目的和意义： 阐明肠上皮细胞模型(Caco-2细胞)在侵袭性大肠杆菌（EIEC）感染后的生物学功能改变，包括单层细胞的完整性和通透性、紧密连接（Tight junction ，TJ）蛋白、F-actin的表达变化及乳酸菌对EIEC感染肠上皮细胞紧密连接蛋白生物学功能的调控机制研究;阐明乳酸菌对EIEC对Caco-2细胞相关基因和蛋白表达的调控。 研究方法： 1、建立单层Caco-2细胞感染模型；单层上皮细胞极性检测（碱性磷酸酶染色）；采用免疫金标记及电镜观察上皮细胞间紧密连接的位置和超微结构。 2、实验分组：正常组、感染组、乳酸菌处理组、庆大霉素处理组。用Millipore ERS电阻仪测定单层细胞跨膜电阻值(TER)的变化；用高效液相色谱法（HPLC）测定甘露醇溶液的透过率间接反映单层细胞的通透性；采用细胞免疫组化、免疫荧光、Western blot方法观察紧密连接（TJ）相关蛋白Claudin-1蛋白，Occludin蛋白, JAM-1蛋白,ZO-1蛋白的分布和超微结构变化； FITC-phalloidin染色观察细胞骨架F-actin的表达变化；采用基因芯片分析各实验组间基因表达的差异；采用2D电泳分析各实验组间蛋白的差异表达，并进行蛋白质质谱分析。 所有数据采用均数±标准差表示，P<0.05 认为差异有统计学意义，采用SPSS 13.0版统计软件进行统计分析。 结果： 1、碱性磷酸酶染色后发现，肠道上皮样细胞Caco-2呈单层分布，具有明显的极性。免疫胶体金及电镜观察发现，紧密连接结构位于相邻上皮细胞间的顶端，间隙大小约25～38nm。 2、EIEC感染Caco-2细胞后，单层细胞的TER值和甘露醇的透过率随时间延长而升高；而经乳酸菌处理后，TER值升高趋缓且甘露醇的透过率降低，处理组、感染组间与正常组比较，P<0.05。 3、EIEC感染后，相邻Caco-2细胞间TJ结构遭到破坏，TJ相关蛋白（Claudin-1蛋白，Occludin蛋白, JAM-1蛋白,ZO-1蛋白）的表达亦减少；而乳酸菌处理后可以减轻EIEC引起的TJ结构受损，相关蛋白表达增多。 4、EIEC感染后，细胞骨架F-actin遭到破坏，而乳酸菌处理后F-actin的表达明显增多。 5、基因芯片分析各实验组间基因表达后发现：与正常组相比，感染组基因表达有差异的共137组，其中94组下调，43组上调；乳酸菌处理组基因表达有差异的共91组，其中39组下调，52组上调；庆大霉素处理组基因表达有差异的共138组，其中38组下调，100组上调；单纯乳酸菌处理后，差异表达的基因有15组，其中9组下调，5组上调；进行差异基因分析。 6、经2D电泳分析各实验组间蛋白表达后发现:感染组与正常组相比，差异表达的蛋白有30个，其中11个表达减少，19个表达增多；乳酸菌处理组与正常组相比，差异表达的蛋白有25个，其中11个表达减少，14个表达增多；乳酸菌处理组与感染组相比，差异表达的蛋白有15个，其中5个表达减少，10个表达增多；采用MALDI-TOF进行蛋白鉴定分析。 结论： EIEC感染后可引起肠道单层上皮的完整性、细胞间紧密连接结构和细胞内骨架的破坏，而乳酸菌黏附于肠上皮样细胞Caco-2后，可以抑制EIEC引起的单层细胞完整性破坏，改善紧密连接的结构变化和相关蛋白的表达分布。应用基因芯片和蛋白质质谱技术初步筛选了与乳酸菌抑制EIEC感染相关的差异表达基因和蛋白，为阐明其作用途径提供新的线索。