目的:我国脓毒症的发病率和病死率高于西方发达国家,病死率居高不下,每年导致超过百万人死亡。随着对脓毒症病理生理机制认识的不断加深,Sepsis 3.0将脓毒症定义为宿主对感染反应失调所引起的威胁生命的器官功能障碍。肠道是人体最大的细菌储源库,在各种刺激作用下肠道免疫功能受抑制,肠粘膜完整性被破坏,导致肠道屏障功能受损,不仅是脓毒症时发生肠道菌群移位的主要原因,也可以加重全身炎症反应,而全身炎症反应再次损伤肠道,两者互为因果,互相促进,最终可能发展成为脓毒症休克和多脏器功能不全（MODS）。因此,肠道被认为是脓毒症发生发展的“中心器官”和“引擎（Motor）”。如何防治脓毒症诱发的肠粘膜屏障损伤仍然是目前临床治疗脓毒症的重大难题,值得我们进一步去探索与研究。丁酸是含有四个碳原子的短链脂肪酸,是肠道细菌的代谢产物,是抗炎效应最强的一种短链脂肪酸,已被证明可以在体内、体外发挥抗炎效应,可以减轻肠道上皮细胞的炎症反应,对炎性疾病所致的病理损伤发挥保护性作用。危重病的多种治疗措施,比如肠内营养、质子泵抑制剂、儿茶酚胺类药物的应用以及抗生素的使用,都会显著改变肠道菌群,导致丁酸的生成减少。那么脓毒症时给与机体补充这一内源性物质能否改善肠道的炎症损伤,发挥肠道屏障的保护性作用?本研究利用脓毒症大鼠模型,通过补充外源性丁酸钠,研究丁酸钠对肠道炎症反应和肠道屏障功能的调节机制。研究方法:第一部分:选取200-220 g的雄性SD大鼠,采用盲肠穿孔结扎的方法建立脓毒症模型,在建立模型的6h、12h、24h分别处死大鼠,收集小肠标本,通过HE染色观察肠道炎症反应;丁酸钠治疗组大鼠在建立脓毒症模型后的0h和8h,根据预实验结果并参照参考文),通过病死率分析比较各组大鼠的病死率,通过HE染色和炎症病理学评分评估肠献,分别给与不同剂量的丁酸钠(200 mg/kg、400 mg/kg、600 mg/kg道炎症,通过ELISA方法检测各组大鼠肠组织TNF-α的改变。第二部分:采用盲肠穿孔结扎法（CLP）建立脓毒症大鼠模型,CLP后大鼠注射丁酸钠（200 mg/kg）或者生理盐水（对照）,CLP后12h处死。进行HE染色以观察肠粘膜形态,RT-PCR检测肠道炎症因子IL-6、TNF-α、IL-1β、IL-18、iNOs的表达,ELISA检测肠道炎症因子IL-6、TNF-α的表达。利用肠道对荧光素异硫氰酸酯葡聚糖（FD-4）的透过来评估肠道的通透性,并通过蛋白质印迹法检测紧密连接蛋白的表达,通过蛋白免疫印迹和免疫组化分析细胞核、细胞浆中 NF-κB p65、IK-Bα 的差异。第三部分:CLP方法建立脓毒症大鼠模型,分别给与200 mg/kg、400 mg/kg、600 mg/kg 丁酸钠尾静脉注射,8小时追加一次。24小时后,收集小肠组织标本,Western blot检测组织炎症因子IL-6、IL-1β、IL-18的表达;Western blot检测组织中Caspase-1及其剪切体P20、NLRP3的表达;TUNEL染色法检测肠壁细胞的凋亡情况,Western blot检测高低剂量丁酸治疗组肠道紧密连接蛋白ZO-1和Claudin-1 的表达。结果:第一部分:本部分研究,我们成功利用SD大鼠构建了脓毒症模型,在该模型上我们观察到早在建模的6h后,大鼠肠道既出现了炎症损伤性变化,12h～24h逐渐加重,表现为肠道皱襞减少、绒毛短钝、萎缩、肠壁水肿,伴有炎症指标升高,肠道通透性增加,而丁酸显示出改善大鼠肠道病理损伤的作用。病死率分析提示较脓毒症对照组相比,尾静脉注射200 mg/kg 丁酸钠组大鼠的病死率显著下降,而且低于400 mg/kg和600 mg/kg治疗组。200 mg/kg 丁酸钠尾静脉注射治疗显著减轻了大鼠肠道炎症,肠组织中的TNF-α水平下降幅度最为显著。第二部分:相较于脓毒症对照组,丁酸钠治疗后脓毒症大鼠肠道粘膜病理损伤降低,促炎细胞因子mRNA的表达显著下降,肠道对FD-4的透过显著减少,紧密连接蛋白Claudin-1和ZO-1的表达水平升高。丁酸钠治疗后大鼠肠道细胞核内的NF-κB显著下降,IK-Bα的表达显著增高。第三部分:相较于假手术组,CLP建模后大鼠IL-6、IL-1β和IL-18均有升高,200 mg/kg 丁酸钠治疗后,大鼠肠道炎症因子含量明显下降,但400 mg/kg及600 mg/kg治疗组下降不明显,甚至有所升高;高剂量丁酸治疗组显著活化了Caspase-1,表现为Caspase-1及其剪切体P20及NLRP3的表达升高;高剂量丁酸钠增加了肠道固有层内细胞的凋亡,导致紧密连接蛋白ZO-1和Claudin-1的表达下降。结论:1.本研究提示,脓毒症会导致肠道组织损伤,进而引起肠道通透性升高。而丁酸钠可以减轻脓毒症引起的肠道病理损伤,一定剂量的丁酸钠静脉注射显示出改善肠道炎症反应的作用,可以作为进一步研究的干预剂量。2.丁酸钠干预可以降低脓毒症大鼠的炎症反应,改善脓毒症大鼠肠道屏障功能。丁酸钠通过增加Iκ-Bα的表达,进而将NF-κB p65更多的“锚定”在细胞浆中,减少NF-κB p65的入核,进而减少促炎介质的基因转录和表达,对肠道炎症损伤发挥保护性作用。3.高剂量丁酸通过活化Caspase-1信号通路,产生与减轻炎症、改善肠道屏障功能相反的损伤性作用。