度与对照组相比无明显差异。(3)q RT-PCR结果显示氟诱导小鼠十二指肠α-defensin5,Reg3b和Reg3g以及紧密连接相关基因Occludin的基因表达的下调,而运动上调了十二指肠α-defensin5的基因表达,下调了Reg3b和Reg3g的基因表达;并且与F组相比,EF组的α-defensin5,ZO-1和Occludin的基因表达显著上升。不同的是,与C组相比,F组小鼠结肠β-defensin1,α-defensin5,Reg3b和Reg3g的基因表达均显著增加。Western Blot和免疫荧光结果显示与C组相比,F组小鼠十二指肠ZO-1、Occludin以及结肠ZO-1蛋白表达水平显著降低;EF组小鼠十二指肠和结肠组织内ZO-1、Occludin蛋白表达水平与F组相比有增加趋势,但无统计学意义。并且Na F处理后小鼠十二指肠和结肠紧密连接蛋白ZO-1、Occludin的荧光亮度和密度减弱,而EF组则无明显变化。(4)16S r DNA高通量测序结果分析显示F组小鼠的肠道微生物群落相比C组相比更加复杂,其肠道微生物的组成与其他组呈明显分离。物种分析图和LEf Se(Linear discriminant analysis Effect Size)差异分析显示在门水平上,与对照组相比F组小鼠肠道菌群中Epsilonbacteraenta和Firmicutes的相对物种丰度显著降低,Bacteroidetes的相对物种丰度显著升高;与F组相比,EF组小鼠中肠道菌群中Epsilonbacteraenta,Firmicutes和Bacteroidetes均得到明显恢复。属水平TOP前30中,运动共改变了氟中毒小鼠肠道微生物中12个菌属。与对照组相比,F组小鼠肠道菌群中Muribaculaceae-unclassified,Muribaculum,Paramuribaculum和Dubosiella的相对物种丰度显著增多,Lachnospriaceae_NK4A136_group,Lachnospriaceae_unclassfied,Lachnoclostridium,GCA_900066225,Alistipes,Helicobacter,Anaerotugnum和Ruminiclostridium_5的相对物种丰度显著减少;F组小鼠肠道菌群中出现的差异物种的物种丰度在EF组均得到明显恢复。【结论】(1)氟暴露致使十二指肠和结肠形态结构受损,肠道紧密连接蛋白ZO-1和Occludin表达降低,抗菌肽分泌失调,而运动可以缓解肠道形态和屏障结构损伤。(2)运动通过干预氟中毒小鼠十二指肠TLR2和NF-κB p65的表达,抑制其炎症因子释放从而改善十二指肠的炎症反应。(3)运动恢复了氟中毒引起的小鼠肠道微生物的组成和特定菌属相对物种丰度的变化。