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第一部分目的:探究益生菌VSL#3制剂以及丁酸钠对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的急性肠炎小鼠模型肠黏膜屏障功能的保护作用及对连接蛋白和TFF-3的调控作用。方法:选取6-8周龄的雄性C57BL/6J小鼠,分为空白对照组、DSS建模组、DSS+VSL#3组、DSS+丁酸组、VSL#3组5组,除空白对照组和VSL#3组外,其余组均通过DSS建立急性肠炎模型,并分别给予蒸馏水、VSL#3溶液、丁酸钠溶液灌胃1周,VSL#3组给予VSL#3灌胃一周。通过疾病活动指数(DAI)和结肠长度评估小鼠一般情况。通过肠黏膜通透性实验评估小鼠肠黏膜屏障功能。收集小鼠结肠标本,通过HE染色和炎症病理评分评估结肠炎症;通过qRT-PCR和Western blot 评估 Occludin、ZO-1、E-cadherin、β-catenin 和 TFF-3 等蛋白的转录水平和蛋白相对含量;通过免疫组织化学染色观察Occludin、ZO-1、E-cadherin和β-catenin等蛋白的含量和分布。收集小鼠粪便,通过气相色谱检测短链脂肪酸含量。结果:处理1周后,无干预和丁酸灌胃干预的DSS小鼠结肠长度显著短于空白对照组(前者P=0.000,后者P=0.019),VSL#3或丁酸灌胃干预的DSS小鼠结肠长度显著长于无干预的DSS组(前者P=0.002,后者P=0.011)。给予VSL#3或丁酸灌胃干预后,DSS肠炎小鼠DAI评分较无干预的DSS组显著降低(前者P=0.046,后者P=0.032),结肠炎症病理评分也显著低于无干预的DSS小鼠(前者P=0.000,后者P=0.000)。三组DSS小鼠肠黏膜通透性较空白对照组显著升高(无干预:P=0.000,VSL#3 干预:P=0.001,丁酸干预:P=0.000),但 VSL#3 和丁酸灌胃干预的DSS小鼠肠黏膜通透性明显低于无干预DSS组(前者P=0.000,后者P=0.000)。给予VSL#3灌胃的正常小鼠上述指标与正常对照组相比无明显区别。无干预DSS小鼠Occludin,ZO-1和E-cadherin的mRNA水平和蛋白相对含量均显著低于空白对照组,给予丁酸或VSL#3后,DSS小鼠的Occludin和(或)ZO-1的转录水平以及蛋白相对含量显著回升、E-cadherin蛋白相对含量上升;β-catenin的水平在各组中无明显变化;三组DSS小鼠TFF-3的mRNA显著上升。免疫组化结果显示:DSS小鼠Occludin,ZO-1、E-cadherin和β-catenin蛋白从细胞膜上解离、向细胞质中移位,VSL#3和丁酸灌胃干预后可促进上述蛋白向细胞膜重分布。气相色谱结果显示:VSL#3灌胃的健康小鼠粪便中丁酸的相对含量较空白对照组(P=0.017)、DSS组(P=0.001)和 DSS+VSL#3(P=0.003)组均显著升高。结论:VSL#3和丁酸可以缓解DSS导致的急性小鼠结肠炎症、降低肠黏膜通透度、促进 Occludin、ZO-1 和 E-cadherin 的表达、促进 Occludin、ZO-1、E-cadherin 和β-catenin向细胞膜的重分布。VSL#3可以增加健康小鼠肠道中丁酸的相对含量。第二部分目的:探究丁酸钠对IL-6刺激下Caco-2单层细胞完整性的保护作用及机制。方法:Caco-2细胞分为对照组、IL-6组、IL-6+丁酸组(先予丁酸预处理,再用IL-6刺激)和丁酸组4组。通过测定跨膜电阻抗和单层细胞通透性评估Caco-2单层细胞屏障功能;通过 qRT-PCR 和 Western blot 检测 Occludin、ZO-1、E-cadherin、β-catenin和TFF-3的转录水平和蛋白相对含量;通过免疫荧光染色观察连接蛋白在细胞中的分布;通过免疫共沉淀检测连接蛋白的相对结合量;通过划痕试验评估丁酸和TFF-3对单层细胞划痕愈合的影响。结果:IL-6刺激可使Caco-2单层细胞跨膜电阻值较对照组显著降低(P=0.000),单层细胞通透性显著升高(P=0.001),丁酸干预可使IL-6刺激下的细胞跨膜电阻值较无干预的IL-6组增加(P=0.000)、单层细胞通透性降低(P=0.035)。IL-6与丁酸共同作用可使E-cadherin转录水平升高,其它蛋白的mRNA水平在各组间无显著差异。IL-6刺激下Caco-2的Occludin、ZO-1和E-cadherin相对含量明显下降,丁酸干预可使Occludin和ZO-1相对含量回升。各组间β-catenin和TFF-3的蛋白相对含量无明显区别。免疫荧光染色结果显示,IL-6刺激下四个蛋白均从细胞膜上向细胞质中移位,而丁酸可促进这些蛋白向细胞膜重分布。免疫共沉淀结果表明IL-6刺激下ZO-1和Occludin的结合减少,β-catenin和E-cadherin的结合减少,而丁酸可以逆转这种趋势。划痕试验表明:丁酸可以在TNF-α的共同作用下促进单层细胞划痕的愈合,TFF-3也有类似的作用,但前者主要通过促使细胞呈播散式迁移来促进愈合,后者则使细胞呈连续式迁移。结论:丁酸可以保护IL-6刺激下Caco-2单层细胞的屏障功能,可增加Occludin和ZO-1的表达、促进Occludin,ZO-1,E-cadherin和β-catenin向细胞膜的重分布、促进连接蛋白的相互结合。丁酸和TFF可促进单层细胞的迁移和划痕修复,但两者作用模式不同。