終末期腎臟病腸道菌群移位途徑及其機制的研究

《終末期腎臟病腸道菌群移位途徑及其機制的研究》是依託西安交通大學，由蔣紅利擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：終末期腎臟病腸道菌群移位途徑及其機制的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：蔣紅利
• 依託單位：西安交通大學

中文摘要

前期研究發現ESRD患者腸道菌群失調，血中可檢測到細菌且血中細菌與腸道細菌高度同源；ESRD大鼠血液、組織器官中亦檢測到細菌，且腸系膜淋巴結細菌DNA濃度與炎症指標水平存在相關性，推斷ESRD血中細菌來源於腸道並可能是產生微炎症狀態的原因之一。但是，失調的腸道菌群通過哪些組織細胞結構及途徑移位至腸外，其中所隱含的分子機制卻不甚明確。故本研究採用綠色螢光蛋白標記常見腸道移位菌種，灌胃示蹤菌予ESRD大鼠，於不同時間點觀察示蹤菌在腸壁以及腸外組織中分布以明確腸道細菌移位存在並明確腸道細菌移位途徑；從分子水平研究腸道上皮細胞間緊密連線、腸道自噬功能及腸道巨噬細胞功能的變化，探討ESRD腸道細菌移位的機制；探究益生菌對ESRD腸道菌群移位抑制作用。本研究將揭示ESRD腸道細菌移位是導致微炎症狀態的重要因素之一，為控制ESRD患者微炎症提供新的思路。

結題摘要

我們前期研究發現ESRD患者腸道菌群失調，血中可檢測到細菌且血中細菌與腸道細菌高度同源；ESRD 大鼠血液、組織器官中亦檢測到細菌，且腸系膜淋巴結細菌DNA 濃度與炎症指標水平存在相關性，推斷ESRD 血中細菌來源於腸道並可能是產生微炎症狀態的原因之一。但是，失調的腸道菌群通過哪些組織細胞結構及途徑移位至腸外，其中所隱含的分子機制卻不甚明確。本研究中我們首次利用綠色螢光蛋白標記示蹤菌技術，通過質粒pGFPuv Vector轉化大腸桿菌，建立綠色螢光蛋白標記的示蹤菌並灌胃尿毒症大鼠，在灌胃後2h處死動物，留取肝、脾、腸系膜淋巴結、外周血，研究尿毒症腸道細菌移位的途徑，以能成功從組織DNA模板中擴增出示蹤菌GFP基因片段表示腸道示蹤菌移位至該腸外位點，從而明確腸道細菌移位存在和尿毒症腸道細菌移位的途徑；同時，首次通過用硝酸讕染色的方法和透射電鏡的方式雙重觀察腸上皮細胞超微結構變化，研究尿毒症腸道緊密連線結構及腸道通透性。此外，由於益生菌具有維持腸道上皮正常功能的作用，我們還探討了益生菌對腸道屏障功能的保護作用，以及對減輕細菌移位、改善巨噬細胞狀態及微炎症狀態的作用。通過以上方法，我們發現尿毒症大鼠腸道屏障破壞，機械屏障、免疫屏障、生物屏障均出現異常，機體處於微炎症狀態，大鼠各腸段巨噬細胞活化增多，並以末段迴腸最明顯；大鼠腸巨噬細胞活化程度與血中炎性因子水平和細菌移位正相關；益生菌治療可通過改善緊密連線相關蛋白表達保護腸道機械屏障，通過調控TLR4-NF-κB信號通路及細胞因子平衡調節免疫屏障，通過改善腸道組織完整性和改善巨噬細胞功能從而減輕改善尿毒症腸道細菌移位和微炎症狀態。本研究首次提出了腸道菌群移位是尿毒症患者微炎症狀態機制之一，並首次將尿毒症腸道細菌、腸巨噬細胞及炎症三者之間的相互關聯進行了深入研究，揭示了ESRD 腸道細菌移位是導致微炎症狀態的重要因素之一，為緩解臨床尿毒症患者體內微炎症狀態提供一個新的思路和好的治療方向，也為我們後期正在開展的臨床研究奠定了前期基礎，有很好的臨床套用價值。