肠道具核梭杆菌迁移胎盘促进子痫前期研究

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研究背景与目的:子痫前期(Preeclampsia,PE)是一种特殊妊娠性疾病,表现为妊娠20周以后新发高血压和蛋白尿,并可伴随多器官功能障碍。PE在全球的发病率约为2%-8%,严重影响孕产妇及后代健康。目前对于PE的致病机制还尚未明确,因而没有有效的预防和治疗措施。新近研究发现,肠道菌群紊乱与子痫前期的发生、发展密切相关。本团队前期工作发现梭杆菌属(Fusobacterium)等相关的肠道微生物群参与子痫前期的发生机制,但具体菌种及作用通路尚不明确。本研究旨在进一步探索肠道具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum,F nucleatum)在子痫前期疾病中发挥的作用。研究内容与方法:1.具核梭杆菌迁移胎盘诱导子痫前期表型的发生(1)制备荧光标记菌株:通过电转化法将绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)和mCherry质粒分别导入到具核梭杆菌和大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)中,制备GFP标记的具核梭杆菌(GFP-Fn)和mCherry标记的大肠杆菌(mCherry-E.coli)。(2)构建子痫前期疾病动物模型:将抗生素处理5天后的C57/BL6雌鼠随机分为3组,分别灌胃GFP-Fn、mCherry-E.coli和生理盐水(Saline),连续灌胃1周后,合笼,将妊娠小鼠继续灌胃至妊娠17.5天。(3)PE样表型确认:持续监测小鼠妊娠前后的血压变化,观察干预前后小鼠尿蛋白水平变化、妊娠后胎仔及胎盘的数量和重量变化、小鼠肾脏组织的病理形态改变以及细菌在胎盘组织中的定植情况。2.具核梭杆菌通过破坏肠屏障迁移胎盘发挥作用(1)通过离体肠组织成像、定量聚合酶链式反应法(quantitative Polymerase Chain Reaction,qPCR)、冰冻荧光切片和苏木精-伊红(Hematoxylin-eosin,HE)染色的方法观察目标菌株在肠道的定植情况。(2)肠道屏障功能检测:紧密连接蛋白-1(Zonula Occluden-1,ZO-1)、密连蛋白4(Claudin4)和闭合蛋白(Occludin)基因及蛋白的相对表达量。(3)观察胎盘组织的病理形态变化,并检测胎盘炎症因子的相对表达量。结果:1.成功制备了 GFP-Fn和mCherry-E.coli荧光标记菌株,且经过琼脂糖凝胶电泳和基质辅助激光解离电离飞行时间质谱分析(Matrix-Assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS)方法鉴定,可在体外进行培养。2.F.nucleatum干预的小鼠在妊娠第9.5天时血压显著升高,并持续上升至妊娠结束,同时出现尿蛋白、肾脏病变以及胎仔和胎盘发育不良等PE样临床表型。3.F.nucleatum干预后,可实现在肠道内定植,导致肠道菌群发生紊乱并促进肠道炎症的发生,破坏肠屏障功能。4.F.nucleatum肠道干预,可迁移至胎盘,并在胎盘组织中定植,导致胎盘组织迷路区结构紊乱,及胎盘中炎症反应的发生。结论:本研究表明,具核梭杆菌(F.nucleatum)肠道干预可通过破坏肠屏障从肠道迁移至胎盘,并在胎盘中定植,引起胎盘局部的炎症和功能障碍,进而诱导子痫前期疾病的发生。
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