诱导型多能干细胞通过修复ZO-1蛋白改善脓毒症小鼠肠黏膜通透性和细菌移位

【目的】探讨诱导型多能干细胞(i PS-MSC)对脓毒症小鼠肠黏膜通透性的改善作用和对肠道菌群移位的影响。【方法】采用尾静脉注射脂多糖(LPS,10 mg/Kg)建立小鼠脓毒症模型。常规培养及传代i PS-MSC。在脓毒症建立2 h和6 h经小鼠尾静脉注射进行治疗干预(1×106/只)。利用基因重组技术制备新质粒p ET28b(+)-EGFP,转染大肠杆菌,并在脓毒症后连续2 d予小鼠进行灌胃处理。在脓毒症发生72 h后,取各组小鼠腹水及肠系膜淋巴结匀浆于Kan抗性的LB培养基培养鉴定,计算和比较菌群负荷。通过透射电镜观察小鼠小肠黏膜上皮细胞超微结构的变化。Western blotting法检测各组小鼠肠黏膜ZO-1蛋白的表达。荧光显微镜下观察带有GFP绿色荧光蛋白的ips-MSC在损伤肠黏膜的移行和归巢情况。【结果】成功构建表达绿色荧光的重组大肠杆菌p ET-28b(+)-EGFP作为实验用示踪菌。灌胃处理后,ips-MSC治疗的小鼠腹水和肠系膜淋巴结的示踪菌的菌负荷较脓毒症组明显降低,其中ips-MSC 2 h治疗组较6 h治疗组降低的更明显。透射电镜观察发现脓毒症小鼠肠系膜上皮细胞间紧密连接结构破坏,细胞间缝隙增宽,而经i PS-MSC治疗的小鼠细胞间紧密连接结构破坏明显改善,在2 h治疗组表现更为明显,伴随紧密连接蛋白ZO-1的表达水平升高。【结论】静脉注射i PS-MSC能够向脓毒症小鼠损伤的肠黏膜移行,通过提高连接蛋白ZO-1的表达,修复紧密连接,改善脓毒症小鼠肠黏膜的通透性,减少脓毒症时肠道菌群的移位。