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目的急性心肌梗死是指冠状动脉血供急剧减少或中断,导致相应的心肌细胞发生缺血性坏死。近年来,肠道与心脏的关系研究越来越被人们所关注。研究显示,肠道屏障功能受损即肠道通透性增加,与心血管疾病的发生发展有着一定的联系。当肠道缺血缺氧时,会引起包括闭锁蛋白occludin在内的紧密连接蛋白表达变化,肠道通透性增加从而使肠道细菌代谢产物脂多糖和D-乳酸盐进入机体血液循环,激活体内的炎症反应,影响心肌梗死后炎症浸润和组织修复进程。谷氨酰胺作为肠上皮细胞的重要营养元素,具有改善肠道屏障功能的作用。本研究探讨小鼠急性心肌梗死后肠道通透性的变化、不同肠段肠道通透性的变化特点、肠系膜上动脉血流以及肠道紧密连接蛋白occludin表达的变化在急性心肌梗死发生发展过程中肠道屏障损伤中的作用,以及循环中肠道菌群移位标志物LPS和D-乳酸盐的变化,并初步探讨谷氨酰胺对急性心肌梗死小鼠肠黏膜屏障损伤的治疗作用,为基于改善肠道屏障功能作为治疗急性心肌梗死新的靶点提供一定的实验依据。方法(1)雄性C57BL/6(6-8周龄)小鼠随机分为假手术组(Sham组)和急性心肌梗死组(Acute myocardial infarction,AMI组)。AMI组采用左冠状动脉前降支结扎法制备小鼠急性心肌梗死模型,Sham组行相同操作,但不结扎左冠状动脉前降支。造模后即刻、1d、2d、3d、5d、7d各组小鼠灌胃给予FITC-dextran-4KD(FD4),4h后经门静脉取血检测血浆FD4的浓度,评估AMI小鼠肠道通透性的动态变化。(2)雄性C57BL/6(6-8周龄)小鼠随机分为正常对照组(Normal组)、假手术组(Sham组)和急性心肌梗死组(AMI组)。造模后第3d采用FD4法分别检测各组小鼠远端小肠、盲肠、结肠通透性的变化,小鼠处死后留取远端小肠、盲肠和结肠组织行苏木素-伊红染色观察肠黏膜组织形态学变化。(3)雄性C57BL/6(6-8周龄)小鼠随机分为假手术组(Sham组)和急性心肌梗死组(AMI组),造模后第6h、1d、3d、7d检测小鼠的心功能及肠系膜上动脉的血流,采用FD4法检测各组小鼠结肠通透性的动态变化,小鼠处死后取材,留取血浆检测血浆中LPS及D-乳酸盐的浓度,心脏组织行2,3,5—氯化三苯基四氮唑(TTC)染色评价小鼠心脏梗死面积,结肠组织行免疫荧光染色观察紧密连接蛋白occludin的分布,实时定量PCR法检测结肠紧密连接蛋白occludin m RNA表达水平,Western Blot检测结肠紧密连接蛋白occludin的蛋白表达水平。(4)雄性C57BL/6(6-8周龄)小鼠随机分为假手术组(Sham组)、急性心肌梗死组(AMI组)、急性心肌梗死加生理盐水组(AMI+NS组)以及急性心肌梗死加谷氨酰胺组(AMI+Glu组),AMI+Glu组小鼠于手术即刻以及1d、2d、3d每日灌胃给予谷氨酰胺,每次0.02g,AMI+NS组灌胃给予等体积生理盐水,造模后第3d检测各组小鼠肠系膜上动脉血流,采用FD4法检测各组小鼠肠道通透性的变化,小鼠处死后留取血浆检测血浆中LPS及D-乳酸盐的浓度。结果(1)肠道通透性检测结果显示:AMI组小鼠肠道通透性呈先上升后下降的趋势。AMI组小鼠血浆FD4浓度从术后第1d开始升高(4.52±0.54μg/m L vs2.20±0.09μg/m L,P<0.01),在第3d达到高峰(5.76±0.89μg/m L vs2.66±0.10μg/m L,P<0.01),在第5d开始下降(5.20±0.64μg/m L vs2.23±0.06μg/m L,P<0.01),在第7d与基线水平基本一致。(2)消化道不同肠段通透性检测结果显示:与Normal组相比,Sham组小鼠远端小肠、盲肠和结肠通透性无显著性差异。与Sham组相比,AMI组小鼠远端小肠、盲肠和结肠FD4浓度均明显增高,分别为(9.76±0.32μg/m L vs4.43±0.19μg/m L)、(1.82±0.08μg/m L vs 0.49±0.06μg/m L)、(5.41±0.34μg/m L vs2.07±0.18μg/m L),P值均<0.001。且肠道通透性的变化以盲肠最显著、其次是结肠和远端小肠。H.E.染色结果显示,AMI组小鼠的远端小肠、盲肠和结肠组织伴炎性水肿。(3)高频小动物超声检测结果显示,小鼠AMI后左心室收缩末期内径和左心室舒张末期内径增加,而射血分数和短轴缩短率降低。肠系膜上动脉血流检测结果显示,AMI组小鼠的肠系膜上动脉血流在术后第1d开始下降(154.5±26.05mm/s vs274.1±32.09mm/s),在第3d降至最低(108.0±5.90mm/s vs 251.5±46.31mm/s,P<0.01),在第7d仍降低(130.1±24.94mm/s vs 274.1±30.03mm/s,P<0.05)。结肠通透性检测结果显示,AMI组小鼠结肠通透性在术后第1d开始升高(6.85±0.58μg/m L vs 3.22±0.39μg/m L,P<0.05),在第3d显著性增加(8.53±1.84μg/m L vs 3.07±0.49μg/m L,P<0.05),在第7d下降,差异无统计学意义。血浆LPS检测结果显示,AMI组小鼠血浆LPS浓度在术后第1d开始升高(0.31±0.02EU/m L vs 0.23±0.02EU/m L,P<0.05),在第3d显著性增加(0.46±0.03EU/m L vs 0.24±0.02EU/m L,P<0.01),在第7d下降恢复基线水平。血浆D-乳酸盐检测结果显示,AMI组小鼠血浆D-乳酸盐浓度在术后第1d开始升高(5.26±0.39mg/L vs 3.91±0.47mg/L,P<0.05),在第3d显著性增加(7.05±0.56mg/L vs 4.10±0.53mg/L,P<0.01),在第7d下降恢复基线水平。免疫荧光染色结果显示,AMI组小鼠结肠紧密连接蛋白occludin在肠黏膜表面和隐窝的表达均下降。RT-PCR和Western Blot结果显示,小鼠结肠组织occludin蛋白的表达趋势与其m RNA表达基本一致,AMI组小鼠结肠紧密连接蛋白occludin m RNA和蛋白的表达在术后第1d开始降低,在第3d下降最显著,在第7d恢复基线水平。(4)谷氨酰胺药物干预后检测结果显示,与AMI+NS组相比,AMI+Glu组小鼠肠道通透性有下降的趋势,但差异无统计学意义(4.62±0.32μg/m L vs5.70±0.54μg/m L,P>0.05)。AMI+Glu组小鼠肠系膜上动脉血流有增加的趋势、血浆LPS和D-乳酸盐浓度有下降的趋势,但差异无统计学意义。结论(1)小鼠AMI后出现肠道通透性增加伴随着肠黏膜病理学改变,且在术后第3d肠道通透性变化最显著。不同肠段肠道通透性的变化以盲肠最显著、其次是结肠和远端小肠。(2)小鼠AMI后出现肠系膜上动脉血流降低,肠道紧密连接蛋白occludin表达降低,引起肠道通透性增加从而使肠道细菌代谢产物LPS和D-乳酸盐发生移位。(3)谷氨酰胺有降低AMI小鼠肠道通透性以及血浆LPS和D-乳酸盐水平的趋势,可能存在剂量-反应关系。