【摘 要】
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目的:探讨褐藻源性功能化合物海藻酸钠(Sodium alginate,SA)对环磷酰胺诱导的免疫抑制小鼠免疫及肠道屏障功能的调节作用及机制。方法:40只雄性BABL/C品系的小鼠随机分组:正常对照组(N组)、免疫抑制模型组(M组)、低剂量海藻酸钠干预组(ALM组,50 mg/kg/d)、高剂量海藻酸钠干预组(AHM组,250 mg/kg/d)。从实验第一日开始,干预组(AHM和ALM组)小鼠连续2
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目的:探讨褐藻源性功能化合物海藻酸钠(Sodium alginate,SA)对环磷酰胺诱导的免疫抑制小鼠免疫及肠道屏障功能的调节作用及机制。方法:40只雄性BABL/C品系的小鼠随机分组:正常对照组(N组)、免疫抑制模型组(M组)、低剂量海藻酸钠干预组(ALM组,50 mg/kg/d)、高剂量海藻酸钠干预组(AHM组,250 mg/kg/d)。从实验第一日开始,干预组(AHM和ALM组)小鼠连续28日,每日分别灌胃高、低剂量的海藻酸钠溶液。在此期间,相同体积的去离子水,将以同样的灌胃给药方式分别给予N组和M组的所有小鼠。实验第24日开始给M组、ALM组和AHM组的所有动物腹腔注射环磷酰胺,连续4日后处死所有动物。取新鲜脾脏,研磨过滤得到的脾脏淋巴细胞悬液,用以上机检测小鼠脾脏CD3+、CD4+和CD8+T淋巴细胞的数量。取小鼠脾脏和回肠组织,经处理后进行HE染色以观察组织形态结构变化。同时取小鼠部分回肠组织进行免疫组化和透射电镜样品切片等实验操作以观察组织超微结构和紧密连接蛋白的表达量。收集血清样本,使用ELISA试剂盒检测小鼠血清脂多糖(LPS)、干扰素-γ(IFN-γ)、免疫球蛋白(Ig)、D-乳酸(D-LA)、白介素4(IL-4)以及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的质量浓度。基于实时荧光定量PCR和蛋白质印迹实验检测小鼠肠道中炎症因子(IL-6和IL-10)、Toll样受体4(TLR4)以及丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)基因m RNA与蛋白的表达量。肠道菌群16S r RNA基因高通量测序技术用以分析免疫抑制小鼠盲肠内容物中菌群的结构与成分。结果:1)SA增加免疫抑制小鼠的脾脏和胸腺指数M组小鼠的脾脏指数和胸腺指数与N组相比显着降低(P<0.05)。SA干预后,与M组相比,AHM组小鼠的脾脏和胸腺指数均明显增加(P<0.05),ALM组仅脾脏指数显著增加(P<0.05)。2)SA减轻免疫抑制小鼠脾脏组织的损伤M组小鼠脾脏结构被严重破坏,脾小体和脾细胞数量明显减少,且脾细胞大小不一、排列稀疏无序。SA干预后,免疫抑制小鼠脾脏细胞数量明显增加,细胞排列整齐且少间隙,形态上与正常小鼠趋近。3)SA减少免疫抑制小鼠脾脏CD3+T淋巴细胞的表达量M组小鼠脾脏CD3+T淋巴细胞的数量,相较于N组显着增加(P<0.05)。SA干预后,AHM组脾脏CD3+T淋巴细胞的数量相较于M组显著下降(P<0.05)。4)SA调节免疫抑制小鼠血清中免疫球蛋白和细胞因子的分泌M组小鼠血清中lg G、lg M、IFN-γ和IL-4的水平相较于N组明显降低(P<0.05),TNF-α、D-LA和LPS水平显著升高(P<0.05)。SA干预后,AHM和ALM组小鼠血清中TNF-α、D-LA和LPS水平显著下降,lg G、IFN-γ和IL-4水平显著增高(P<0.05)。5)SA改善免疫抑制小鼠肠黏膜的损伤M组小鼠回肠结构受损严重,黏膜处出现大量炎性细胞,腺体断裂且排列不规则,肠绒毛短小、局部充血水肿,细胞与细胞间隙明显扩大。经SA干预后,免疫抑制小鼠回肠绒毛长度增加、水肿减少,腺体清晰且排列规整,微绒毛排列较为紧密整齐,扩大的细胞间隙和被破坏的细胞连接得到了明显的修复。6)SA上调免疫抑制小鼠回肠紧密连接蛋白的表达量M组小鼠回肠occludin和ZO-1蛋白的积分光密值相较于N组显着降低(P<0.05)。SA干预后,ALM和AHM组occludin和ZO-1蛋白的积分光密较M组显着增高(P<0.05)。7)SA下调免疫抑制小鼠肠道中炎症因子和信号通路的表达M组小鼠回肠IL-6、TLR4和p38MAPK磷酸化蛋白的表达量较N组显着增加(P<0.05)。与M组相比,SA干预后显著上调了肠道中抗炎因子IL-10的表达量(P<0.05),并明显减少IL-6、TLR4和p38MAPK磷酸化蛋白表达量(P<0.05)。8)M组小鼠肠道中Roseburia、Lactobacillus和Lachnospiraceae NK4A136的相对丰度与其血清中LPS、D-LA和TNF-α的质量浓度呈负相关;Peptococcus和Tyzzerella的丰度与其血清中LPS、D-LA和TNF-α的质量浓度呈正相关。9)SA显着增加免疫抑制小鼠肠道中有益菌(Lactobacillus、Roseburia和Lachnospiraceae NK4A136)的相对丰度(P<0.05),并显著减少肠道中病原菌(Helicobacter、Peptococcus和Tyzzerella)的相对丰度(P<0.05)。结论:1)SA可提高免疫抑制小鼠机体免疫功能,是一种潜在的免疫增强剂。2)SA可减轻免疫抑制小鼠肠道炎症,并能恢复其受损的肠道屏障功能。3)SA可恢复免疫抑制小鼠失调的肠道菌群,对肠道健康有着积极的影响。
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