






摘 要: 本研究旨在以ROS/NLRP3炎性小體為切入點,探討羅伊氏黏液乳桿菌(Limosilactobacillus reuteri,LR)改善腸缺血性再灌注損傷(intestinal ischemia-reperfusion injury,IR)的作用機制。通過缺氧/復氧方法來構建IR細胞模型,以及微動脈夾夾閉/灌注方法來構建大鼠IR模型。細胞試驗分為4組,對照組、缺血再灌注細胞模型組、羅伊氏黏液乳桿菌預處理組、羅伊氏黏液乳桿菌組。動物試驗分為3組(每組10只大鼠),假手術組、缺血再灌注損傷組、羅伊氏黏液乳桿菌灌胃處理組。檢測各組ROS水平,NLRP3炎性小體相關蛋白(NLRP3、ASC、Caspase p10、GSDMD)表達情況,炎性相關指標(TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10)水平,氧化應激相關指標(ROS、SOD、GSH-Px、MDA)含量,并進行病理組織學評價。結果顯示,1)羅伊氏黏液乳桿菌可以減弱IR導致的氧化應激以及NLRP3炎性小體的激活。2)羅伊氏黏液乳桿菌通過減弱ROS的表達來緩解NLRP3炎性小體的激活。3)羅伊氏黏液乳桿菌能夠緩解IR對腸道組織的損傷,以及炎性因子的表達。綜上所述,LR可緩解大鼠腸IR和氧化應激,其作用機制與抑制ROS依賴性NLRP3炎性小體有關,為LR在腸道相關疾病的獸醫臨床治療提供試驗依據。
關鍵詞: 羅伊氏黏液乳桿菌;腸缺血再灌注損傷;活性氧;NLRP3炎性小體
中圖分類號: S854.1615
文獻標志碼:A 文章編號: 0366-6964(2024)09-4186-10
Limosilactobacillus reuteri Alleviates Intestinal Ischemia/Reperfusion Injury
in Rats by Inhibiting the ROS Dependent NLRP3 Inflammatory Pathway
LI" Ya’nan, MA" Tianwen, YANG" Xiaoyu, WU" Jiaxin, L Xiaoping, REN" Hao, RUAN" Hongri,
LIU" Ying, ZHANG" Jiantao, WEI" Chengwei*
(College of Veterinary Medicine, Northeast Agricultural University, Heilongjiang Key Laboratory
of Animal Disease Pathogenesis and Comparative Medicine, Harbin 150030," China)
Abstract:" The aim of this study is to explore the mechanism of Limosilactobacillus reuteri (LR) improving intestinal ischemia-reperfusion injury (IR) using ROS/NLRP3 inflammasome as a starting point. The IR cell model was constructed using hypoxia/reoxygenation methods, and the rat IR model was constructed using microarterial clamping/perfusion methods. The cell experiment was divided into four groups: control group, IR group, LR pre-treatment group (LR+IR group), and LR group. The animal experiment was divided into three groups (10 rats in each group): sham surgery group (S group), IR group, and LR gavage treatment group (LR+IR group). The level of ROS, the expression of NLRP3 inflammasome related proteins (NLRP3, ASC, Caspase p10, and GSDMD), the levels of inflammation-related indicators, and the content of oxidative stress related indicators in each group were detected. Histopathological evaluation was also performed. The results showed that: 1) LR attenuates IR induced oxidative stress and NLRP3 inflammasome activation. 2) LR alleviates NLRP3 inflammasome activation by attenuating ROS expression. 3) LR could alleviate intestinal injury and the expression of inflammatory factors induced by IR. In summary, LR can alleviate intestinal IR and oxidative stress in rats, and its mechanism of action is related to the inhibition of ROS dependent NLRP3 inflammasome, providing experimental basis for the veterinary clinical treatment of LR in intestinal related diseases.
Key words: Limosilactobacillus reuteri; intestinal ischemia-reperfusion injury; reactive oxygen species; NLRP3 inflammasome
*Corresponding author:" WEI Chengwei, E-mail: neauweiwei@126.com
腸缺血/再灌注損傷(intestinal ischemia-reperfusion injury,IR)是由于腸道血液供應急劇減少而導致的一種多因素且復雜的病理生理過程[1]。IR在獸醫臨床上非常常見,尤其是腸道極易發生IR損傷[2]。與腸道IR相關的疾病有很多,包括腸套疊、腸扭轉、嵌頓疝、急性腸缺血、絞窄性腸梗阻、創傷、休克和外科手術(例如腸切除和移植)等[3-4]。腸道IR通過損害腸上皮細胞導致腸道屏障功能障礙,從而促進細菌和內毒素從腸道轉移到血液和遠處器官[5]。此外,還易引發全身炎癥反應綜合征、多器官功能衰竭綜合征,甚至死亡[6-7]。由于腸道IR的高發病率和死亡率,在臨床上將其歸屬于急危重癥。然而,缺乏有效的預防和治療措施,仍需研發新型防治藥物。
腸道中的菌群是一個高度復雜的生物生態系統[8-9],關于腸道菌群在IR中的變化和潛在作用的研究越來越多[10]。有研究認為腸道屏障功能失效,導致腸道菌群失調,使病原菌及其代謝產物從腸腔移位至血液循環系統,誘發全身炎癥反應[11]。益生菌對宿主具有一定的益生作用,通過調節腸道菌群發揮調節免疫、氧化應激和炎癥反應的作用[12]。羅伊氏黏液乳桿菌(Limosilactobacillus reuteri,LR)作為一種潛在的益生菌,是幾乎存在于所有脊椎動物與哺乳動物腸道內的乳酸菌。羅伊氏黏液乳桿菌在腸道有著很強的黏附能力,可以改善腸道菌群分布,拮抗有害菌定植,并能產生“羅伊氏菌素”的非蛋白類廣譜抗菌物質,能廣泛抑制細菌真菌、寄生蟲的生長[13]。同時,其在防治不同類型的胃腸道感染(如幽門螺旋桿菌感染)以及腸道疾病(如潰瘍性結腸炎和克羅恩病)方面已得到評估與驗證[14-15]。綜上,羅伊氏黏液乳桿菌可以恢復腸道菌群平衡,產生抗菌代謝物,調節腸道免疫并介導黏膜穩態,從而對消化系統疾病表現出保護作用。
IR損傷的機制復雜,活性氧(reactive oxygen species,ROS)依賴性NLRP3炎性小體通路被認為是可能的機制之一[16]。有研究認為ROS刺激組織發生炎癥并誘導NLRP3炎性小體激活[17]。NLRP3蛋白被激活后,其配體蛋白ASC會招募Caspase 1前體,形成NLRP3炎性小體,從而導致Caspase 1前體裂解為有活性的Caspase 1。活化的Caspase 1裂解IL-1β和IL-18前體,形成有活性的IL-1β、IL-18和其他相關炎性因子。同時,活化的Caspase 1可以在Gasdermin-d(GSDMD)蛋白的特定位點進行切割,形成N端和C端截短片段,導致細胞釋放IL-1β和IL-18,并招募更多炎性細胞[18]。基于此,本試驗通過體內、外構建IR損傷模型,圍繞ROS依賴性NLRP3炎性小體通路,探究LR緩解IR損傷的調控機制,為全面解析LR改善IR損傷機制提供新思路。
1 材料與方法
1.1 實驗材料
羅伊氏黏液乳桿菌菌株:本試驗所用羅伊氏黏液乳桿菌GL001(L. reuteri GL00 LR)從健康豬糞便中分離,且已提純并鑒定[19]。
Caco-2細胞:購自中國科學院昆明細胞庫,編號:KCB200710YJ。
30日齡雄性SD大鼠,共30只,購自哈爾濱醫科大學第二動物實驗中心。室內飼養溫度為22~26 ℃,保持正常大鼠活動的晝夜節律,保證大鼠正常的進食與飲水,在此環境中飼養1周以備試驗。
1.2 主要試劑
DMEM/高糖培養基(Gibco,美國);10%胎牛血清(BI,以色列);胰蛋白酶-EDTA(Thermo Fisher,美國);MRS肉湯培養基(青島海博生物技術有限公司);RIPA裂解液、PMSF、BCA蛋白分析試劑盒(Sigma,美國);5%牛血清白蛋白(BSA)、SDS-PAGE凝膠超快速配制試劑盒和活性氧檢測試劑盒(上海碧云天生物技術有限公司);ECL化學發光試劑盒(南京諾唯贊生物科技股份有限公司);大鼠腫瘤壞死因子α(TNF-α)酶聯免疫分析(ELISA)試劑盒、大鼠白細胞介素1β(IL-1β)ELISA試劑盒、大白細胞介素6(IL-6)ELISA試劑盒、大鼠白細胞介素10(IL-10)ELISA試劑盒、大鼠超氧化物歧化酶(SOD)ELISA試劑盒、大鼠還原性谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)ELISA試劑盒、大鼠丙二醛(MDA)ELISA試劑盒(江蘇晶美生物科技有限公司);GSDMD-N抗體(Abcam,英國);NLRP3、ASC、Caspase1 p10、GAPDH抗體(武漢三鷹生物技術有限公司)。
1.3 主要儀器
自動凝膠圖像分析系統(上海天能科技有限公司);尼康A1熒光倒置顯微鏡(Nikon公司,日本);電泳儀(BIO-RAD公司,美國);恒溫培養箱和微量核酸蛋白濃度測定儀(Thermo,美國);Epoch多功能酶標儀(BioTek,美國)。
1.4 細菌培養
取-80℃凍存的LR,劃線接種于MRS平板,培養24 h后,挑取單菌落于MRS肉湯培養基中培養。次日,按1∶100的比例接種于10 mL離心管中,厭氧靜置培養(37℃)至OD600 nm=0.6,備用。
1.5 細胞培養及分組
用含有10% 胎牛血清,1% 青霉素-鏈霉素的DMEM/高糖培養基培養Caco-2細胞,將其置于CO2細胞培養箱中培養(37℃,5% CO2,95%相對濕度)。在80%融合時,用胰蛋白酶-EDTA消化細胞傳代。
將傳代培養的Caco-2細胞接種于細胞培養板,用無抗生素的細胞培養液培養至單層細胞生長達80%時進行細菌處理。將計數完成的LR細菌培養液,按照MOI=1進行預處理,攻菌3 h后,將未黏附的LR洗掉。隨后,進行IR細胞模型的建立:首先在無糖DMEM培養基中低氧(1%O2,94%N2,5%CO2)條件下37℃培養2 h,然后更換為含糖正常氧供應(95%空氣,5%CO2)培養基培養[19]。試驗分為對照組(Control,CONT組),缺血再灌注細胞模型組(Ischemia reperfusion,IR組),羅伊氏黏液乳桿菌預處理組(IR+LR組),羅伊氏黏液乳桿菌組(LR組)。
H2O2是一種常見的氧化劑,能夠促進ROS的產生。將傳代培養的Caco-2細胞接種于細胞培養板,待細胞生長至60%~70%時,加入終濃度為0.5 mmol·L-1的H2O2,孵育0.5 h后,用PBS緩沖液輕柔清洗細胞3次,每次2 min。在此處理之前需要進行LR預孵育(將計數完成的LR細菌培養液,按照MOI=1來進行預處理,攻菌3 h后,將未黏附的LR洗掉)。試驗分為4組:對照組(CONT group),單獨孵育H2O2組(H2O2 group),H2O2+LR組(H2O2+LR group);單獨LR組(LR group)。
1.6 IR大鼠模型的建立及分組
30只健康成年雄性SD大鼠隨機分為3組:假手術組(S組)、缺血再灌注損傷組(IR組)、羅伊氏黏液乳桿菌灌胃處理組(LR組),每組10只。LR組在IR處理前14 d每天灌胃1011 cfu·kg-1濃度的羅伊氏黏液乳桿菌無菌懸液,S組和IR組大鼠在IR處理前每天灌胃生理鹽水,給予標準量食物與飲水。大鼠采用異氟烷吸入麻醉方式進行麻醉,使大鼠仰臥位固定于手術臺上,腹部消毒剃毛。S組在腹部做正中切口3 cm,辨清腸系膜上動脈(SMA),分離SMA但不進行動脈夾閉,分離后閉合腹部切口;IR組與LR組分離出SMA后使用微動脈夾夾閉1 h,取出動脈夾,再灌注2 h[20]。試驗第14天,采集各組大鼠血液樣本,1 000 g離心20 min,收集上清液進行血清ELISA試驗。
1.7 Western blot檢測目的蛋白
用含有PMSF的RIPA緩沖液來裂解腸道組織和Caco-2細胞來提取總蛋白。應用BCA試劑盒來測定蛋白濃度。等量的每組蛋白樣品經SDS-PAGE凝膠電泳處理后,轉移到PVDF膜上。再用5% BSA封閉PVDF膜后,進行抗體孵育。不同的PVDF膜孵育不同的抗體:NLRP3(1∶1 000)、ASC(1∶1 000)、Caspase p10(1∶1 000)、GSDMD-N(1∶2 000)、GAPDH(1∶5 000)。然后,孵育相應的二抗。滴加ECL緩沖液后,進行呈像。最后,使用Image J軟件進行灰度值分析(n=3)。
1.8 ROS熒光染色試驗
將各組Caco-2細胞培養于24孔培養板中,用PBS緩沖液清洗。滴加適量的DCFH-DA工作液(用無血清培養液稀釋DCFH-DA,10 μmol·L-1),置于細胞培養箱中孵育(37 ℃,20 min)。再用PBS緩沖液清洗細胞3次后,置于共聚焦顯微鏡下觀察,拍照并進行統計分析(n=8)。
1.9 ELISA檢測
嚴格按照說明書進行操作。取Caco-2細胞(n=5)和大鼠血清(n=10)來檢測炎性相關指標TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10;氧化應激相關指標ROS、SOD、GSH-Px、MDA。
1.10 病理組織學評價
取各組大鼠(n=10)空腸和十二指腸腸段進行固定(4%多聚甲醛,48 h)。對固定好的組織進行如下操作:修塊(0.5~1.0 cm左右的組織小塊)、脫水(50%、70%、85%、95%和100%梯度酒精脫水)、透明(1∶1比例的二甲苯與無水酒精溶液和二甲苯)、浸蠟(3種不同熔點的石蠟中浸泡,54~56 ℃、56~58 ℃和58~60 ℃)、包埋(60 ℃石蠟)、切片(3 μm厚)、展片與烤片(37 ℃蒸餾水進行展片,60 ℃的烤片機上烘干2 h)、脫蠟(二甲苯Ⅰ;二甲苯Ⅱ;酒精;1∶1比例的二甲苯與無水酒精溶液;100%酒精Ⅰ;100%酒精Ⅱ;95%酒精Ⅰ;95%酒精Ⅱ;85%酒精)、染色(蘇木素-伊紅Hamp;E染色)、封片。操作完成后,進行鏡檢并基于Chui氏分級評估腸組織病理學情況[21],病理評分由兩名不知情的病理學學者雙盲完成。具體評估等級:0級(正常腸黏膜絨毛結構;無炎癥反應;無充血/出血)、I級(腸黏膜絨毛頂端上皮下間隙增寬;炎癥細胞在固有層局部增多;固有層毛細血管充血)、II級(絨毛上皮下間隙進一步擴大,絨毛尖端上皮抬高與固有層剝離;炎癥細胞在固有層彌散增多;固有層局部出血)、Ⅲ級(絨毛兩側上皮成塊脫落;炎癥細胞在皮下聚集;固有層彌漫出血)、IV級(上皮完全脫落僅存固有膜結構;炎癥細胞在內皮下彌散;內皮下出血)、V級(上皮完全脫落僅存固有膜結構;炎癥細胞在內皮下彌散;內皮下出血)。
2 結 果
2.1 LR干預能夠抑制Caco-2細胞中ROS的產生和改善氧化應激反應
如圖1所示,與CONT組比較,IR組綠色熒光顯著增多(圖1A),ROS相對熒光強度極顯著增加(Plt;0.01)(圖1B)。與IR組比較,IR+LR組綠色熒光顯著減少(圖1A),ROS相對熒光強度顯著降低(Plt;0.05)(圖1B)。同時,檢測其他氧化應激相關指標,發現與IR組比較,IR+LR組GSH-Px和MDA水平顯著降低(Plt;0.05);SOD水平顯著增加(Plt;0.05)(圖1C~E)。說明LR通過抑制Caco-2細胞中GSH-Px、MDA和ROS水平,增加SOD活性,改善氧化應激反應。
2.2 LR減弱IR對Caco-2細胞NLRP3炎性小體的激活
如圖2所示,與CONT組比較,IR組Caco-2細胞中NLRP3和Caspase1 p10蛋白表達顯著增加(Plt;0.05),ASC和GSDMD-N蛋白表達極顯著增加(Plt;0.01)。與IR組比較,IR+LR組Caco-2細胞中NLRP3、ASC、Caspase1 p10和GSDMD-N蛋白表達極顯著降低(Plt;0.01)。說明LR干預后能夠減弱IR對Caco-2細胞NLRP3炎性小體的激活。
2.3 LR減弱H2O2對NLRP3炎性小體的激活
為了驗證LR減弱NLRP3炎性小體的激活是否依賴于ROS,構建了氧化應激模型。如圖3所示,與CONT組比較,H2O2組Caco-2細胞中NLRP3、ASC和Caspase1 p10蛋白表達顯著增加(Plt;0.05),GSDMD-N蛋白表達極顯著增加(Plt;0.01)。與H2O2組比較,H2O2+LR組Caco-2細胞中ASC蛋白表達顯著降低(Plt;0.05),NLRP3、Caspase1 p10和GSDMD-N蛋白表達極顯著降低(Plt;0.01)。結果表明IR干預后能夠減弱H2O2對NLRP3炎性小體的激活。這說明,LR減弱NLRP3炎性小體的激活,是通過減少ROS的表達來發揮的。
2.4 LR能夠改善IR大鼠腸道顯微結構的病理損傷
如圖4A為各組大鼠十二指腸和空腸的HE染色代表圖像,圖4B為Chui氏評分。結果表明,S組十二指腸、空腸黏膜上皮細胞屏障完整,固有層正常,腸絨毛完整,隱窩清晰,顯示出正常腸道組織結構;IR組損傷最嚴重,可見明顯的小腸黏膜上皮細胞部分脫落,腸絨毛變短脫落出現損傷,隱窩上皮細胞排列紊亂,炎性細胞大量聚集;IR+LR組腸道損傷較IR損傷明顯減輕,腸絨毛結構完整,僅見絨毛間隙增寬或部分脫落,炎性細胞在固有層彌散程度減輕,固有層僅局部有輕微出血點。此外,Chui氏評分結果顯示IR組較S組評分極顯著增加(Plt;0.01),IR+LR組較IR組評分極顯著降低(Plt;0.01)。
2.5 LR能夠抑制IR大鼠血清中炎性標志物表達
如圖5所示,與S組比較,IR組的大鼠血清中TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-10水平極顯著增加(Plt;0.01)。與IR組比較,IR+LR組的大鼠血清中TNF-α、IL-1β和IL-6水平極顯著降低(Plt;0.01)。說明LR干預能夠抑制IR大鼠血清中TNF-α、IL-1β和IL-6炎性標志物表達。
2.6 LR能夠改善IR大鼠氧化應激反應
如圖6所示,與S組比較,IR組的大鼠血清中GSH-Px、MDA和ROS水平極顯著增加(Plt;0.01);SOD水平顯著降低(Plt;0.05)。與IR組比較,IR+LR組的大鼠血清中GSH-Px、MDA和ROS水平極顯著降低(Plt;0.01);SOD水平極顯著增加(Plt;0.01)。說明LR通過抑制IR大鼠血清中GSH-Px、MDA和ROS水平,增加SOD活性,改" 善大鼠氧化應激反應。
2.7 LR減弱IR對大鼠腸道NLRP3炎性小體的激活
如圖7所示,與S組比較,IR組腸道組織中NLRP3、ASC和GSDMD-N蛋白表達極顯著增加(Plt;0.01),Caspase1 p10蛋白表達顯著增加(Plt;0.05)。與IR組比較,IR+LR組腸道組織中ASC、Caspase1 p10和GSDMD-N蛋白表達極顯著降低(Plt;0.01),NLRP3蛋白表達顯著降低(Plt;0.05),說明IR干預后能夠減弱IR對大鼠腸道NLRP3炎性小體的激活,與體外結果一致。
3 討 論
腸IR損傷是獸醫臨床上常見疾病,嚴重威脅動物生命安全,但有效的防治措施仍然有限。故而,需要開發新型防治藥物。LR作為一種對宿主有益生作用的益生菌,吸引了學者的注意。LR在較多消化系統疾病中具有保護作用[22],如定植的LR菌株可以預防小鼠結腸炎的發展[23]。同時,有研究表明,LR還可以調節結腸炎小鼠的腸道菌群和代謝紊亂。如Wang等[24]從健康斷奶仔豬中分離LR I5007菌株,具有抑制結腸炎癥、改善結腸腸道菌群組成以及調節代謝途徑方面的作用。Xie等[25]開發了一種新型LR-LFCA(編碼牛乳鐵素-乳鐵蛋白的LR CO21),可以通過改善腸道屏障功能和腸道菌群組成增強新生仔豬腸道免疫反應,來緩解產腸毒素大腸桿菌感染引起的炎癥反應。還有研究報道,LR DSM 17938通過調節免疫反應以及T細胞的誘導和遷移,并降低壞死性腸炎的發病率和嚴重程度[26]。以上這些研究都足以說明LR在腸道疾病方面的預防和保護作用。本研究通過體內、外研究發現LR能夠減輕腸IR損傷,其作用與抑制NLRP3炎性小體激活進而減少炎性反應和氧化應激的發生有關。
腸IR在早期階段會產生大量ROS,能夠通過誘導脂質過氧化、破壞細胞信號傳導途徑和激活促炎因子來造成細胞損傷[27]。同時,ROS會促進腸道組織發生炎癥以及NLRP3炎性小體的激活,反過來NLRP3炎性小體還可以直接或間接誘導線粒體ROS產生,造成惡性循環[28]。本研究結果顯示,LR能夠抑制Caco-2細胞中ROS的產生,并且在大鼠IR模型中LR干預能抑制IR血清中GSH-Px、MDA和ROS水平,增加SOD活性,減輕大鼠氧化損傷。這說明LR通過調節ROS和抗氧化酶活性,降低脂質氧化程度,緩解IR造成的氧化損傷。IR導致細胞發生氧化應激反應也會促進炎性反應的發生,引發細胞凋亡基因的改變,啟動細胞自噬和凋亡等。有研究發現,給斷奶仔豬灌喂LR后,可以顯著下調回腸促炎因子IL-1β mRNA表達量,下調促炎因子IL-6、TNF-α蛋白表達量,減少仔豬的斷奶應激反應[29]。本研究結果顯示,與對照組相比,IR組大鼠血清中TNF-α、IL-1β、IL-6等水平均升高,這說明觸發了細胞因子級聯反應,而LR干預后相關炎性標志物水平均下調,證明LR可以被腸道受體識別,刺激腸道黏膜應答,抑制腸道促炎因子的表達,減輕IR導致的炎癥反應。其中,抗炎因子IL-10表達在IR期間也上升,猜測是由于本模型造成的缺血后再灌注時間較短,可能機體正處于一個強烈的防御反應,對抗階段。
ROS是激活NLRP3炎性小體的重要第二信使,NLRP3炎性小體參與腸IR損傷[30]。NLRP3、ASC、Caspase-1或IL-1β的下調可增加腸道IR損傷后的細胞存活率,改善炎癥、ROS產生和血管通透性增加等病理特征。GSDMD的N端有一個細胞死亡結構域,在Caspase-1的催化下釋放,與細胞膜結合形成10~14 nm的孔,促使IL-18和IL-1β分泌到細胞外,加速炎性反應[31]。有研究表明,在腸IR期間,NLRP3、GSDMD、Caspase-1蛋白表達水平顯著上升[32]。鑒于ROS和NLRP3炎性小體之間的緊密聯系。為了驗證ROS是否在腸IR和LR保護作用中的發揮重要作用,本研究應用H2O2構建Caco-2細胞氧化應激模型。結果顯示,LR可以減少H2O2誘導的Caco-2細胞中NLRP3、ASC、Caspase1 p10和GSDMD-N蛋白表達的增加。說明LR能夠通過抑制ROS來緩解NLRP3炎性小體的激活。其中,有部分LR組的蛋白相對于IR+LR組來說,表達量升高,但是相對于對照組來說,沒有明顯變化。而NLRP3炎性小體是否被激活應該與對照組進行比較。總體來說,LR沒有引起NLRP3炎性小體的激活。這些結果都說明,LR應用的一定安全性,然而,還需要進一步的體內、外研究闡明LR治療腸IR的有效性。重要的是,在研究其臨床應用的可能性之前,需要廣泛的藥理和毒性研究。盡管如此,本研究結果仍可以為LR對腸IR的保護機制提供新的見解。
4 結 論
LR可緩解大鼠腸IR和氧化應激,其作用機制與抑制ROS依賴性NLRP3炎性小體的激活有關,為LR在腸道相關疾病的臨床治療提供試驗依據。
參考文獻(References):
[1] HOU M, CHEN F, HE Y, et al. Dexmedetomidine against intestinal ischemia/reperfusion injury:a systematic review and meta-analysis of preclinical studies[J]. Eur J Pharmacol, 2023, 959:176090.
[2] ZHOU P, ZHANG S, WANG M H, et al. The induction mechanism of ferroptosis, necroptosis, and pyroptosis in inflammatory bowel disease, colorectal cancer, and intestinal injury[J]. Biomolecules, 2023, 13(5):820.
[3] ACOSTA S. Epidemiology of mesenteric vascular disease:clinical implications[J]. Semin Vasc Surg, 2010, 23(1):4-8.
[4] WEN J, XU B, SUN Y C, et al. Paeoniflorin protects against intestinal ischemia/reperfusion by activating LKB1/AMPK and promoting autophagy[J]. Pharmacol Res, 2019, 146:104308.
[5] SENDA A, KOJIMA M, WATANABE A, et al. Profiles of lipid, protein and microRNA expression in exosomes derived from intestinal epithelial cells after ischemia-reperfusion injury in a cellular hypoxia model[J]. PLoS One, 2023, 18(3):e0283702.
[6] GUTI RREZ-S NCHEZ G, GARC A-ALONSO I, DE SANTA MAR A J G, et al. Antioxidant-based therapy reduces early-stage intestinal ischemia-reperfusion injury in rats[J]. Antioxidants (Basel), 202 "10(6):853.
[7] CHEN J Y, WANG Y, SHI Y X, et al. Association of gut microbiota with intestinal ischemia/reperfusion injury[J]. Front Cell Infect Microbiol, 2022, 12:962782.
[8] B CKHED F, LEY R E, SONNENBURG J L, et al. Host-bacterial mutualism in the human intestine[J]. Science, 2005, 307(5717):1915-1920.
[9] 周 敏, 汪凱歌, 張 濂, 等. 微生物-腸-肌軸調節骨骼肌代謝和功能的研究進展[J]. 畜牧獸醫學報, 2022, 53(9):2845-2857.
ZHOU M, WANG K G, ZHANG L, et al. Advances in microbiota-gut-muscle axis regulating skeletal muscle metabolism and function[J]. Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica, 2022, 53(9):2845-2857. (in Chinese)
[10] WANG F, LI Q R, WANG C Y, et al. Dynamic alteration of the colonic microbiota in intestinal ischemia-reperfusion injury[J]. PLoS One, 2012, 7(7):e42027.
[11] WANG X, LIU H L, LI Y F, et al. Altered gut bacterial and metabolic signatures and their interaction in gestational diabetes mellitus[J]. Gut Microbes, 2020, 12(1):1840765.
[12] SAVIGAMIN C, SAMUTHPONGTORN C, MAHAKIT N, et al. Probiotic as a potential gut microbiome modifier for stroke treatment:a systematic scoping review of in vitro and in vivo studies[J]. Nutrients, 2022, 14(17):3661.
[13] M RQUEZ C M, "LVAREZ P F, DELGADO T V, et al. Randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial on the usefulness of probiotic Lactobacillus reuteri in bismuth-containing quadruple eradication therapy for infection with helicobacter pylori[J]. Rev Esp Enferm Dig, 2022, 114(2):89-95.
[14] CHEN F Y, LEE M T, HUANG H W. Sigmoidal concentration dependence of antimicrobial peptide activities:a case study on alamethicin[J]. Biophys J, 2002, 82(2):908-914.
[15] PENG Y J, MA Y Z, LUO Z C, et al. Lactobacillus reuteri in digestive system diseases:focus on clinical trials and mechanisms[J]. Front Cell Infect Microbiol, 2023, 13:1254198.
[16] LYU H P, NI H Z, HUANG J Y, et al. VX-765 prevents intestinal ischemia-reperfusion injury by inhibiting NLRP3 inflammasome[J]. Tissue Cell, 2022, 75:101718.
[17] ROSA C P, BELO T C A, DE MELO SANTOS N C, et al. Reactive oxygen species trigger inflammasome activation after intracellular microbial interaction[J]. Life Sci, 2023, 331:122076.
[18] XUE J C, YUAN S, HOU X T, et al. Natural products modulate NLRP3 in ulcerative colitis[J]. Front Pharmacol, 2023, 14:1265825.
[19] 李 婷, 湯繼浪, 盛宣博, 等. 豬源羅伊氏乳桿菌GL001的分離與益生特性研究[J]. 畜牧與獸醫, 2022, 54(7):47-53.
LI T, TANG J L, SHENG X B, et al. Isolation and characterization of Lactobacillus reuteri from pigs[J]. Animal Husbandry amp; Veterinary Medicine, 2022, 54(7):47-53. (in Chinese)
[20] LI Y, FENG D C, WANG Z Y, et al. Ischemia-induced ACSL4 activation contributes to ferroptosis-mediated tissue injury in intestinal ischemia/reperfusion[J]. Cell Death Differ, 2019, 26(11):2284-2299.
[21] CHIU C J, MCARDLE A H, BROWN R, et al. Intestinal mucosal lesion in low-flow states. I. A morphological, hemodynamic, and metabolic reappraisal[J]. Arch Surg, 1970, 101(4):478-483.
[22] YU Z H, CHEN J H, LIU Y X, et al. The role of potential probiotic strains Lactobacillus reuteri in various intestinal diseases:new roles for an old player[J]. Front Microbiol, 2023, 14:1095555.
[23] GUARNER F, CASELLAS F, BORRUEL N, et al. Role of microecology in chronic inflammatory bowel diseases[J]. Eur J Clin Nutr, 2002, 56 Suppl 4:S34-S38.
[24] WANG G, HUANG S, CAI S, et al. Lactobacillus reuteri ameliorates intestinal inflammation and modulates gut microbiota and metabolic disorders in dextran sulfate sodium-induced colitis in mice[J]. Nutrients, 2020, 12(8):2298.
[25] XIE W C, SONG L Y, WANG X Y, et al. A bovine lactoferricin-lactoferrampin-encoding Lactobacillus reuteri CO21 regulates the intestinal mucosal immunity and enhances the protection of piglets against enterotoxigenic Escherichia coli K88 challenge[J]. Gut Microbes, 202 "13(1):1956281.
[26] LIU Y Y, FATHEREE N Y, DINGLE B M, et al. Lactobacillus reuteri DSM 17938 changes the frequency of Foxp3+ regulatory T cells in the intestine and mesenteric lymph node in experimental necrotizing enterocolitis[J]. PLoS One, 2013, 8(2):e56547.
[27] PAGLIARO P, PENNA C. Inhibitors of NLRP3 inflammasome in ischemic heart disease:focus on functional and redox aspects[J]. Antioxidants (Basel), 2023, 12(7):1396.
[28] MINUTOLI L, PUZZOLO D, RINALDI M, et al. ROS-mediated NLRP3 inflammasome activation in brain, heart, kidney, and testis ischemia/reperfusion injury[J]. Oxid Med Cell Longev, 2016, 2016:2183026.
[29] 華 鋒, 劉金輝. TNF-α在抗感染中的作用[J]. 南昌大學學報:醫學版, 2012, 52(5):96-99.
HUA F, LIU J H. Role of TNF-α in anti-infection[J]. Journal of Nanchang University:Medical Science, 2012, 52(5):96-99. (in Chinese)
[30] GHAFOURI-FARD S, SHOOREI H, POORNAJAF Y, et al. NLRP3:role in ischemia/reperfusion injuries[J]. Front Immunol, 2022, 13:926895.
[31] DING J J, WANG K, LIU W, et al. Pore-forming activity and structural autoinhibition of the gasdermin family[J]. Nature, 2016, 535(7610):111-116.
[32] 曹雪芬, 冷玉芳, 韓曉霞, 等. 川芎嗪通過抑制NLRP3減輕腸缺血再灌注損傷的細胞焦亡[J]. 中國臨床藥理學與治療學, 2023, 28(11):1201-1208.
CAO X F, LENG Y F, HAN X X, et al. Tetramethylpyrazine protected against intestinal ischemia-reperfusion injury induced pyroptosis by inhibiting NLRP3 inflammasome activation[J]. Chinese Journal of Clinical Pharmacology and Therapeutics, 2023, 28(11):1201-1208. (in Chinese)
(編輯 白永平)