壳寡糖对手术创伤致犬免疫抑制和炎症反应的作用及分子机制

Major surgery or trauma immune function damage and inflammation reaction, make the body prone to infection, multiple organ failure and tumor metastasis and other complications, postoperative healing effect is even important cause of death, there is still a lack of effective drugs and methods of prevention. In recent years, chitosan oligosaccharide has become the focus of medical and veterinary research because of its unique biological activities. This project chooses COS as the natural immune stimulation and inflammatory regulation of active substances, resulting in surgical trauma stress based immunosuppression and inflammation animal model on the study of COS in surgical trauma after promoting recovery of immune function and regulation of inflammatory reaction, so as to provide new ideas and ways for the protection of animal body damage; The molecular mechanism of COS regulation of animal immunity caused by trauma on stress injury and inflammatory reaction from MAPK and NF- B signaling pathway, lays a foundation for the further study of COS and its derivatives in the prevention and control of animal immunity and inflammatory diseases and application.

大手术或严重创伤引起的免疫系统功能损伤和炎症反应，使机体容易发生感染、多器官功能衰竭和肿瘤转移等并发症，是影响术后愈合甚至导致死亡的重要原因，目前尚缺乏有效的防治药物和方法。近年来，壳寡糖（Chitosan oligosaccharides，COS）以其多种独特的生物学活性，逐渐成为医学和兽医学等领域研究的焦点。本课题针对临床上常见的手术创伤应激造成的机体免疫抑制和过度炎症反应，选取COS这一天然免疫刺激和炎症调节活性物质，在腹腔镜外科技术建立比格犬肝脏部分切除动物模型的基础上，研究COS对手术创伤后免疫功能恢复和炎症反应的调节作用，从而为动物机体损伤的防护提供新的思路和选择；并以MAPK和NF-κB信号通路为切入点，探究COS调控动物创伤应激所致免疫损伤和炎症反应的分子机制，为COS及其衍生物在防治动物免疫抑制和炎症性疾病的进一步研究和应用奠定基础。

本项目针对临床上常见的手术创伤造成的机体免疫功能损害和过度炎症反应，选取壳寡糖作为免疫刺激和炎症调节活性物质，在腹腔镜技术建立比格犬肝脏部分切除模型的基础上，探究了壳寡糖对手术创伤后免疫功能和炎症反应的调节作用及机制。本研究采用四套管法成功完成了比格犬腹腔镜肝脏部分切除创伤模型的建立，平均手术时间102.00±9.07 min，手术切口总长度6.70±0.54 cm，估计平均失血量32.00±16.43 ml。在术后给予实验犬20mg/kg壳寡糖，结果显示术后1天、3天壳寡糖组血清AST明显低于模型组（p＜0.01）；术后3天壳寡糖组血清IgA和IgG含量明显高于模型组（p＜0.01）；术后1、7天寡糖组促炎因子TNF-α显著降低（0.01＜p＜0.05），术后3、7天IL-1β显著降低（p＜0.01）；壳寡糖组抗炎因子IL-4和IL-10在术后3天、7天明显高于模型组（p＜0.01）。肝组织病理学结果显示壳寡糖组肝索结构较清晰，肝细坏死较少，门管区卵圆细胞和胆管明显增生；术后7天和28天壳寡糖组肝组织Ki-67阳性细胞表达高于模型组。肝脏蛋白组学结果显示，壳寡糖组术后7d差异表达的蛋白质共有518个，上调的差异蛋白富集到的通路有氧化磷酸化、核糖体通路等；下调的差异蛋白质富集到的通路有P53信号通路、S粘蛋白型O-多糖的生物合成、MAPK信号通路等。此外，壳寡糖组在术后7天粪便Fusobacterium、Bacteroides和Megamonas的相对丰度显著增加。.本研究突破了运用腹腔镜微创外科方法构建中大型动物肝脏创伤模型的技术性难题，揭示了手术创伤后机体免疫功能和炎症反应的变化规律，为未来科学研究提供了理想的实验动物模型和重要的数据支撑。同时，初步阐明了壳寡糖对手术创伤致犬术后免疫和炎症反应的调节作用和分子机制，为壳寡糖在动物围手术期器官保护、免疫抑制和炎症性疾病的进一步研究和应用提供了理论保障。另外，还拓展研究了壳寡糖对肝脏部分切除术后肠道菌群的影响，为本课题的进步一延续和深入研究奠定了坚实的基础。