探讨短链脂肪酸(SCFA)对内毒素/脂多糖(LPS)引起的人肠上皮细胞屏障功能损害的作用及相关机制。
方法建立人肠上皮细胞株Caco－2单层细胞培养模型。取细胞按随机数字表法分为对照组、LPS组及SCFA＋LPS组。对照组细胞仅采用DMEM培养液常规培养，LPS组细胞在DMEM培养液中另加入终质量浓度为10 μg/mL的LPS，SCFA＋LPS组细胞在DMEM培养液中另加入终质量浓度为10 μg/mL的LPS和SCFA(由0.5 mmol/L乙酸、0.01 mmol/L丙酸、0.01 mmol/L丁酸组成)的混合液培养。于培养0、1、2、6、12、24 h，取细胞采用电阻测定仪测定细胞的跨上皮电阻(TER)，样本数为72。另取细胞同前分组及处理后，采用蛋白质印迹法于培养24 h后检测带状闭合蛋白1(ZO－1)、咬合蛋白及闭合蛋白1表达，样本数为6。另取细胞同前分组及处理后，采用免疫荧光法检测细胞形态及ZO－1的分布。对数据行析因设计方差分析、单因素方差分析、LSD检验及Bonferroni校正。
结果(1)与对照组相比，LPS组细胞培养1～24 h的TER均明显降低(P<0.01)，SCFA＋LPS组细胞培养1～24 h的TER无明显变化(P>0.05)。SCFA＋LPS组细胞培养1～24 h的TER均较LPS组明显升高(P<0.01)。(2)与对照组的1.25±0.10、1.17±0.04、1.24±0.20相比，LPS组细胞培养24 h ZO－1、咬合蛋白及闭合蛋白1的表达量(0.74±0.23、0.76±0.11、0.77±0.11)均明显降低(P<0.05)，而SCFA＋LPS组细胞培养24 h ZO－1、咬合蛋白及闭合蛋白1的表达量(1.23±0.46、1.05±0.09、1.01±0.13)均与之相近(P>0.05)。与LPS组相比，SCFA＋LPS组细胞培养24 h的咬合蛋白和闭合蛋白1表达量均明显增加(P<0.05)，ZO－1表达量增加但差异无统计学意义(P>0.05)。(3)培养24 h对照组细胞排列紧密，近似鹅卵石样外观；ZO－1沿细胞膜呈连续、规则排列。LPS组细胞排列稀疏且形态改变；ZO－1沿细胞膜不规则排列，且偶有断裂和卷曲。SCFA＋LPS组细胞形态和ZO－1排列均较LPS组明显改善。
结论SCFA可通过阻断LPS引起的TER下降、紧密连接蛋白表达下降和ZO－1分布异常，从而减轻LPS对人肠上皮细胞屏障的损害。