基于肺腸微生態(tài)和MEK-ERK信號通路探討肺與大腸病理傳變的生物學(xué)基礎(chǔ).pdf

1、目的：本實驗通過建立“肺病”（慢性支氣管炎）和“腸病”（潰瘍性結(jié)腸炎）兩種慢性非特異性炎癥疾病動物模型，選取三個不同的時間點，同步觀察肺與大腸微生態(tài)和MEK/ERK信號傳導(dǎo)變化，探索肺與大腸病理傳變的生物學(xué)基礎(chǔ)。
　　方法：以煙熏法復(fù)制肺?。灾夤苎祝┐笫竽Ｐ?，分別在模型第20天、模型第50天和模型第70天三個時間點采取標(biāo)本進(jìn)行肺腸同步動態(tài)觀察。以三硝基苯磺酸（TNBS）-乙醇相結(jié)合的方法誘導(dǎo)腸病（潰瘍性結(jié)腸炎）大鼠模型，分別

2、在模型第8天、第29天和第50天三個時間點采取標(biāo)本進(jìn)行肺腸同步動態(tài)觀察。培養(yǎng)檢測呼吸道和腸道的需氧細(xì)菌總數(shù)、厭氧細(xì)菌總數(shù)、腸桿菌、腸球菌、葡萄球菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌；Western-Blot法檢測肺組織和結(jié)腸組織勻漿中的MEK、p-MEK、ERK1/2、p-ERK1/2蛋白表達(dá)；ELISA法檢測大鼠肺組織和結(jié)腸組織勻漿中的TNF-α受體、IL-1β受體和C-FOS含量。
　　結(jié)果：
　　1.呼吸道和腸道菌群：

3、
　　肺病大鼠各個時間點的肺病模型大鼠在肺部和腸道都分別出現(xiàn)菌群種類和數(shù)量不同程度的變化，模型第20天時，需氧菌總數(shù)在呼吸道和腸道同步增多，腸道微生物定植抗力（B/E值）顯著下降，呼吸道與腸道的需氧菌總數(shù)和葡萄球菌中度相關(guān)（0.5≤r≤0.8）；模型第50天呼吸道與腸道的厭氧菌總數(shù)中度相關(guān)；模型第70天呼吸道與腸道的需氧菌總數(shù)和腸球菌中度相關(guān)。
　　腸病大鼠出現(xiàn)了腸道菌群失調(diào)，益生菌數(shù)量減少，條件致病菌數(shù)量增多，同時，呼吸道

4、菌群也出現(xiàn)部分菌群一定程度的相關(guān)變化。模型第8天時，需氧總數(shù)和葡萄球菌在呼吸道和腸道同步增多，厭氧總數(shù)和腸桿菌在腸道增多而在呼吸道減少。模型第29天時，需氧總數(shù)和葡萄球菌在在呼吸道和腸道同步減少，厭氧總數(shù)和腸桿菌在腸道減少而在呼吸道增多；模型第50天時，呼吸道和腸道的需氧菌總數(shù)、厭氧菌總數(shù)和葡萄球菌在呼吸道和腸道同步增多。
　　2.MEK/ERK信號通路：
　　肺病大鼠在模型第20天組、模型第50天組和模型第70天肺組織的p

5、-ERK1/2含量均較空白組顯著升高（P<0.05或P<0.01），肺組織的MEK/p-MEK、ERK/p-ERK蛋白變化均比結(jié)腸組織的相應(yīng)蛋白變化明顯，肺與結(jié)腸的MEK/p-MEK和ERK/p-ERK蛋白變化具有較為一致的趨勢。
　　腸病大鼠在模型第8天結(jié)腸組織的ERK1/2和p-ERK1/2含量較空白組顯著升高（P<0.01），第29天p-MEK含量顯著升高（P<0.05）。與模型第8天比較，模型第29天ERK1/2和p-ER

6、K1/2含量顯著升高（P<0.01或P<0.05）；模型第50天p-MEK、ERK1/2和p-ERK1/2含量均顯著降低（P<0.05）。肺組織僅在模型第29天與模型組第8天比較，肺組織的p-MEK含量顯著升高（P<0.05）。結(jié)腸組織與肺組織的MEK/ERK呈現(xiàn)同步變化規(guī)律，或同步增多，或同步減少，或在腸增多而在肺減少，或在腸減少而在肺增多。
　　3.TNF-α受體、IL-1β受體和C-FOS含量：
　　肺病大鼠在肺病模型

7、第70天，肺組織TNF-α受體和IL-1β受體含量顯著減少（P＜0.05），而結(jié)腸組織的TNF-α受體和IL-1β受體含量顯著增加（P＜0.05或P＜0.01）。在模型第50天肺和結(jié)腸組織c-Fos含量均顯著減少（P＜0.05）。
　　腸病大鼠在模型第8天結(jié)腸組織的TNF-α受體含量顯著減少而肺組織的TNF-α受體含量顯著增加（P＜0.05）；在模型第8天和第29天結(jié)腸組織IL-1β受體含量顯著增加而肺組織的IL-1β受體含量顯著

8、減少（P＜0.05）；在模型第29天和模型第50天結(jié)腸組織c-Fos含量顯著增加而肺組織的c-Fos含量顯著減少（P＜0.01）。
　　結(jié)論：
　　1.肺病大鼠可出現(xiàn)腸道菌群的改變，在“肺病及腸”病理傳變過程中，其呼吸道微生態(tài)系統(tǒng)和腸道的微生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)的失調(diào)，存在一定程度的動態(tài)相關(guān)性，肺與大腸在微生態(tài)方面的相互影響可能是“肺與大腸相表里”的內(nèi)涵之一。
　　2.腸病大鼠可出現(xiàn)呼吸道菌群的改變，在“腸病及肺”病理傳變過程中

9、，腸病大鼠呼吸道和腸道的部分菌群出現(xiàn)同步規(guī)律性變化?；蛲皆龆?，或同步減少。這說明微生態(tài)菌群的變化可能是“腸病及肺”的機(jī)制和表現(xiàn)形式之一。
　　3.肺病大鼠的肺組織在MEK/ERK通路上變化具有一定的規(guī)律性，p-ERK1/2可能是慢性支氣管炎在MEK/ERK通路上變化較為明顯的指標(biāo)，提示MEK/ERK通路可能是“肺病及腸”的生物學(xué)基礎(chǔ)之一。
　　4.腸病大鼠的肺組織和結(jié)腸組織的MEK/p-MEK和ERK/p-ERK蛋白變化具

10、有較為一致的趨勢，一定程度上體現(xiàn)了肺腸之間的同步變化。提示MEK/ERK通路可能是“腸病及肺”的生物學(xué)基礎(chǔ)之一。
　　5.肺病大鼠可出現(xiàn)肺腸TNF-α受體、IL-1β受體和c-Fos含量的同步動態(tài)變化，或在肺腸同步減少，或在肺減少而在腸增多。提示 TNF-α受體、IL-1β受體和c-Fos可能是“肺病及腸”的部分物質(zhì)基礎(chǔ)。
　　6.腸病大鼠可出現(xiàn)肺腸TNF-α受體、IL-1β受體和c-Fos含量的同步動態(tài)變化，或在肺腸同步減