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烧伤是一种常见的创伤性损伤,严重烧伤是全球发病率和死亡率相当高的疾病,一旦发生会长期影响患者的生活质量,且因住院和康复期较长,创面和瘢痕治疗价格昂贵,烧伤已被列为治疗费用最昂贵的创伤性损伤之一。肠道上皮细胞和内皮细胞是人体最重要的两层屏障,对维持黏膜内稳态和炎症反应至关重要,而严重烧伤患者肠道菌群的失调可能是引起全身炎症和感染的一个潜在来源,严重烧伤后肠损伤表现在上皮细胞间紧密连接形成的减少,细胞增殖数量减少,上皮细胞死亡率增高,以及小肠管腔内细菌的大量过度生长等多个方面。据研究报道严重烧伤早期会致使体液大量丢失引发低血容量性休克,肠系膜上动脉收缩,血液重新分布,导致肠黏膜缺血缺氧损伤,而在严重烧伤延迟复苏患者体液复苏过程中缺血再灌注损伤的发生加剧了肠黏膜损伤。热应激（烧/烫伤）可导致机体重要脏器的损伤并引起全身炎症反应。因此,深入探究严重烧伤后保护肠黏膜屏障及其功能的药物和保护机制具有十分重要的意义。挥发性脂肪酸正丁酸钠（Sodium butyrate,NaB）,已被证实可调节肠道细胞中的基因表达、细胞分化、肠组织发育和免疫调节,降低肠道内的炎症反应和氧化应激,益生菌也经证实可明显改善肠道菌群,缓解肠黏膜损伤,但二者联合使用对严重烧伤引起的肠损伤是否有保护作用及其机制尚不清楚。为了研究正丁酸钠和益生菌联用对严重烧伤后肠黏膜的保护作用及机制,本论文通过构建严重烫伤大鼠模型,并将实验大鼠分成对照组、模型组、正丁酸钠干预组和正丁酸钠+益生菌干预组四个组,在造模后第8天处死大鼠,分别收集血液,皮肤组织、小肠组织和粪便样本,首先通过制备石蜡切片直接观察皮肤组织和肠组织的损伤情况及肠组织的炎症浸润情况,再通过生化试剂盒检测血清中二胺氧化酶（Diamine oxidase,DAO）的含量,及小肠中肠型脂肪酸结合蛋白（intestinal fatty acid binding protein,I-FABP）和 HMGB1 的表达变化来间接评价肠黏膜损伤情况,从而确定了严重烧伤会造成大鼠肠黏膜损伤,以及正丁酸钠和益生菌联用对严重烧伤后肠黏膜的保护作用。结合qRT-PCR、ELISA、Western-blot、16S rDNA高通量测序等方法,分别从氧化应激反应、炎症反应和肠道菌群三个方面对保护机制展开研究,发现严重烧伤大鼠肠道线粒体功能障碍,氧化应激相关因子含量发生变化,核因子κB（nuclear factor kappa-B,NF-κB）和细胞外信号调节激酶 1/2（Extracellular Signal Regulated Kinase 1/2,ERK1/2）炎症通路被激活,肠道菌群也发生了改变,厚壁菌门、疣微菌门和Epsilonbacteraeota的丰富度减少,拟杆菌门、变形菌门和蓝藻菌门的丰富度增加,而正丁酸钠和益生菌联用一方面可维护肠道线粒体结构的完整性,调控线粒体相关蛋白的表达,降低小肠和血液中MDA、SOD和MPO等氧化应激相关因子的含量,有效抑制氧化应激反应,另一方面抑制NF-κB/ERK1/2炎症通路的激活,增加核因子 E-2-相关因子 2（Nuclear factor-erythroid2-related factor 2,Nrf2）的蛋白表达,降低 IL-6、IL-1β 和 TNF-a等炎症相关因子的表达,从而抑制烧伤后的炎症反应,同时还可以改变肠道菌群的物种种类和丰富度,在门水平上主要增加了疣微菌门和厚壁菌门两种菌的丰富度,而拟杆菌门的丰富度减少,尤其是增加了疣微菌门中具有益生菌特性的厌氧菌阿克曼菌属的丰富度,从而减轻了肠黏损伤。本研究证实了正丁酸钠和益生菌联用可通过调控氧化应激反应、炎症反应和肠道菌群三个机制发挥对严重烧伤后肠黏膜的保护作用,为严重烧伤患者的临床治疗提供了参考依据。第一部分正丁酸钠和益生菌联用对严重烧伤大鼠肠道屏障的保护作用目的探讨正丁酸钠和益生菌联合使用对严重烧伤大鼠肠道屏障的保护作用。方法1.实验动物分组:SPF级SD大鼠,共24只,在适应性喂养7 d后,将其随机分成4组:对照组（Control）、模型组（Model）、正丁酸钠干预组（Model+NaB）和正丁酸钠+益生菌干预组（Model+NaB+PROB）,每组6只,雌雄各半。2.模型构建方法:烫伤前一天禁食8 h,自由饮水。大鼠背部剃毛后置于烫伤模具中,98℃烫伤12 s,烫伤后立即腹腔注射40ml/kg乳酸林格氏液补液。按体重计算体表面积（S=9.1×W2/3）,使背部烫伤面积占体表面积的30%,即完成大鼠Ⅲ度严重烧伤模型的构建。3.干预方法:正丁酸钠干预组从造模第2d开始,每天按400 mg/kg/d正丁酸钠的剂量灌胃处理,连续干预7d;正丁酸钠+益生菌干预组从造模第2d开始,每天按300 mg/kg/d（益生菌）+400 mg/kg/d（正丁酸钠）的剂量灌胃处理,连续干预7 d,造模后第8 d对应取材。4.样本采集:造模后第8 d,动物采用3%戊巴比妥钠麻醉后,分别收集和保存4组大鼠创面皮肤组织、小肠组织和血清。5.实验方法:制备石蜡切片,观察并比较烧伤处皮肤组织的修复情况、肠组织炎症浸润情况及肠黏膜的损伤情况,同时生化试剂盒检测血清中DAO含量,Western-blot检测小肠I-FABP和HMGB1的表达水平变化,从而间接评价肠黏膜的损伤情况。结果1.与对照组相比,模型组大鼠肠组织切片观察发现有中央乳糜管扩张、炎性细胞浸润等病理特征,有较多的肠上皮细胞发生凋亡,血清中DAO含量显著升高（P＜0.05）,I-FABP和HMGB1在小肠组织中的蛋白表达水平也显著增加（P＜0.05）。2.与模型组比较,正丁酸钠和益生菌联合干预显著降低了肠上皮细胞中的细胞凋亡,显著降低了血清中DAO含量（P＜0.05）,显著降低了小肠组织中I-FABP和HMGB1的表达水平（P＜0.05）,说明正丁酸钠和益生菌联用对严重烧伤大鼠的肠道屏障具有保护作用。3.正丁酸钠和益生菌联合干预的效果明显优于单独使用正丁酸钠的效果。结论正丁酸钠和益生菌联用对严重烧伤大鼠肠道屏障具有较好的保护作用,表现在显著降低肠上皮细胞中的细胞凋亡（P＜0.05）,显著降低血清中DAO含量（P＜0.05）,显著降低小肠组织中I-FABP和HMGB1的表达水平（P＜0.05）,且联合作用效果优于单独使用正丁酸钠的效果,证实正丁酸钠和益生菌联用可减轻肠黏膜上皮细胞损伤,对肠道屏障发挥保护作用。第二部分正丁酸钠与益生菌联用通过调控氧化应激保护严重烧伤大鼠的肠道屏障目的探讨正丁酸钠与益生菌联合使用通过调控氧化应激反应保护严重烧伤大鼠的肠道屏障。方法1.实验动物分组:SPF级SD大鼠,共24只,在适应性喂养7 d后,将其随机分成4组:对照组（Control）、模型组（Model）、正丁酸钠干预组（Model+NaB）和正丁酸钠+益生菌干预组（Model+NaB+PROB）,每组6只,雌雄各半。2.模型构建方法:烫伤前一天禁食8 h,自由饮水。大鼠背部剃毛后置于烫伤模具中,98℃烫伤12 s,烫伤后立即腹腔注射40ml/kg乳酸林格氏液补液。按体重计算体表面积（S=9.1×W2/3）,使背部烫伤面积占体表面积的30%,即完成大鼠Ⅲ度严重烧伤模型的构建。3.干预方法:正丁酸钠干预组从造模第2 d开始,每天按400 mg/kg/d正丁酸钠的剂量灌胃处理,连续干预7 d;正丁酸钠+益生菌干预组从造模第2d开始,每天按300 mg/kg/d（益生菌）+400 mg/kg/d（正丁酸钠）的剂量灌胃处理,连续干预7 d,造模后第8 d对应取材。4.样本采集:造模后第8 d,动物采用3%戊巴比妥钠麻醉后,分别收集和保存4组大鼠小肠和血清。5.实验方法:在正丁酸钠和益生菌干预前后,电镜观察线粒体形态,Western-blot检测线粒体功能相关蛋白的表达,采用生化试剂盒检测血清中MDA和SOD的水平和小肠中MPO、MDA、SOD的水平。结果1.与对照组相比,模型组大鼠线粒体的形态发生变化,细长曲线形态增多,同时线粒体数量减少且完整性不好,Western-blot检测发现小肠组织中融合蛋白MFN2的表达水平显著降低（P＜0.05）,动力相关蛋白DRP1表达水平显著增加（P＜0.05）,血清和小肠中SOD的含量显著降低（P＜0.05）,MDA的含量显著升高（P＜0.05）,小肠中MPO的含量也显著升高（P＜0.05）。2.与模型组比较,正丁酸钠和益生菌联合干预后卵圆形线粒体数量增多,嵴的数量也增多,线粒体由完整的双层膜包围,同时显著增加小肠组织中融合蛋白MFN2的表达（P＜0.05）,显著降低动力相关蛋白DRP1的表达（P＜0.05）,显著降低血清和小肠组织中MDA的含量（P＜0.05）,显著增加血清和小肠组织中SOD的含量（P＜0.05）,显著降低小肠组织中MPO的含量（P＜0.05）,说明正丁酸钠和益生菌联用能通过抑制严重烧伤后大鼠血清和小肠组织中的氧化应激水平,来发挥对肠黏膜的保护作用。3.正丁酸钠和益生菌联合干预的效果明显优于单独使用正丁酸钠的效果。结论正丁酸钠和益生菌联用可以通过调节氧化应激保护严重烧伤大鼠肠道屏障,其机制可能是保证了线粒体结构的完整性,显著增加小肠组织中融合蛋白MFN2的表达（P＜0.05）,显著降低了小肠组织中动力相关蛋白DRP1的表达（P＜0.05）,显著抑制烧伤后大鼠血清和小肠组织中的氧化应激相关因子的表达（P＜0.05）,从而发挥对肠黏膜的保护作用。第三部分正丁酸钠和益生菌联用通过调控炎症反应发挥对严重烧伤大鼠肠黏膜的保护作用目的探讨正丁酸钠与益生菌联合使用通过调控炎症反应来发挥对严重烧伤大鼠肠道屏障的保护作用。方法1.实验动物分组:SPF级SD大鼠,共24只,在适应性喂养7 d后,将其随机分成4组:对照组（Control）、模型组（Model）、正丁酸钠干预组（Model+NaB）和正丁酸钠+益生菌干预组（Model+NaB+PROB）,每组6只,雌雄各半。2.模型构建方法:烫伤前一天禁食8 h,自由饮水。大鼠背部剃毛后置于烫伤模具中,98℃烫伤12 s,烫伤后立即腹腔注射40ml/kg乳酸林格氏液补液。按体重计算体表面积（S=9.1×W2/3）,使背部烫伤面积占体表面积的30%,即完成大鼠Ⅲ度严重烧伤模型的构建。3.干预方法:正丁酸钠干预组从造模第2 d开始,每天按400 mg/kg/d正丁酸钠的剂量灌胃处理,连续干预7 d;正丁酸钠+益生菌干预组从造模第2d开始,每天按300 mg/kg/d（益生菌）+400 mg/kg/d（正丁酸钠）的剂量灌胃处理,连续干预7d,造模后第8 d对应取材。4.样本采集:造模后第8 d,动物采用3%戊巴比妥钠麻醉后,分别收集和保存4组大鼠小肠、血清。5.实验方法:在正丁酸钠和益生菌干预前后,qRT-PCR检测大鼠小肠组织中HMGB1及细胞因子IL-6、TNF-a和IL-1β的mRNA表达水平,同时结合ELISA检测血清中IL-6、IL-1β、TNF-a的蛋白表达水平,ELISA检测血清中eNOS的水平,Western-blot检测了小肠组织中NF-κB、Nrf2和ERK1/2炎症通路相关因子的表达。结果1.与对照组相比,模型组大鼠小肠组织中HMGB1的mRNA表达水平显著增加（P＜0.05）,炎症因子IL-6、IL-1β和TNF-a的mRNA表达水平显著增加（P＜0.05）,血清中IL-6、IL-1β和TNF-a的蛋白表达水平显著增加（P＜0.05）,血清中eNOS的水平显著下降（P＜0.05）,小肠组织中NF-κB和ERK1/2炎症通路相关因子的蛋白表达显著增加（P＜0.05）,Nrf2的蛋白表达显著减少（P＜0.05）。2.与模型组相比,正丁酸钠和益生菌联合干预后显著降低了显著降低了 HMGB1的mRNA表达水平（P＜0.05）,IL-6、IL-1β和TNF-a在mRNA和蛋白水平的表达（P＜0.05）,显著升高血清中eNOS的水平（P＜0.05）,显著降低小肠组织中炎症通路NF-κB和ERK1/2相关因子的蛋白表达（P＜0.05）,显著增加Nrf2的蛋白表达（P＜0.05）,说明正丁酸钠与益生菌联用可通过调控炎症反应来发挥对严重烧伤大鼠肠道屏障的保护作用。3.正丁酸钠和益生菌联合干预的效果明显优于单独使用正丁酸钠的效果。结论正丁酸钠和益生菌联用可以通过调节炎症反应保护严重烧伤大鼠肠道屏障,其机制可能是显著降低了小肠组织中HMGB1及炎症相关因子IL-6、IL-1β和TNF-a的mRNA表达（P＜0.05）,显著降低了血清中炎症相关因子IL-6、IL-1β和TNF-a的蛋白表达（P＜0.05）,显著升高了血清中eNOS的水平（P＜0.05）,显著降低了炎症通路NF-κB、和ERK1/2相关因子的蛋白表达（P＜0.05）,显著增加了 Nrf2的蛋白表达（P＜0.05）,从而抑制了严重烧伤后的炎症反应对肠黏膜的破坏。第四部分 正丁酸钠和益生菌联用通过调控肠道菌群发挥对严重烧伤大鼠肠黏膜的保护作用目的探讨正丁酸钠与益生菌联合使用通过调节肠道菌群来发挥对严重烧伤大鼠肠道屏障的保护作用。方法1.实验动物分组:SPF级SD大鼠,共24只,在适应性喂养7 d后,将其随机分成4组:对照组（Control）、模型组（Model）、正丁酸钠干预组（Model+NaB）和正丁酸钠+益生菌干预组（Model+NaB+PROB）,每组6只,雌雄各半。2.模型构建方法:烫伤前一天禁食8 h,自由饮水。大鼠背部剃毛后置于烫伤模具中,98℃烫伤12 s,烫伤后立即腹腔注射40ml/kg乳酸林格氏液补液。按体重计算体表面积（S=9.1×W2/3）,使背部烫伤面积占体表面积的30%,即完成大鼠Ⅲ度严重烧伤模型的构建。3.干预方法:正丁酸钠干预组从造模第2d开始,每天按400 mg/kg/d正丁酸钠的剂量灌胃处理,连续干预7 d;正丁酸钠+益生菌干预组从造模第2d开始,每天按300 mg/kg/d（益生菌）+400 mg/kg/d（正丁酸钠）的剂量灌胃处理,连续干预7 d,造模后第8 d对应取材。4.样本采集:造模后第8 d,动物采用3%戊巴比妥钠麻醉后,收集和保存4组大鼠粪便样本。5.实验方法:在正丁酸钠和益生菌干预前后,采集各组大鼠的粪便,通过16S rDNA高通量测序分析各组肠道菌群种类和数量的变化,并进行差异性比较。结果与对照组相比,模型组大鼠肠道菌群的种类变化虽然不大,但是丰富度却发生了明显的变化,其中厚壁菌门、疣微菌门和Epsilonbacteraeota的丰富度减少,拟杆菌门、变形菌门和蓝藻菌门的丰富度增加,正丁酸钠与益生菌联合干预后能够调节肠道菌群的物种种类和丰富度,在门水平上,增加了疣微菌门和厚壁菌门这两种菌的丰富度,增加了放线菌的丰富度,而减少了拟杆菌门的丰富度;在属水平上,增加了具有益生菌特性的厌氧菌Akkermansia的丰富度,证实正丁酸钠与益生菌联用可通过调节肠道菌群来发挥对严重烧伤大鼠肠道屏障的保护作用。结论正丁酸钠和益生菌联用可以通过调节肠道菌群保护严重烧伤大鼠肠道屏障,其机制可能是增加了肠道菌群的丰富度,在门水平上增加了疣微菌门和厚壁菌门这两种菌的丰富度,增加了放线菌的丰富度,却减少了拟杆菌门的丰富度,在属水平上主要增加了具有益生菌特性的厌氧菌Akkermansia的丰富度。