氧化应激对肠屏障功能障碍发病的影响

机体累积过量的活性氧自由基所导致的氧化应激是多种肠道疾病发生的共同病理生理基础。肠上皮细胞间的紧密连接是维持肠屏障功能的重要结构基础之一。近年来研究表明,氧化应激能通过多种途径破坏肠上皮细胞间的紧密连接,导致肠上皮屏障功能障碍。本文对蛋白激酶C、丝裂原活化蛋白激酶、蛋白质的修饰以及缺氧诱导因子-1(HIF-1)在肠屏障功能障碍中的作用机制进行简要概述,旨在为肠屏障功能障碍的治疗和预后提供新的思路。     

肠道菌群影响黏膜屏障结构与功能的研究进展

肠道黏膜屏障具有防止致病性抗原侵入、维护肠道健康的功能。而肠道菌群是肠道黏膜屏障的重要构成部分,肠道菌群失调会导致肠道黏膜屏障的损伤,引起炎性肠病、肠易激综合征及肝、肾等多种疾病的发生发展。因此,本文从肠道黏膜的结构与功能及肠道菌群对其的影响等方面归纳总结肠道菌群对屏障系统的调控作用,从调节肠道微生态平衡、促进黏液分泌、影响紧密连接和肠道上皮通透性、激发肠黏膜免疫、调控肠上皮凋亡、影响肠上皮DNA稳定性及产生特殊代谢产物等方面阐述其作用机制,为临床胃肠道疾病及其并发症的治疗提供新的思路和方法。     

肠黏膜通透性的评估方法

肠黏膜屏障(intestinal mucosal barrier, IMB)包括机械屏障、化学屏障、生物屏障和免疫屏障,在维持肠上皮的完整性,防御细菌、内毒素及抗原的入侵等方面发挥着重要作用。IMB受损表现为肠黏膜通透性(intestinal mucosal permeability,IMP)增加以及跨膜电阻(transmembrane resistance, TR)降低,与消化、泌尿、循环、神经、代谢等机体多系统功能紊乱密切相关。利用短路电流(short circuit current, SCC)记录系统或跨上皮细胞电阻仪(transepithelial electrical resistance meter)检测肠黏膜或肠上皮电阻,以及生化检测外源性糖分子探针(口服)或特定内源性蛋白分子跨肠黏膜或肠上皮通透量,是评价肠黏膜或肠上皮通透性的常用方法。本文简介IMB的组成及其功能,重点讨论IMP的评估方法。     

添加益生元对急进高原大鼠肠黏膜屏障紧密连接蛋白Occludin的作用研究

目的探讨通过灌胃的方式给予益生元(低聚半乳糖)对急进高原大鼠肠黏膜屏障紧密连接Occludin蛋白的表达及作用。方法在3848米建立高原缺氧模型大鼠共48只,随机选24只为高原缺氧对照组,另24只为添加益生元组,再按2 d、4 d和6 d时间点,分为6组,每组8只。采用免疫组织化学法检测Occludin蛋白表达,用ELISA法测定回肠组织肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-10(IL-10)。结果和高原缺氧组各时间点比较,添加益生元组Occludin蛋白表达显著升高(P<0.01),TNF-α水平降低、IL-10水平升高(P<0.05)。结论益生元可以增加急进高原缺氧大鼠肠黏膜紧密连接蛋白Occludin的表达,改善高原缺氧对大鼠肠黏膜屏障的破坏。     

整肠生对溃疡性结肠炎 小鼠肠上皮屏障的保护作用

目的探讨整肠生对溃疡性结肠炎小鼠肠道紧密连接蛋白表达以及对氧化应激反应的影响。方法选用雄性8~10周龄C57BL/6小鼠40只,随机分为4组:对照组、模型组(3%DSS)、5-ASA组(3%DSS+5-ASA 200mg/kg灌胃)和整肠生组(3%DSS+联合整肠生及5-ASA灌胃),每组10只,造模7d。观察各组小鼠便血程度、组织学损伤情况,通过投射电镜观察各组肠道上皮间紧密连接改变情况,应用Western blot和RT-PCR的方法,检测小鼠结肠黏膜紧密连接蛋白Occludin、ZO-1、Claudin-2的表达情况。结果 (1)与模型组比较,5-ASA组和整肠生组小鼠便血程度明显减轻,DAI评分显著降低(P0.05)。整肠生组与5-ASA组比较,便血减轻,DAI评分降低(P0.05)。(2)电镜显示,对照组肠上皮间紧密连接呈一条致密条带,结构完整,见细胞桥粒,微绒毛光滑、排列整齐,细胞间隙狭窄;模型组肠上皮间紧密连接结构松散、模糊、密度降低,桥粒结构消失,微绒毛稀疏,短缩且长短不一,细胞间隙增宽;各治疗组的紧密连接的破坏情况较模型组有不同程度的改善,整肠生组紧密连接清晰,细胞间隙缩窄,微绒毛排列整齐,出现细胞桥粒。(3)应用Western blot和Real time-PCR法检测,与正常组相比,模型组Occludin、ZO-1蛋白和mRNA表达显著下降,Claudin-2表达显著上调(P0.05);各治疗组较模型组Occludin、ZO-1蛋白表达上调,Claudin-2蛋白表达下调(P0.05),整肠生组较单用5-ASA组更明显提高Occludin、ZO-1蛋白和mRNA表达。(4)与正常组相比,模型组MDA含量增高,SOD活性降低,与5-ASA组相比,整肠生组能更显著地降低MDA含量,提高SOD活性(P0.05)。结论联合应用整肠生通过调节紧密连接蛋白Occludin、ZO-1的表达和降低氧化应激反应,来改善溃疡性结肠炎小鼠肠上皮屏障功能。     

不同途径下MIMP对 炎症性肠病小鼠肠道菌群结构的影响

目的通过葡聚糖硫酸钠诱导小鼠炎症性肠病(IBD)模型并观察不同途经下乳杆菌微小膜蛋白(MIMP)对炎症性肠病小鼠的紧密连接蛋白及菌群结构的影响。方法 C57BL/6小鼠24只根据DSS和MIMP不同干预组合将其分为4组:MIMP腹腔注射组(n=6)、MIMP灌胃组(n=6)、诱导肠炎组(n=6)和健康对照组(n=6),利用Western blot对各组小鼠肠道中紧密连接蛋白(Occludin、JAM-1和ZO-1)的表达进行检测,采用16SrRNA测序技术检测V4区鉴定细菌,并进行菌群差异分析。结果 MIMP腹腔注射及灌胃均可显著提高IBD小鼠肠道中紧密连接蛋白的表达水平,灌胃组效果更为显著;MIMP干预后小鼠肠道中拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度增高、厚壁菌门(Firmicutes)及变形菌门(Proteobacteria)丰度降低,LEfSe分析、PCoA分析和PCA分析提示4组小鼠肠道菌群结构差异显著。结论不同途径下MIMP均可显著提高IBD小鼠肠道中紧密连接蛋白的表达水平,改善肠黏膜屏障功能,纠正小鼠肠道菌群结构紊乱。     

重症急性胰腺炎患者血清IL-6水平与内毒素移位及肠黏膜紧密连接蛋白表达关系的研究(英文)

目的:大量研究表明重症急性胰腺炎(SAP)患者血清中高浓度IL-6和肠黏膜低表达的紧密连接蛋白可促进内毒素移位的发生。本文主要研究重症胰腺炎患者血清IL-6水平对内毒素移位和肠黏膜紧密连接蛋白表达的影响。方法:50例重症胰腺炎患者,其中12例在患病早期因结肠受累合并腹胀,对12例结肠受累患者应用结肠镜行结肠灌洗进行腹腔减压,同时取结肠黏膜进行活组织检查。所有病人在治疗的第3天,第7天,第10天,第14天抽取外周静脉血。40例健康志愿者作为对照组。应用ELISA方法检测血清IL-6水平,鲎试验(LAL)方法检测血清内毒素含量,应用免疫荧光和Western blotting方法检测肠黏膜紧密连接蛋白表达水平。结果:SAP患者血清IL-6和内毒素含量明显高于健康对照组,而结肠黏膜紧密连接蛋白表达低于对照组;在临床治疗过程中,早期SAP患者血清IL-6和内毒素水平高于晚期(P值均0.05)。SAP早期血清高浓度的IL-6与结肠黏膜紧密连接蛋白的低表达具有相关性,差异有统计学意义(r=0.735,P0.05)。结论:血清IL-6水平可作为早期评价重症急性胰腺炎严重程度的一项指标,IL-6水平与重症急性胰腺炎临床病程有相关性,可能导致肠道内毒素移位。     

白细胞介素23受体、白细胞介素17A在炎症性肠病患者中的表达 及临床意义

目的:通过检测白细胞介素23受体(IL-23R)及白细胞介素17A(IL-17A)在炎症性肠病(IBD)患者肠黏膜及血清中的表达水平,探讨其在IBD发病过程中的作用及意义。方法:收集32例克罗恩病(CD)患者、29例溃疡性结肠炎(UC)患者及27例对照者的内镜肠黏膜活检标本,采用荧光定量PCR技术检测肠黏膜内IL-23R、IL-17AmRNA的表达情况,免疫组化技术分析IL-23R、IL-17A在肠黏膜中的原位表达。结果:与健康对照组相比,CD及UC患者肠黏膜组织内IL-23R mRNA表达显著增高(P<0.05),CD及UC组间的表达量差异无统计学意义(P>0.05)。CD及UC患者肠黏膜组织内IL-17A mRNA表达显著增高(P<0.05),CD组肠黏膜组织内IL-17AmRNA表达显著高于UC组(P<0.05)。免疫组化分析显示IL-23R阳性细胞在CD与UC肠黏膜固有层内有较多表达,较正常黏膜内的肠上皮细胞相比,CD及UC患者肠黏膜IL-23R蛋白表达量最著增高(P<0.05),UC及CD组间的表达量差异无统计学意义(P>0.05)。IL-17A阳性细胞在CD与UC肠黏膜固有层内有较多表达,较正常黏膜内的肠上皮细胞相比,CD及UC患者肠黏膜IL-17A蛋白表达量最著增高(P<0.05)。结论:IL-23R及IL-17A在IBD患者肠黏膜中表达显著增高,提示IL-23R及IL-17A表达异常与IBD的发生发展密切相关,有可能成为IBD治疗的新靶点。     

白细胞介素-10在维持肠道稳态中的作用研究进展

肠道稳态是宿主肠道黏膜和免疫屏障、肠道环境、营养物质和代谢产物等相互作用而形成的动态平衡状态。白细胞介素-10(interleukin-10, IL-10)是IL-10细胞因子家族的成员之一,是免疫反应中重要的抗炎细胞因子,在维持肠道稳态中发挥重要作用。该文从IL-10在维持肠上皮细胞稳态、肠屏障完整性、肠道菌群平衡以及在肠道中的抗炎作用四个方面对IL-10在维持肠道稳态中作用的研究进展作一综述,并对IL-10在肠道疾病中的治疗前景进行展望。     

肠道疾病中肠上皮细胞的死亡（英文）

目前,由肠上皮细胞死亡引发的肠损伤仍然是危险且难以预测的严重疾病之一。肠上皮细胞、免疫系统和微生物组之间相互关联以维持正常肠道稳态和肠屏障的完整性。在微生物入侵时,肠上皮细胞进入死亡程序以维持肠上皮功能,并且保持其持续更新能力,维护组织稳态。但是脱离稳态的肠上皮细胞死亡会导致肠通透性增加和肠屏障功能障碍,导致多种急性和慢性肠道疾病,例如肠缺血/再灌注、败血症、炎症性肠病(inflammatory bowel diseases, IBD),坏死性小肠结肠炎(necrotizing enterocolitis, NEC)等。在病理生理状态下,过量的肠上皮细胞凋亡性死亡导致慢性炎症状态,而后转向坏死性凋亡细胞死亡机制,其诱导的病理特征比细胞凋亡的情况下更多,此外还可能诱导其它溶细胞性死亡机制,例如细胞焦亡和铁凋亡,从而增加肠道疾病的病理指征。但是,目前关于慢性肠道疾病中肠上皮细胞死亡机制的研究仍然存在空白。目前亟需对慢性肠道疾病(包括败血症,IBD,NEC和肠缺血/再灌注)中特定的细胞死亡机制进行深入了解,以开发针对此类疾病的新型的有效治疗策略。本文旨在综述肠上皮细胞不同死亡机制(例如细胞凋亡,细胞坏死,坏死性凋亡,细胞焦亡和铁凋亡)在急、慢性肠道疾病中的研究进展。     

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。     

哺乳动物肠上皮屏障中非编码RNAs的调控作用

哺乳动物肠上皮是一种拥有快速自我更新能力的组织,在维持机体免疫稳态与肠道应激后的损伤修复中发挥重要作用。源于隐窝底部的多能肠干细胞不断进行增殖、迁移与分化,并沿隐窝 绒毛轴向上移动,从而维持肠上皮完整性。该过程受严格而复杂的基因调控网络参与。越来越多的数据表明,肠上皮完整性受到广泛的非编码RNA的调控,主要包括肠黏膜再生、保护与上皮屏障功能等方面。本文重点讨论了两类非编码RNA(包括microRNAs和lncRNAs)转录后调控肠上皮屏障功能的研究进展。其中,miR-503、miR-146和lnc-uc.173、lnc-SPRY4-IT1、lnc-plncRNA1、lnc-Gata6等,能够促进肠黏膜的更新,增强上皮屏障功能;相反,miR-222、miR-29b、miR-195和lnc-H19与lnc-BC012900等,抑制肠上皮再生并破坏肠上皮屏障功能。miRNAs、mRNAs与lncRNAs间构成复杂的分子网络,共同调控肠上皮稳态。深入研究与肠上皮相关的miRNAs和IncRNAs分子及其作用机制,探寻引起肠黏膜炎症的关键分子靶标,为肠道炎症临床诊治提供新方向与新方法。     

哺乳动物肠上皮屏障中非编码RNAs的调控作用

哺乳动物肠上皮是一种拥有快速自我更新能力的组织,在维持机体免疫稳态与肠道应激后的损伤修复中发挥重要作用。源于隐窝底部的多能肠干细胞不断进行增殖、迁移与分化,并沿隐窝 绒毛轴向上移动,从而维持肠上皮完整性。该过程受严格而复杂的基因调控网络参与。越来越多的数据表明,肠上皮完整性受到广泛的非编码RNA的调控,主要包括肠黏膜再生、保护与上皮屏障功能等方面。本文重点讨论了两类非编码RNA(包括microRNAs和lncRNAs)转录后调控肠上皮屏障功能的研究进展。其中,miR-503、miR-146和lnc-uc.173、lnc-SPRY4-IT1、lnc-plncRNA1、lnc-Gata6等,能够促进肠黏膜的更新,增强上皮屏障功能;相反,miR-222、miR-29b、miR-195和lnc-H19与lnc-BC012900等,抑制肠上皮再生并破坏肠上皮屏障功能。miRNAs、mRNAs与lncRNAs间构成复杂的分子网络,共同调控肠上皮稳态。深入研究与肠上皮相关的miRNAs和IncRNAs分子及其作用机制,探寻引起肠黏膜炎症的关键分子靶标,为肠道炎症临床诊治提供新方向与新方法。     

促炎因子调控紧密连接的研究进展

紧密连接存在于所有上皮或内皮细胞间连接的最顶端,是物质经过旁细胞途径进行物质转运的结构基础,具有"屏障"和"栅栏"的作用。在炎症及免疫因素介导的多种疾病中,如炎症性肠病、囊肿性纤维化、舍格伦综合征和神经系统炎症等,患者血清及疾病累及的上皮或内皮组织均出现多种促炎因子含量升高。促炎因子作用于相关的上皮或内皮组织,通过影响紧密连接蛋白的表达、结构和功能从而调控上皮或内皮的旁细胞途径通透性,是炎症性疾病的一个重要的发病机制。本文重点综述了促炎因子对肠道、呼吸道、唾液腺上皮以及脑微血管内皮紧密连接的调控及其相关分子机制。     

肠黏膜屏障与肠道菌群的相互关系

摘要：人类肠道中微生物群与肠道环境相互作用以维持机体健康。肠黏膜屏障主要由黏液层、肠道菌群、肠道免疫系统和肠上皮细胞本身的完整性等构成。肠道作为直接与大量菌群接触的器官,其屏障功能在肠道健康中的作用尤为显著。肠道菌群与肠道屏障相互作用,保持肠道菌群与肠道屏障相对稳定,肠道菌群参与肠道免疫反应的建立,共同建立机体天然防御系统,在保持肠道免疫的动态平衡中具有重要作用。当两者之间的平衡被打破时,可诱发功能性胃肠病（如肠易激综合征）及免疫相关性疾病（如炎症性肠病）。本文主要阐述肠黏膜屏障与肠道菌群之间的相互关系以及与肠道屏障功能障碍相关的肠道疾病。     

添加谷氨酰胺的肠内营养对急性重症胰腺炎大鼠肠上皮细胞间紧密结合蛋白的影响

目的探讨早期肠内营养中应用谷氨酰胺(glutine,Gln)对急性重症胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)大鼠肠上皮细胞间紧密结合蛋白的作用。方法:雄性SD大鼠89只,随机分成对照组,SAP+PN(肠外营养)组,SAP+EN(肠内营养)组,SAP+EN+Gln,各组又分为4 d喂养组和7 d喂养组。分别在第4 d、第7 d剖杀大鼠检测各组各项指标。免疫组化法检测小肠组织中occludin蛋白的表达。结果:(1)空肠黏膜蛋白质含量测定:各EN组粘膜蛋白质含量显著高于PN组(p<0.01),EN+Gln组的4 d、7 d分别高于EN组的4 d、7 d(p<0.01)。(2)小肠粘膜occludin蛋白表达及含量测定:PN7 d、4 d组的平均灰度值均显著高于EN、EN+Gln组(p<0.01),EN4 d、7 d组平均灰度均显著高于EN+Gln组(p<0.05)。结论:肠内营养中应用谷氨酰胺能更有效增加occludin蛋白表达,改善肠上皮紧密连接,维护肠上皮屏障完整性。     

IL-21/IL-21R信号在IBD病变形成机制中作用的研究进展

炎症性肠病(Inflammatory bowel disease,IBD)的发病机制至今尚不明确,普遍认为是由肠黏膜免疫调节异常、持续性肠道感染、肠黏膜屏障缺损、遗传和环境等多种因素相互作用导致的。近年来,研究发现IBD患者血清中IL-21水平异常升高,提示IL-21/IL-21R信号可能在IBD的病变形成中发挥重要作用。IL-21是一种重要的具有多重生物学功能的细胞因子,通过对CD4+T细胞、CD8+T细胞、Th17细胞、B细胞、巨噬细胞、树突状细胞等多种细胞产生影响,从而参与IBD的发生发展。本文就IL-21/IL-21R信号在炎症性肠病发病机制中的研究进展进行综述。     

紧密连接蛋白-1功能研究进展

紧密连接蛋白-1(claudin-1)作为紧密连接的主要组成蛋白之一,位于人染色体3q28区域,分子量为22.7 kDa,由211个氨基酸残基组成。Claudin-1在肠、食管、肺等组织中均有表达,尤其在肝脏、肾脏、皮肤等组织中表达较高。Claudin-1在细胞中主要定位于细胞膜、细胞核、细胞质以及双细胞的紧密连接等。Claudin-1是诱导上皮–间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)发生的重要蛋白之一,参与肿瘤细胞迁移与侵袭,并介导抗凋亡及细胞增殖。Claudin-1在炎症性肠病、肿瘤、哮喘等疾病的发生发展中扮演重要角色。故该文从claudin-1的分子生物学特性、组织表达及亚细胞定位、参与的重要生物学过程及相关疾病方面进行了综述。     

重症急性胰腺炎患者血清IL-6水平与内毒素移位及肠黏膜紧密连接蛋白表达关系的研究

目的：大量研究表明重症急性胰腺炎（SAP）患者血清中高浓度IL-6 和肠黏膜低表达的紧密连接蛋白可促进内毒素移位的发生。本文主要研究重症胰腺炎患者血清IL-6 水平对内毒素移位和肠黏膜紧密连接蛋白表达的影响。方法：50 例重症胰腺炎患者,其中12 例在患病早期因结肠受累合并腹胀,对12 例结肠受累患者应用结肠镜行结肠灌洗进行腹腔减压,同时取结肠黏膜进行活组织检查。所有病人在治疗的第3 天,第7天,第10 天,第14 天抽取外周静脉血。40 例健康志愿者作为对照组。应用ELISA方法检测血清IL-6 水平,鲎试验（LAL）方法检测血清内毒素含量,应用免疫荧光和Western blotting 方法检测肠黏膜紧密连接蛋白表达水平。结果：SAP 患者血清IL-6 和内毒素含量明显高于健康对照组,而结肠黏膜紧密连接蛋白表达低于对照组;在临床治疗过程中,早期SAP 患者血清IL-6 和内毒素水平高于晚期（P 值均＜0.05）。SAP 早期血清高浓度的IL-6 与结肠黏膜紧密连接蛋白的低表达具有相关性,差异有统计学意义（r=0.735,P＜0.05）。结论：血清IL-6 水平可作为早期评价重症急性胰腺炎严重程度的一项指标,IL-6 水平与重症急性胰腺炎临床病程有相关性,可能导致肠道内毒素移位。     

扣带素——调节血管内皮细胞屏障功能的新靶点

正血管内皮细胞间连接最顶端的紧密连接是构成旁细胞屏障的重要结构。紧密连接由跨膜蛋白和胞浆蛋白组成,其中胞浆蛋白作为桥梁连接跨膜蛋白和细胞骨架蛋白,因此在决定紧密连接结构的完整性中发挥了重要的作用。然而目前,关于血管内皮中特异性表达的重要胞浆蛋白的研究仍十分有限。扣带素(cingulin)是1988年发现的一种紧密连接胞浆蛋白,已有研究表明cingulin在上皮细胞中参与调控紧密连接跨膜蛋白的表达以及细胞的增殖能力。然而,cingulin在血管内皮中的作用