腸道共生菌群調(diào)控小鼠肝臟再生的機制研究.pdf

1、哺乳動物的腸道內(nèi)存在著種類和數(shù)量繁多的共生菌群，它們既可以被免疫系統(tǒng)所調(diào)控，又可以影響免疫系統(tǒng)細胞的組成比例和免疫應(yīng)答反應(yīng)。腸道共生菌群不僅參與調(diào)控腸道內(nèi)的免疫系統(tǒng)應(yīng)答以及腸道相關(guān)的疾病，也可以參與調(diào)控肺臟、肝臟和皮膚等身體其它器官的免疫應(yīng)答反應(yīng)以及相關(guān)的炎癥。來源于腸道共生菌群的代謝產(chǎn)物以及食物抗原可以通過門靜脈直接進入肝臟，對肝臟的炎癥和免疫應(yīng)答進行調(diào)控。腸道共生菌群被發(fā)現(xiàn)可以參與肝癌、自身免疫性肝炎以及非酒精性脂肪肝的發(fā)生過程，也

2、被認為可以促進肝臟再生的過程，然而其中的免疫學(xué)機制目前研究得并不是很清楚。
　　在本文的研究中，我們在小鼠的飲用水中分別加入氨芐霉素、萬古霉素、硫酸新霉素以及甲硝唑四種抗生素，給小鼠喂水一個月后清除腸道的共生菌群，將飲用正常水的小鼠作為其相應(yīng)的對照，進行肝切除手術(shù)，通過觀察小鼠的肝體比重、免疫組化的方法檢測小鼠肝細胞增殖的速率來比較兩種小鼠肝臟再生的能力。進一步給喂水一周、二周、三周、四周的小鼠分別進行肝切除以及檢測結(jié)腸中細菌載量

3、，來分析比較腸道共生菌群的載量與肝臟再生能力之間的關(guān)系，再分別將氨芐霉素、萬古霉素、硫酸新霉素以及甲硝唑四種抗生素分別加入小鼠的飲用水中，探究何種抗生素敏感的共生菌群影響了肝臟再生的能力。通過比較抗菌素處理小鼠和對照小鼠在肝切除的不同時間點免疫系統(tǒng)細胞的比例和絕對數(shù)量來分析腸道共生菌群是通過影響免疫系統(tǒng)的亞群來調(diào)控肝臟再生的過程。
　　我們的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)口服抗生素清除腸道共生菌群后小鼠肝臟ALT、AST水平?jīng)]有發(fā)生顯著上調(diào)，也不會

4、引起小腸和結(jié)腸的炎癥發(fā)生，小鼠各個時間的肝體比重以及肝細胞的增長速率較對照組明顯下調(diào)，隨著抗生素喂水時間的延長，小鼠結(jié)腸中的細菌載量也相應(yīng)的減少，伴隨著小鼠肝臟再生能力的下降，在三周后穩(wěn)定下來。進一步，我們分別將這四種抗生索加入到小鼠的飲用水中，觀察單獨一種抗生素對于小鼠肝臟再生能力的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)氨芐霉素的處理相比于其它三種抗生素，對肝臟再生的抑制能力最強，暗示著氨芐霉索敏感的腸道共生菌群可以促進肝臟再生的過程。
　　對免疫學(xué)機

5、制的研究發(fā)現(xiàn)，在抗生素喂水小鼠中肝切除的各個時間點，肝臟CD3+NK1.1+的NKT細胞比例、數(shù)量以及活化程度較正常飲用水小鼠相比顯著增加，并且這群增加的NKT細胞是CDld依賴的，高表達趨化因子CXCR6且凋亡比例顯著減少，在抗原刺激后活化性受體NKG2D，F(xiàn)as，CD69的表達顯著上調(diào)，抑制性受體NKG2A的表達上調(diào)，分泌細胞因子IFNγ的能力顯著增強?？股匚顾∈笤贑Dld依賴的NKT細胞缺失或者阻斷CDld分子的功能的時候肝細

6、胞的增殖能力增強，而轉(zhuǎn)輸CDld依賴的NKT細胞會加重肝細胞增殖能力的減弱。T細胞以及NK細胞的清除小鼠中在抗生素口服處理后肝臟再生的能力無明顯變化。
　　接下來我們研究發(fā)現(xiàn)，抗生索處理的小鼠中Kupffer細胞在肝臟中聚集、活化，并且Kupffer細胞在肝臟中的聚集是由于自身增殖能力增強而并非由外周血單個核細胞分化而來。Kupffer細胞表面活化性的標志CD80，CD86以及CD68的表達顯著上調(diào)，TLR信號受體TLR2，TLR

7、4的表達也明顯上調(diào)。在體外LPS的刺激作用下，其分泌IL-6，TNFα，IL-10以及IL-12的能力顯著增強，TLR3的激動劑polyl∶C可以明顯回復(fù)抗生素處理小鼠肝臟再生的能力，而單次腹腔注射TLR2的激動劑Pamsck4以及TLR4的激動劑LPS顯著減弱抗生素處理小鼠肝臟再生能力。接下來我們連續(xù)三天給小鼠腹腔注射低劑量的LPS模擬小鼠LPS耐受誘導(dǎo)模型，研究發(fā)現(xiàn)，LPS耐受模型可以顯著下調(diào)抗生素處理小鼠Kupffer細胞表面CD

8、80，CD86以及TLR受體的表達，而相應(yīng)的肝臟再生的能力顯著上調(diào)。
　　最后，我們在用脂質(zhì)體體內(nèi)清除Kupffer細胞，發(fā)現(xiàn)清除Kupffer細胞，肝切除12小時后，肝臟NKT細胞的活化性受體NKG2D，CD69和CD25的表達顯著下調(diào)，分泌細胞因子IFNγ的能力減弱，同時我們在抗生素喂水小鼠肝切除前后的血清中檢測到了IL-12表達的顯著上調(diào)，IL-12p40缺陷的小鼠或者IL-12的中和抗體可以顯著抑制肝臟中的NKT細胞的活化