论文部分内容阅读
目的:观察粪菌移植（FMT）对脂多糖（LPS）诱导大鼠急性肺损伤（ALI）的影响,探讨其可能的作用机制,为ALI的治疗提供新的思路。方法:成年健康雄性SPF级SD大鼠15只,按随机数字表法分为生理盐水组（NS组）、LPS组和FMT组,每组5只。LPS组和FMT组采用腹腔注射LPS 5mg/kg复制ALI模型。FMT组于造模完成后24h以粪菌液（10ml/kg）灌胃进行干预,NS组和LPS组以等量NS进行干预,2次/天,持续两天。各组于干预结束后24h分别处死5只大鼠,取左肺行苏木素-伊红（HE）染色观察肺组织病理改变并对其进行病理学评分,取右肺检测肺组织湿/干重比值（wet/dry weight ratio,W/D）,腹主动脉采血行动脉氧分压（PaO2）分析,酶联免疫吸附试验（ELISA）检测血清及支气管肺泡灌洗液（BALF）中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白介素-1β（IL-1β）、白介素-6（IL-6）的含量,逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）检测肺组织中转化生长因子-β1（TGF-β1）、胞内信号转导蛋白Samds（Smad3、7）mRNA的含量,免疫组织化学染色（IHC）检测肺组织中TGF-β1、Smad3和Smad7的表达,蛋白免疫印迹法（Western blot,WB）测定肺组织中细胞外信号调节蛋白激酶1/2（ERK1/2）、磷酸化ERK（p-ERK）蛋白的表达量,收集大鼠粪便样品并提取脱氧核糖核酸（DNA）,对V3、V4区16S rDNA的聚合酶连反应（PCR）产物进行宏基因组高通量测序,并对操作分类单位（OTU）为分类基础的微生物群落进行生物信息学分析。结果:与NS组相比,LPS组肺组织肺泡间隔明显增宽,可见大量炎性细胞浸润,部分肺泡腔萎陷不张;FMT组较LPS组大鼠肺组织炎性细胞浸润、肺间质肿胀程度明显减轻,正常肺组织结构破坏少。与NS组相比,LPS组PaO2显著降低（P<0.05）,FMT组PaO2高于LPS组（P<0.05）;LPS组在肺组织W/D、血清和BALF中TNF-α、IL-1β、IL-6的含量较NS组明显升高（均P<0.05）;FMT组在肺组织W/D、血清和肺泡灌洗液中TNF-α、IL-1β、IL-6的含量明显低于LPS组（均P<0.05）。与NS组相比,LPS组大鼠肺组织中TGF-β1、Smad3、p-ERK的表达显著增高（均P<0.05）,Smad7的表达减少（P<0.05）;FMT组TGF-β1、Smad3、p-ERK的表达明显低于LPS组（均P<0.05）,Smad7的表达明显高于LPS组（P<0.05）。大便菌群测序结果揭示NS组含有1342个OTU;LPS组含有1216个OTU;FMT组含有1567个OTU,三组共有OTU593个,共有的OTU所占百分比为37.3%。LPS组大鼠肠道菌群结构与NS组大鼠肠道菌群结构具有显著不同,表现为多样性指数减少、厚壁菌门/拟杆菌门比例下降、肠道菌群基因丰度降低;与LPS组相比,FMT组肠道菌群结构接近正常对照组、厚壁菌门/拟杆菌门比例上升、多样性及菌群基因丰度增加。结论:FMT可能通过调节肠道菌群并作用于TGF-β1/Smads/ERK通路,抑制免疫炎症反应,减少体内炎症因子的产生和释放,减轻肺泡上皮的损伤和异常修复,进而改善LPS诱导的大鼠内毒素性ALI。