重症急性胰腺炎肠屏障功能损伤与肠源性感染形成的机制

The recent studies showed that enterogenic infection was a major source of secondary infection of pancreatic or peripancreatic necrosisin severe acute pancreatitis (SAP) and accounted for most late deaths. However, the mechanism of enterogenic infection in SAP is not yet fully explored. In this study, we aim to investigate mutually crosstalk between intestinal epithelial barrier and indigenous microbiota, and exploit the molecular mechanisms of bacterial translocation following the damage of intestinal barriers and changes of intestinal microbiota. We will evaluate the alterations of intestinal permeability and the expression and location of tight junction proteins in intestinal epithelia in the animal models and the patients of SAP. Meanwhile, the variations of the structure and composition in gut microbiota are also to be assayed using the culture-independent techniques, such as denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE), quantitative PCR (q-PCR), fluoresent in situ hybridization (FISH) and DNA sequencing. This study will clarify the interrelation between the the damage of intestinal epithelial barrier, microbiota dysbiosis and bacterial translocation in SAP. Our data have implications for studying the pathogenesis of enterogenic infection and provide a novel insight into the prevention and treatment of gastrointestinal infectious disease and critically ill patients.

肠源性感染是重症急性胰腺炎(SAP)病人死亡的主要原因之一，但其发生机制尚不完全清楚。本申请项目拟以肠上皮屏障和肠道菌群为切入点，研究SAP肠源性感染发生的分子机制。通过动物试验和临床研究，探讨不同病程SAP肠上皮屏障功能的变化，激光共聚焦和Western blot分析肠上皮紧密连接结构蛋白表达和分布的改变，明确紧密连接结构破坏在SAP细菌易位形成中的作用；应用基于16S rDNA的分子生物学技术，研究SAP肠道微生态系统的动态变化，分析不同病程肠黏膜和肠腔菌群结构和组成的差异，测序鉴定与细菌易位密切相关的关键功能菌；通过上述研究，揭示SAP肠上皮屏障功能损伤、菌群失衡与细菌易位的交互作用关系。本申请项目从全新的角度阐释SAP肠源性感染形成的机制，为肠源性感染治疗新策略的提出建立研究基础，对临床肠源性感染防治、降低危重病人多器官功能障碍的发生率，具有十分重要的意义。

肠屏障功能损伤在重症急性胰腺炎（SAP）肠源性感染的发生发展过程中起到重要作用，本课题通过动物实验与临床研究相结合，应用激光共聚焦显微镜、Western blot、16S rDNA、FISH、ELISA、等生物学技术，对SAP肠源性感染形成的机制进行了深入研究。首先，建立SAP大鼠模型，取回、结肠组织，进行肠上皮紧密连接蛋白检测、肠通透性检测、肠道菌群检测，并取大鼠下腔静脉血清与肠组织匀浆进行细菌易位检测和细胞因子水平检测。结果显示：SAP组较对照组细菌易位阳性率明显升高，且SAP组肠组织匀浆中细胞因子水平（TNFα、IFNγ、IL-1β、IL-6和IL-10）明显升高。进一步分析显示SAP细菌易位阳性组紧密连接蛋白发生明显的变化，OC和ZO-1表达下降，CL-2表达升高，且该变化与肠道通透性增高和肠道菌群失调呈明显的相关性。由此我们推测肠上皮细胞间紧密连接蛋白的变化对于SAP肠源性感染的发生发展起到了关键作用，其中肠壁组织局部异常的细胞因子水平可能是导致紧密连接蛋白变化的重要原因。接下来我们通过临床研究进一步验证了我们的结论，SAP病人取外周血行细菌易位检测，经临床评价予以结肠镜检查，取回、结肠黏膜组织进行紧密连接蛋白分析以及肠道菌群分析，结果与前期动物实验结果相一致。综合上述结果，本研究为深入探讨SAP肠屏障功能损伤与肠源性感染奠定了坚实的工作基础，同时对于认识肠屏障功能、细菌易位、肠道菌群之间的关系提供了重要的启示性线索，为肠源性感染的治疗带来的更为深入的思考，具有重要的临床意义。项目资助发表高水平论文7篇，SCI收录5篇。培养硕士研究生6名，均已取得硕士学位；培养博士研究生3人，均在读。