Zonulin介导的肠道微生物对肠上皮细胞屏障功能的调节

利用Caco-2肠上皮细胞单层屏障模型研究四种肠道微生物对肠道屏障的影响。实验设置空白对照组(control)、大肠埃希菌组(Eco)、肺炎克雷伯菌组(Kpn)、粪肠球菌组(Efa)、乳酸杆菌组(Lac)。加入各组细菌共培养,结果表明大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、粪肠球菌均引起单层细胞跨膜电阻值(transepithelial electrical resistance,TEER)明显下降(P0.001);Eco组、Kpn组作用后细胞释放zonulin蛋白增加(P0.01),Efa组作用于Caco-2细胞单层后,zonulin释放量较对照组升高,但差异无统计学意义(P0.05);Eco组、Kpn组三种紧密连接蛋白occludin、claudin-1、ZO-1表达明显减少,Efa组、Lac组occludin、claudin-1表达与空白对照组相比无明显变化,胞浆蛋白ZO-1表达降低;细菌与细胞共培养6 h后免疫荧光观察紧密连接蛋白分布情况,Eco组、Kpn组可见荧光强度减弱,荧光不连续,甚至有缺口及裂隙,Efa组、Lac组荧光强度稍减弱,但仍沿胞膜分布,条带较清晰,与空白对照组差异不明显。肠道四种微生物中大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌可能通过zonulin途径降低紧密连接蛋白表达、改变蛋白分布,最终导致肠道屏障功能受损,益生菌对肠道屏障无损伤作用。     

双酚A 干扰大鼠生精过程时TJ 渗透性屏障的体外研究

目的:研究体外大鼠睾丸支持细胞紧密连接蛋白(SCJP)在类雌激素-双酚A(BPA)干扰下的损伤机制。方法:对Wistar大鼠睾丸支持细胞(Sertoli细胞)离体原代培养4-5d,通过双室培养模型建立体外紧密连接(TJ)渗透性屏障,并测量其跨上皮电阻值(TER)反应紧密连接结构的形成及BPA对紧密连接的损害程度。设溶剂(DMSO)做阴性对照,以终浓度为25μM、100μM的BPA作用于支持细胞24h,MTT法测不同浓度BPA作用的Sertoli细胞增殖活性。Western bloting观察occludin、ZO-1、Cx43表达的变化。结果:成功分离并培养Wistar大鼠睾丸支持细胞,并建立良好的体外TJ屏障模型。双室培养支持细胞上皮TER值在培养的d4达到顶峰,然后在d4-9维持相对较稳定的状态,d4以200μM,100μM,25μM BPA染毒,分别于染毒后24,48,72,96和120h测TER:与DMSO溶剂对照组相比,200μM,100μM的BPA组TER值明显下降(P<0.05),而25μM的BPA组在染毒后TER值无明显变化(P>0.05)。MTT结果显示:经不同浓度BPA作用24h后,Sertoli细胞的吸光度(OD值)随着染毒剂量的增加而逐渐降低。102、103μM浓度组与溶剂对照组有显著性差异(P<0.05),而10-2、10-1、100、101μM组和溶剂对照组无显著性差异(P>0.05)。Western blot结果显示:occludin、ZO-1、Cx43在各剂量组均有表达,与溶剂对照组相比,occludin、ZO-1表达均分别随作用剂量的增加而降低:25μM组、100μM组与溶剂对照组相比,差异均存在显著性(P<0.05);100μM组与25μM组相比,差异亦存在显著性(P<0.05)。Cx43的表达却随染毒剂量的增加而增加,与溶剂对照组相比,25μM组表达无明显增加(P>0.05),而100μM组则明显增加(P<0.05);与25μM组相比,100μM组表达明显增加(P<0.05)。结论:双酚A可通过损伤支持细胞连接蛋白正常表达,破坏了TJ屏障渗透性,从而影响正常的精子形成过程。     

槲皮苷减轻TNF-α诱导的肠上皮屏障功能障碍

目的探究槲皮苷对TNF-α诱导的结肠腺癌细胞(colorectal adenocarcinoma cell, Caco-2)单层膜肠上皮屏障功能损伤的保护作用及其机制。方法 Caco-2细胞接种于镶嵌0.4μm孔径Transwell小室聚碳酸酯膜上,并培养21d以获得Caco-2细胞单层膜。接着,将Caco-2细胞单层膜随机分空白对照组(未用任何药物处理)、单纯TNF-α组(仅用100ng/mL TNF-α处理72h)、TNF-α+槲皮苷低、中、高剂量组(分别用25、50和100μmol/L槲皮苷预处理30min后,再用100ng/mL TNF-α处理72h)。采用MTT法检测细胞活力,采用ELISA和RT-qPCR分别检测各组中白介素1β(interleukin 1β,IL-1β)、白介素6(interleukin 6,IL-6)和环氧化酶2(cyclooxygenase 2,COX-2)分泌水平和mRNA表达水平,采用跨上皮电阻(transepithelial electrical resistance,TEER)和FITC标记葡聚糖40 kD(FITC-dextran 40kD,FD-40)通量评估各组Caco-2细胞单层膜的渗透性,采用免疫荧光检测各组中闭合蛋白(occludin)和闭锁小带蛋白1(zonula occludens protein1,ZO-1)的分布,采用Western blot分析各组中occludin、 ZO-1、肌球蛋白轻链激酶(myosin light-chain kinase,MLCK)和磷酸化的肌球蛋白轻链(phosphorylated myoglobin light chain,p-MLC)水平。结果槲皮苷抑制Caco-2细胞单层膜中TNF-α诱导的促炎因子IL-1β、IL-6和COX2分泌水平和mRNA表达水平,减弱TNF-α诱导的TEER下降和FD-40通量增加,改善TNF-α诱导的occludin和ZO-1的分布和水平。此外,槲皮苷显著抑制TNF-α诱导的MLCK和p-MLC表达增加。结论槲皮苷可减轻TNF-α诱导的Caco-2细胞单层膜肠上皮屏障损伤,MLCK/p-MLC信号抑制可能是其保护作用的机制之一。     

氧糖剥夺对人脐静脉内皮细胞通透性的影响

目的：建立体外氧糖剥夺模型模拟脑缺血缺氧损伤,探讨氧糖剥夺对人脐静脉内皮细胞（HUVECS）屏障功能的影响。方法：细胞培养至完全融合后换成无糖培养基置于低氧手套箱（0.3% O₂）分别处理0.5 h、1 h、2 h和4 h后,利用CCk-8法检测细胞存活,利用跨内皮细胞电阻（trans-endothelial electrical resistant,TEER）方法检测HU-VECs细胞通透性的变化,以及Western blot检测紧密连接相关蛋白的表达。结果：氧糖剥夺处理0.5 h、1 h、2 h和4h后,HUVECs细胞存活率逐渐下降,TEER值逐渐降低,紧密连接蛋白Occludin、VE-cadherin的表达明显降低。结论：氧糖剥夺破坏内皮细胞间的紧密连接功能,增加HUVECs细胞的通透性,导致细胞的存活率明显降低。     

实验性肝硬化大鼠肠上皮细胞间紧密连接蛋白occludin表达下降

目的研究实验性肝硬化大鼠大肠上皮细胞间紧密连接蛋白occludin表达的变化。方法参照文献1,给大鼠反复腹腔注射CCl4制备化学性肝硬化大鼠动物模型。实验4周、8周分批处死动物,应用免疫组织化学及Western blot检测肝硬化进程中,大鼠大肠上皮细胞间紧密连接蛋白occludin的定位及表达的变化。结果occludin蛋白主要沿大鼠大肠粘膜上皮细胞膜的顶端呈线状分布,在肝硬化组大鼠,4周时occludin的阳性染色开始减少,8周时更为明显。Western blot结果与免疫组织化学结果相一致,4周时开始下降(0.51±0.07),8周时达到最低值(0.32±0.05),与对照组(0.83±0.09)相比差异显著(P<0.05)。结论在肝硬化进程中,大肠上皮细胞间紧密连接蛋白occludin表达下降。     

大肠杆菌K88体外黏附Caco-2细胞及其对细胞膜的影响

采用体外Caco-2细胞培养模型,研究大肠杆菌K88黏附Caco-2肠上皮细胞后对其存活率及增殖活力、细胞膜磷脂酶A2、细胞内Ca^2 浓度及膜流动性的影响。结果表明,细菌黏附3h后细胞活力明显下降,PLA2活性升高,细胞内Ca^2 浓度增加,细胞膜流动性降低,从而导致肠上皮细胞膜结构和功能的损害。     

蒙脱石对细菌黏附Caco-2细胞的影响

采用Caco-2细胞培养模型,观察两歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、嗜水气单胞菌、副溶血弧菌、大肠杆菌、鼠伤寒沙门菌的黏附率,并在培养液中加入蒙脱石,计算蒙脱石对细菌黏附的阻断率,探讨蒙脱石对上述细菌黏附作用的影响。结果表明:所试菌与Caco-2细胞均有不同程度的黏附作用;蒙脱石对细菌黏附Caco-2细胞均有不同程度的阻断作用,对病原菌黏附Caco-2细胞的阻断作用要明显大于其对益生菌的阻断效果,其中对大肠杆菌、鼠伤寒沙门菌、嗜水气单胞菌、副溶血弧菌黏附的阻断率分别为54.22%、48.41%、60.53%、50.64%,而对两歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌黏附的阻断率分别为25.64%和21.49%。结果提示蒙脱石可有效阻断病原菌黏附,从而防治肠道细菌感染和细菌移位。     

抑癌基因NDRG2对人结肠癌细胞系Caco-2增殖的影响

目的:采用重组慢病毒系统,在过表达和抑制NDRG2 (N-myc downstream regulated gene 2)基因后,检测人结肠癌细胞系Caco-2的增殖情况.方法:分别采用NDRG2过表达慢病毒载体pLenti6-NDRG2和NDRG2干涉慢病毒载体pLKO.1-shNDRG2制备病毒并感染Caco-2细胞,经14天耐药的筛选,获得稳定感染的细胞株;采用Real time RT-PCR和Western blot方法明确NDRG2在稳转细胞株中的表达情况,同时采用MTT方法检测细胞的增殖能力,通过流式细胞仪检测细胞周期变化情况.结果:Real time RT-PCR和Western blot结果表明,在慢病毒pLenti6-NDRG2稳定感染的Caco-2细胞中,NDRG2表达上调;pLKO.1-shNDRG2稳定感染的Caco-2细胞中,NDRG2的表达下调.MTT实验结果表明,NDRG2过表达细胞株中细胞的增殖能力下降,而pLKO.1-shNDRG2慢病毒感染Caco-2后细胞的增殖能力明显增加;流式细胞术结果显示,过表达NDRG2使Caco-2细胞在G0/G1期细胞增多而S期的细胞减少,抑制细胞内源性NDRG2后G0/G1期细胞减少而S期细胞增多.结论:通过过表达和抑制NDRG2基因,验证了NDRG2作为抑癌候选基因能够有效抑制结肠癌细胞Caco-2的增殖.     

乳杆菌在Caco-2细胞模型中对肠吸收短链脂肪酸的促进作用

【背景】短链脂肪酸(Short-ChainFattyAcids,SCFAs)具有提供能量、调节营养物质代谢、抑制内源性胆固醇合成等广泛的生理活性和生物学效应。【目的】利用建立的Caco-2细胞吸收SCFAs模型研究乳杆菌对肠吸收SCFAs的影响。【方法】通过跨膜电阻值(Transepithelial Electrical Resistance,TEER)、细胞超微结构、苯酚红通透量及细胞增殖-毒性试验等来综合评价Caco-2细胞吸收SCFAs模型的完整性和稳定性,并利用气相色谱-质谱联用仪测定乳杆菌干预前后模型中Caco-2细胞内丙酸和丁酸的含量。【结果】Caco-2细胞单层培养至第11天时的TEER值为1290.73Ω·cm~2,在第15天时为1 319.31Ω·cm~2,而且细胞间连接紧密并覆盖着一层垂直于细胞表面的微绒毛,苯酚红通透量小于1×10~(-6) cm/s,在1 mmol/L丙酸或丁酸分别作用3 h后,模型中Caco-2细胞的存活率较高,分别为99.03%和91.42%。植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum) P54、P58、P67、P97、P123及P198干预后,模型中Caco-2细胞内丙酸含量均显著高于未接菌(P0.05);而发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum) F146和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum) P1干预后,胞内丁酸含量均显著高于未接菌(P0.05)。【结论】试验的乳杆菌在模型中能够促进Caco-2细胞对丙酸或丁酸的吸收。     

大肠杆菌感染后家蝇幼虫的细胞免疫反应

目的探讨家蝇3龄幼虫被大肠杆菌感染后的细胞免疫反应.方法 (1)观察家蝇3龄幼虫感染大肠杆菌后不同时间血淋巴细胞总数(THC)、各类血细胞比例及形态的变化.(2)用比色法分别测定感染后不同时间家蝇3龄幼虫血清中酸性磷酸酶(ACP)及过氧化氢酶(CAT)活性的变化.(3)用聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定感染后不同时间家蝇3龄幼虫血清中二酚氧化酶(DPO)活性的变化.结果 (1)感染后4 h、8 h、16 h、24 h THC均有显著增加(P<0.01),(2)感染后4 h、8 h、16 h组的浆血胞和粒血胞的比例明显增加(P<0.01),而珠血胞在感染后各时间组的比例均明显减少(P<0.01),各时间组原血胞和类绛血胞的比例均无明显变化(P>0.05).(3)浆血胞出现细胞变形、空泡等形态变化.(4)大肠杆菌感染后各时间组血清中ACP及CAT活性显著高于对照组(P<0.01),活性分别在感染后8 h、16 h达高峰后逐渐下降.(5)家蝇幼虫血清中二酚氧化酶(DPO)活性在感染后4 h上升,16 h达高峰后下降.结论家蝇幼虫感染大肠杆菌后诱发体内细胞免疫反应,不仅出现血淋巴细胞形态和数量的变化,而且还有血细胞合成、释放多种参与微生物杀灭、清除的酶.     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.