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研究背景及目的严重烧伤后早期科学有效的肠道护理是预防肠源性感染,降低死亡率的重要护理措施。肠黏膜屏障功能受损是严重烧伤发生细菌易位,进而引起脓毒症,甚至多器官功能衰竭的重要原因。研究表明,早期肠内营养能够显著改善严重烧伤后肠屏障功能,从而降低肠源性感染,减少脓毒症和多器官功能衰竭的发生。然而,早期肠内营养在临床的实施并不理想,这与肠内营养不耐受的高发生率有关。因此,探究保护肠黏膜屏障功能的有效营养成分对减轻肠内营养不耐受造成的肠黏膜屏障受损十分重要。已有研究表明,严重烧伤后肠道菌群结构改变,同时伴有菌群代谢产物短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)含量的显著降低。SCFAs是肠道菌群发酵不可消化多糖的产物,包括乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐等。研究发现,丁酸盐通过抑制组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases,HDACs),减少促炎细胞因子的释放,对于减轻炎症反应有积极作用。该作用已在多种肠道疾病,如炎症性肠病、腹腔疾病、肠易激综合征和结肠直肠癌中得到验证。据报道,SCFAs对脂多糖所引起的单层肠上皮细胞屏障功能损害具有保护作用,其分子机制可能是SCFAs抑制了脂多糖对肠上皮细胞NOD样受体蛋白3(NOD-like receptor family pyrin domain containing protein 3,NLRP3)炎症小体的活化。此外,由于丁酸盐是肠道菌群发酵不可消化多糖的产物,作为一种特殊的营养成分,或许还可将其用于严重烧伤病人肠道屏障保护的护理处方。因此,我们假设丁酸盐能够抑制严重烧伤后肠黏膜NLRP3炎症小体激活,减轻肠黏膜炎症反应和继发损伤,发挥保护肠屏障功能的护理作用。本课题通过建立严重烧伤小鼠模型,给予烧伤小鼠补充丁酸钠,观察丁酸钠对严重烧伤后肠黏膜NLRP3炎症小体活化及肠屏障功能的影响,探讨其相关分子机制,为保护严重烧伤后肠黏膜屏障功能提供护理新思路。研究方法1.健康成年C57BL/6雌性小鼠共18只,随机分为假伤组、单纯烧伤组、烧伤+丁酸钠(sodium butyrates,NaB)组(300 mg/kg),每组各6只。所有烧伤小鼠均建立30%TBSAⅢ度烧伤模型,时相点为烧伤后24h。2.用异硫氰酸荧光素标记的葡聚糖(FITC-Dextran)示踪法对烧伤后小鼠肠道通透性的改变进行检测。3.用HE法行烧伤小鼠肠黏膜组织染色,在光镜下观察组织形态改变并拍照。4.用Western blot分别对烧伤小鼠肠黏膜紧密连接蛋白ZO-1、Occludin、Claudin-1、Claudin-2、NLRP3、IL-1β和IL-18蛋白表达量的改变进行检测。5.用间接免疫荧光法观察烧伤小鼠肠黏膜紧密连接蛋白ZO-1的分布改变,用激光共聚焦显微镜观察变化并拍照。研究结果1.肠道通透性作为反映肠道屏障功能的客观指标,在严重烧伤后显著升高,应用丁酸钠可显著降低严重烧伤小鼠肠黏膜通透性。2.严重烧伤小鼠肠黏膜紧密连接蛋白ZO-1、Occludin和Claudin-1蛋白表达量均明显下降,Claudin-2蛋白表达量明显增加,丁酸钠可显著增加ZO-1和Occludin蛋白表达,并降低claudin-2蛋白表达。激光共聚焦显微镜下观察发现,严重烧伤小鼠肠黏膜紧密连接蛋白ZO-1分布明显改变,丁酸钠能够改善严重烧伤造成的小鼠肠黏膜ZO-1蛋白分布的改变。5.光镜下观察肠黏膜形态发现,严重烧伤小鼠肠黏膜绒毛萎缩、水肿及炎症浸润,丁酸钠能够有效减轻严重烧伤小鼠肠黏膜组织结构的改变。5.严重烧伤小鼠肠黏膜NLRP3、IL-1β和IL-18蛋白表达量均明显增加,丁酸钠能够显著降低这些炎症相关因子的表达,减轻严重烧伤小鼠肠黏膜炎症反应。研究结论1.丁酸钠能够明显降低严重烧伤后肠黏膜通透性,对肠道屏障功能具有保护作用。2.丁酸钠通过调节严重烧伤后肠黏膜上皮细胞紧密连接蛋白表达及分布的改变,降低严重烧伤后肠道的通透性。3.肠黏膜NLRP3炎症小体的过度激活参与了严重烧伤后肠道屏障功能损害的发生,丁酸钠通过抑制NLRP3炎症小体活化而保护肠道屏障功能。4.丁酸钠对严重烧伤后肠道屏障功能具有保护作用,为护理人员参与保护严重烧伤后肠黏膜屏障功能提供了新思路,为严重烧伤护理下一步的肠内营养研究提供了新成分,也为改进肠内营养不耐受临床护理方案提供了新方向。