观察富氢液对脂多糖(LPS)刺激人肠上皮细胞(Caco2)单层模型细胞通透性的影响,探讨其对肠屏障功能障碍的保护作用机制。
方法人结肠腺癌细胞株Caco2培养于含20%胎牛血清的DMEM培养基中,传代至第28~35代的细胞用于实验。采用随机数字表法将细胞分为空白组、富氢液组、LPS组和LPS +富氢液组。空白组和LPS组用正常培养基培养,富氢液组和LPS +富氢液组用含饱和氢气培养基培养;LPS组和LPS +富氢液组分别加入1 g/L的LPS孵育,空白组和富氢液组加入等量生理盐水。建立Caco2细胞单层模型模拟离体肠上皮屏障,孵育0、3、6、12、24、48 h测定其跨上皮细胞电阻(TEER)值来反映肠屏障通透性;采用四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法和乳酸脱氢酶(LDH)法分别测定细胞活性和损伤情况;孵育6、12、24 h采用蛋白质免疫印迹试验(Western Blot)测定细胞紧密连接蛋白claudin-1与occludin的蛋白表达;孵育24 h采用免疫荧光法观察claudin-1与occludin蛋白的分布。
结果空白组与富氢液组各指标比较差异均无统计学意义。LPS组和LPS +富氢液组细胞孵育6 h起TEER值即较空白组明显降低,且呈时间依赖性;而LPS +富氢液组细胞孵育6 h起TEER值明显高于LPS组。与空白组相比,LPS组细胞活性明显降低〔(67.2±7.9)%比(100.0±0.0)%,P<0.05〕,细胞损伤明显〔LDH释放率:(38.5±2.1)%比(1.2±0.3)%,P<0.05〕,孵育6、12、24 h时claudin-1和occludin蛋白表达明显下调〔claudin-1(灰度值):0.351±0.079、0.272±0.075、0.190±0.049比0.518±0.030,occludin(灰度值):0.416±0.044、0.290±0.062、0.226±0.019比0.602±0.038,均P<0.05〕,孵育24 h时细胞claudin-1和occludin蛋白分布紊乱且连续性中断。与LPS组相比,LPS +富氢液组细胞活性部分恢复〔(88.8±7.4)%比(67.2±7.9)%,P<0.05〕,细胞损伤减轻〔LDH释放率:(16.4±4.3)%比(38.5±2.1)%,P<0.05〕,24 h时claudin-1和occludin蛋白表达明显上调〔claudin-1(灰度值):0.428±0.046比0.190±0.049,occludin(灰度值):0.466±0.071比0.226±0.019,均P<0.05〕,且分布形态的连续性与完整性部分恢复。
结论富氢液能够有效改善LPS所致肠上皮细胞屏障功能障碍,其机制可能与调节肠上皮细胞活性、减轻细胞损伤以及改善紧密连接蛋白claudin-1、occludin的表达与分布有关。