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研究目的胆汁淤积是慢性肝病进程中常见的病理表现。胆汁酸代谢紊乱是造成胆汁淤积的原因之一。研究表明,肠上皮细胞在胆汁酸的肠-肝循环过程中发挥重要作用。中小强度运动干预可缓解脂肪肝等代谢性肝脏疾病。运动过程中,肠-肝区域血液灌流量减少,氧含量降低。转录因子低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)信号途径参与调节肠上皮细胞的功能。因此,本研究通过动物模型干预实验,探索中小强度运动干预对胆汁淤积性肝损伤的影响,肠-肝区域HIF-1α的表达和分布情况,以及肠上皮细胞HIF-1α在胆汁淤积性肝损伤中的作用及可能机制。实验方法1第一部分实验使用雄性8-10周龄C57BL/6J小鼠(n=6/group)建立胆汁淤积性肝损伤模型。实验组(DDC)通过在普通饲料中添加0.1%的3,5-二乙氧甲酰-1,4-二氢三甲吡啶(3,5-diethoxycarbonyl-1,4-dihydrocollidine,DDC)饲养5周。对照组小鼠(CON)使用普通饲料饲养。采用无负重30分钟的游泳运动对小鼠进行干预(DDC+SWIM和CON+SWIM)。通过分析体重、肝体重比、血清肝功能指标和肝组织形态结构综合评价胆汁淤积性肝损伤建模是否成功,并观察中小强度运动干预的效果。2第二部分实验使用雄性8-10周龄HIF-1α荧光素酶报告基因ROSA26 ODD-Luc/+小鼠(n=3/group)建立胆汁淤积性肝损伤模型(ODD-Luc DDC)。对照组小鼠(ODD-Luc CON)使用普通饲料饲养。通过生物发光活体成像观察胆汁淤积性肝损伤建模后小鼠结肠、小肠和肝脏HIF-1α的分布情况。3脯氨酰羟化酶2(prolyl hydroxylase domain proteins 2,PHD2)是HIF-1α降解的关键酶。第三部分实验从组织特异性敲除Hif1a基因(loss-of-function)和抑制HIF-1α降解(gain-of-function)的角度,通过Cre-Lox P系统,构建肠上皮细胞Hif1a特异性敲除小鼠(HIF-1αVKO,对照品系为HIF-1αfl/fl,n=6/group)和肠上皮细胞Phd2特异性敲除小鼠(PHD2VKO,对照品系为PHD2fl/fl,n=6/group)。通过观察体重、肝体重比、血清肝功能指标和肝组织形态结构,探索肠上皮细胞HIF-1α信号途径在胆汁淤积性肝损伤中的作用。4根据第三部分实验结果,选择HIF-1αVKO和对照品系HIF-1αfl/fl小鼠做为实验对象(n=6/group),分析肝脏胆汁酸的组成,通过荧光定量PCR检测胆汁酸代谢相关基因的m RNA表达情况(肝脏中主要检测Bsep、Ntcp、Fxr和Shp-1,小肠中主要检测Ostα、Ostβ、Fxr、Asbt、I-babp和Mrp3),初步探索可能的机制。结果1与CON相比,DDC小鼠体重急剧下降且建模结束的相对体重维持在基线体重的66.8±15%(P<0.01),肝体重比显著升高(P<0.001),血清肝功能指标中TBIL、DBIL、IBIL、TBA、ALT、AST和ALP均显著升高(P<0.001)。HE染色发现DDC小鼠肝脏出现广泛的胆管反应,卟啉晶体阻塞胆管。这部分实验结果表明,胆汁淤积性肝损伤建模成功。然而,DDC+SWIM与DDC组相比,除了体重略有上升外,其余指标均无显著改善。2与ODD-Luc CON相比,ODD-Luc DDC小鼠小肠和肝脏部位的光子量均显著增加,其中小肠光子量的增加更为明显,表明胆汁淤积性肝损伤主要导致小肠HIF-1α表达增加。3胆汁淤积性肝损伤建模结束后,HIF-1αVKO小鼠与HIF-1αfl/fl小鼠相比,相对体重百分比显著升高(P<0.05),血清肝功能指标中ALP、IBIL、TBA和AST显著降低(P<0.05),胆管增生和炎性细胞浸润程度减轻。然而,PHD2VKO小鼠和PHD2fl/fl小鼠的各项指标未见显著差异。4胆汁淤积性肝损伤建模结束后,HIF-1αVKO组与HIF-1αfl/fl小鼠相比,胆汁酸成分发生改变,TCDCA含量显著升高(P<0.05),肝组织Bsep表达显著上调(P<0.05),肠组织I-babp表达也显著上调(P<0.01)。结论本研究发现,中小强度运动干预对胆汁淤积性肝损伤无明显作用。胆汁淤积性肝损伤小鼠的小肠和肝脏HIF-1α含量增加。肠上皮细胞HIF-1α可能是通过影响胆汁酸代谢相关基因的表达来参与胆汁淤积性肝损伤的进程。