肠道菌群在高盐饮食诱导初期肾损伤中的作用

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背景许多疾病的发生与肠道菌群生态系统失衡及肠道通透性增加有关。过量饮酒、高脂饮食会使肠道菌群失调,肠道通透性增加,细菌代谢产物移位至肝组织诱导肝损伤。高盐饮食诱导肾损伤可能是导致高血压的关键因素之一,但其具体机制并不明确。关于高盐饮食是否也会诱导肠道菌群生态系统紊乱,引起细菌代谢产物进入肾脏,进而诱导肾损伤,仍待进一步深入研究。目的初步探讨肠道菌群生态在高盐饮食诱导的肾损伤中的调控机制并在此基础上完善和补充“肠-肾轴”理论。方法实验一:将16只C57BL/6J小鼠随机分为2组,分别为对照组(Control)和高盐组(HighSalt,HS)。对照组给予正常饮水,高盐组给予2%的盐水,各组小鼠均为自由饮水、正常饮食,实验饲养周期为8周。在小鼠饲养的第0周和第8周期间收集各组每只小鼠的粪便。实验结束后取内脏组织待测,检测内容:肠道菌群变化、肠道病理生理学变化、肠道通透性及细菌移位情况。实验二:将24只C57BL/6J小鼠随机分为3组,分别为对照组(Control)、高盐组(HS)、高盐+抗生素组(HighSalt+Antibiotic,HS+ABX)。对照组给予正常饮水,高盐组给予2%的盐水,高盐+抗生素组给予2%的盐水和2种不易吸收的抗生素(多粘菌素B,150mg/L;新霉素,200mg/L),各组小鼠均为自由饮水、正常饮食,实验饲养周期为8周。在小鼠饲养的第0周和第8周期间收集各组每只小鼠的粪便和尿液。检测内容:肠组织促炎性因子的表达,粪菌白蛋白含量测定、血清中异硫氰酸荧光素标记的葡萄糖苷(fluorescein isothiocyanate-Dextrans4KD,FD-4)渗透量,血清中内毒素含量测定,肾组织损伤、凋亡检测。实验三:将18只C57BL/6J小鼠随机分为2组,分别为Control和HS受体组,对这2组小鼠给予四联抗生素(新霉素,50mg/ml;甲硝唑,50mg/ml;氨苄青霉素,50mg/ml;万古霉素,25mg/ml)处理,持续1周,给予高压的无菌水和SPF级无菌小鼠饲料。收集对照组和高盐组供体小鼠的粪便,用PBS将其浓度稀释为0.125g/ml,之后分别灌胃至相对应的受体小鼠体内,一周三次,连续灌喂5周。每周收集小鼠的粪便和尿液为下一步实验做准备。实验结束后取样本组织待测,检测内容:肠道通透性、肾组织细胞凋亡、肾损伤情况。结果结果一:高盐饮食使肠道菌群数量和组分发生变化,肠道菌群失调;HS组回肠组织中免疫反应相关的细胞因子mRNA表达水平上调;通过粪便白蛋白含量来检测肠道通透性,HS组粪菌白蛋白含量增加,紧密连接蛋白的mRNA水平及蛋白水平具有统计学意义的下调,上述实验结果说明高盐饮食能使肠屏障功能失调;HS组肾脏组织中的肠道细菌数量相对增多,促使细菌移位至肾组织。结果二:抗生素能够逆转高盐饮食诱导肠道渗漏、早期肾损伤及血压升高等病理表征。结果三:粪菌移植5周后,HS受体组肠道菌群组分改变,肠道通透性增加,伴随着肾损伤及肾功能失调。结论高盐饮食能够使肠道菌群失调,肠道免疫系统紊乱,肠道通透性增加,促使细菌易位至肾组织。高盐饮食诱导的肠道菌群失调在慢性肾损伤过程中具有重要的调控作用。
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