LPS激活ROS-NLRP3炎症小体诱导鸡肠道损伤作用研究

【作者】 常轶聪； 刘芳萍；

【机构】 东北农业大学动物医学学院；

【摘要】 目的脂多糖(LPS)是大肠杆菌等革兰氏阴性菌细胞壁的主要成分之一,其大量产生可诱发机体发生全身性炎症或多器官障碍综合征。ROS的过量产生不仅会诱导氧化应激还被证明与细胞凋亡和NLRP3炎症小体的激活等方面息息相关。因此,本研究旨在探讨LPS激活ROS-NLRP3炎症小体诱导鸡肠道损伤的作用研究,为肠道损伤的研究和防治提供了理论基础和科学依据。材料和方法将1日龄雏鸡适应性饲养7 d后,随机分为两组,即对照组和LPS组。LPS组鸡腹腔注射60 mg/kg LPS溶液,对照组注射等体积生理盐水,12 h后采集血液和肠组织检测肠组织损伤、ROS类物质、氧化应激、屏障功能、细胞凋亡、炎症反应及NLRP3炎症小体相关因子的水平。结果肠组织石蜡切片HE染色结果显示,对照组肠绒毛结构完整,形态清晰;LPS组肠绒毛破碎严重,可见大量炎性细胞浸润,血管结构模糊,并且在管腔内可见坏死组织。扫描电镜观察结果显示,对照组肠绒毛排列整齐,呈指状,表面有大小不一的皱褶,微绒毛排列紧密并可见散落的杯状细胞;LPS组肠绒毛表面粗糙不平,结构混乱,失去正常指状形态。与对照组相比,LPS组血浆DAO活性和MDA含量极显著升高,且肠组织GSH含量、T-SOD和GSH-Px活性极显著降低(P<0.01);在LPS的作用下,肠组织紧密连接蛋白ZO-1、occludin和claudin-1的蛋白表达极显著降低(P<0.01);同时,LPS极显著升高了肠组织TLR4蛋白表达、NF-κB p65的活化、IL-6、IL-8和TNF-α mRNA表达,并极显著降低了IL-10 mRNA表达(P<0.01);LPS组肠组织凋亡抑制因子bcl-2 mRNA表达极显著降低,凋亡促进因子bax和caspase-3 mRNA表达极显著升高(P<0.01);重要的是,LPS引起了肠组织ROS类物质(H2O2和NO)含量的极显著升高,并极显著增加了NLRP3和caspase-1的表达和活化进而导致IL-1β和IL-18mRNA表达和含量的下降(P<0.01)。结论本研究发现LPS能够引起鸡肠黏膜损伤并通过降低紧密连接蛋白的表达从而破坏肠道屏障功能。LPS还诱导肠组织发生氧化应激、细胞凋亡和炎症反应。重要的是,ROS类物质和NLRP3炎症小体在LPS的刺激下明显升高从而促进了IL-1β和IL-18的分泌。更多还原