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脾脏作为机体最大的免疫器官,在机体的免疫防御过程中发挥着重要作用,其结构和功能的改变直接影响机体的免疫机能。研究表明肥胖不仅可引起脾脏质量增加、红髓面积增大等组织结构变化,还能增加脾脏淋巴细胞和M2型巨噬细胞的数量。另有研究发现,鼻内滴注大肠杆菌后肥胖小鼠的肺泡灌洗液中淋巴细胞数显著增多,这是否与肥胖影响了脾脏的结构和功能有关,尚有待研究。过氧化损伤和局部炎症反应是引起组织器官病理损伤的重要机制,也是引起细胞凋亡的重要因素。因此,本试验通过探讨鼻内滴注大肠杆菌对肥胖小鼠脾脏组织结构、抗氧化功能、细胞因子及细胞凋亡的影响,为进一步探明脾脏在肥胖对机体抗感染中的地位及作用提供参考。试验一鼻内滴注大肠杆菌对肥胖小鼠脾脏组织形态学的影响将64只、80±1日龄、体质量范围为35-38 g的SPF级雄性非肥胖小鼠随机分为N-I和N-II,将同数量、同日龄、高脂诱导体质量范围为46-50 g的SPF级雄性肥胖小鼠随机分为DIO-I和DIO-II。DIO-II、N-II小鼠鼻内滴注40μL含4×10~9 CFU/mL大肠杆菌的菌液,DIO-I、N-I小鼠鼻内滴注40μL PBS缓冲液。于0 h、12 h、24 h和72 h,每组随机选取8只小鼠称体质量、脾脏质量、计算脾脏指数、观察组织结构。结果:(1)DIO-I小鼠在0 h时的脾脏质量显著高于N-I,而脾脏指数显著低于N-I(P<0.05)。N-II小鼠在12 h、24 h和72 h时的脾脏质量及指数显著高于N-I(P<0.05)。DIO-II小鼠在12 h、24 h和72 h时的脾脏质量及指数显著高于DIO-I(P<0.05)。(2)在0 h时,N-II、DIO-II小鼠脾脏的红髓白髓分界均清晰,两者比较无明显差异;而在12 h和24 h时,N-II小鼠的脾脏白髓淋巴细胞排列较疏松,红髓区充血严重以及多核巨细胞增多;DIO-II小鼠白髓淋巴细胞排列疏松,红髓区充血。在24 h和72 h时,DIO-II小鼠脾脏组织中观察到较N-II更多的胶原纤维。结果表明:(1)肥胖导致小鼠的体质量和脾脏质量均增加,但脾脏质量的增幅不及体质量。(2)肥胖能减轻鼻内滴注大肠杆菌引起小鼠脾脏的充血,进而促进后期损伤脾脏的修复,对脾脏有保护作用。试验二鼻内滴注大肠杆菌对肥胖小鼠脾脏抗氧化功能及细胞因子的影响参考试验一的分组及处理,另选取小鼠进行试验。于0 h、12 h、24 h和72 h,每组随机选取8只小鼠采集脾脏,采用生物化学法检测脾脏的GSH-Px、CAT、SOD、MDA等抗氧化功能相关指标,以及ELISA检测细胞因子Leptin、Resistin、TNF-α、IL-6和IL-1β等的浓度。结果:(1)DIO-I小鼠在0 h、12 h、24 h和72 h时脾脏的GSH-Px、CAT和SOD水平显著低于N-I(P<0.05),MDA水平显著高于N-I(P<0.05)。N-II小鼠在12 h和24 h时脾脏的CAT、SOD水平显著低于N-I(P<0.05),MDA水平显著高于N-I(P<0.05);而DIO-II小鼠在12 h和24 h时脾脏的GSH-Px、SOD水平显著高于DIO-I(P<0.05),MDA水平在12 h时显著低于DIO-I(P<0.05)。(2)DIO-I小鼠在0 h、12 h、24 h和72 h时的脾脏Resistin、IL-6、IL-1β、TNF-α浓度显著高于N-I(P<0.05),Leptin浓度显著低于N-I(P<0.05)。N-II小鼠在12 h和24 h时脾脏的Resistin、TNF-α、IL-6和IL-1β浓度显著高于N-I(P<0.05)。DIO-II小鼠在12h时脾脏的Leptin、Resistin、TNF-α、IL-6和IL-1β浓度显著高于DIO-I(P<0.05),而TNF-α、IL-6、IL-1β浓度在24 h时显著低于DIO-I(P<0.05)。结果表明:(1)肥胖小鼠脾脏的抗氧化能力相对较弱;而鼻内滴注大肠杆菌后,肥胖小鼠脾脏表现有更强的抗氧化能力,进而对氧自由基引起的脾脏的过氧化损伤起保护作用。(2)肥胖小鼠脾脏具有更多的炎症细胞因子。鼻内滴注大肠杆菌后,肥胖小鼠脾脏炎症细胞因子浓度先短暂升高,随后显著下降,这利于减轻感染所致脾脏的炎症免疫损伤,促进修复作用;而非肥胖小鼠脾脏的炎症细胞因子显著升高并维持一定时间,这会加剧脾脏的炎症免疫损伤,进而加剧炎症反应。试验三鼻内滴注大肠杆菌对肥胖小鼠脾脏细胞凋亡的影响将128只、80±1日龄、体质量范围为35-38 g的SPF级雄性非肥胖小鼠随机分为N-I和N-II;将同数量、同日龄、高脂诱导体质量范围为46-50 g的SPF级雄性肥胖小鼠随机分为DIO-I和DIO-II。处理同试验一。于0 h、12 h、24 h和72 h,每组随机选取8只小鼠采集脾脏,通过流式细胞术检测脾脏细胞凋亡率的变化;另外每组再随机选取8只小鼠采集脾脏,通过qRT-PCR和Western blot方法检测脾脏中Bcl-2、Bax、Caspase-3、Caspase-9基因和蛋白的表达。结果:(1)DIO-I小鼠在0 h、12 h、24h和72 h时的脾脏细胞凋亡率显著高于N-I(P<0.05)。N-II小鼠在12 h和24 h时的脾脏细胞凋亡率显著高于N-I(P<0.05)。DIO-II小鼠在12 h、24 h和72 h时的脾脏细胞凋亡率显著低于DIO-I(P<0.05)。(2)DIO-I小鼠在0 h、12 h、24 h和72 h时的脾脏Bax、Caspase-3、Caspase-9基因表达量显著高于N-I(P<0.05),Bcl-2/Bax比值显著低于N-I(P<0.05)。N-II小鼠在12 h时的脾脏Bax、Caspase-3、Caspase-9基因和蛋白表达量高于N-I(P<0.05),Bcl-2基因和蛋白表达量、Bcl-2/Bax比值显著低于N-I(P<0.05)。而DIO-II小鼠在12 h时的脾脏Bax、Caspase-3、Caspase-9基因和蛋白表达量显著低于DIO-I(P<0.05),Bcl-2/Bax比值显著高于DIO-I(P<0.05)。结果表明:(1)肥胖小鼠的脾脏细胞凋亡率高于非肥胖小鼠;鼻内滴注大肠杆菌后,非肥胖小鼠的脾脏细胞凋亡率增加,而肥胖小鼠的脾脏细胞凋亡率却降低。(2)鼻内滴注大肠杆菌后,肥胖小鼠脾脏抗凋亡分子Bcl-2表达显著上调,而促凋亡分子Bax、Caspase-3、Caspase-9的表达显著下调,表明肥胖对脾脏促凋亡和抗凋亡分子的调控能力更强,更利于保护脾脏,提高机体的免疫状态。结论:1.肥胖导致小鼠的体质量和脾脏质量均增加,但脾脏质量的增幅不及体质量。肥胖能减轻鼻内滴注大肠杆菌引起脾脏的充血,进而促进后期损伤脾脏的修复,对脾脏具有保护作用。2.肥胖小鼠脾脏的抗氧化酶活性较低,MDA含量较高,表现为抗氧化能力相对较弱。鼻内滴注大肠杆菌后,肥胖小鼠脾脏表现出更强的抗氧化能力,进而对氧自由基引起的脾脏过氧化损伤起保护作用。3.肥胖小鼠脾脏具有更多的炎症细胞因子。鼻内滴注大肠杆菌后,仅引起肥胖小鼠脾脏炎症细胞因子短暂升高,随后显著下降,这利于减轻感染所致脾脏的炎症免疫损伤。4.肥胖小鼠脾脏细胞凋亡率更高。鼻内滴注大肠杆菌后,肥胖小鼠脾脏细胞凋亡率降低,肥胖对脾脏抗凋亡分子Bcl-2和促凋亡分子Bax、Caspase-3、Caspase-9的调控能力更强,这有利于保护脾脏,提高机体的免疫防御能力。