丁酸钠对Caco-2细胞肠屏障的作用及NF-κB途径的影响

作者：黄晓忠; 郭世坤; 胡笑笑; 林孝坤; 包小周; 夏肇波; 朱利斌; 李仲荣^*

来源：中华小儿外科杂志, 2020, 41(10).

• 肠黏膜
• 丁酸钠
• NF-κB炎症信号通路

目的通过观察高浓度丁酸钠(sodium butyrate, NaB)(5 mmol/L, 8 mmol/L)对单层Caco-2细胞肠屏障模型的作用, 及该过程中对NF-κB通路的影响, 旨在探讨高浓度NaB破坏单层Caco-2细胞肠屏障模型的可能分子机制。方法使用不同浓度的NaB及雷公藤甲素(triptolide, TP)(特异性抑制NF-κB)50 nmol/L作用体外培养的Caco-2细胞及单层Caco-2细胞肠屏障模型, 按照作用的试剂和浓度分为0 mmol/L NaB(对照组)、50 nmol/L TP组(TP组)、2 mmol/L NaB组(NaB Ⅰ组)、5 mmol/L NaB(NaB Ⅱ组)、8 mmol/L NaB(NaB Ⅲ组)、5 mmol/L NaB+50 nmol/L TP组(NaB+TP组)。测定单层Caco-2细胞肠屏障模型的跨上皮电阻(transepithelial electrical resistance, TER)及菊粉-FITC(inulin-FITC)的通透性;用实时荧光定量聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)及蛋白质印迹法检测各组IL-1β和TNF-α的mRNA及蛋白水平;用核质分离试验检测p65蛋白入核水平的变化。结果①高浓度NaB(5 mmol/L、8 mmol/L)作用于单层Caco-2细胞肠模型72 h后, 与对照组相比, TER显著下降, inulin-FITC通透性显著升高;如5 mmol/L NaB作用于单层Caco-2细胞肠屏障72 h, TER降低至(106.33±4.04)(Ω×cm2), inulin-FITC的通透性升高至(12.52±1.82)%, 与对照组相比, 差异均具有统计学意义(P<0.05);而使用50 nmol/L TP特异性抑制NF-κB后, 其TER升高至(398.33±3.06)(Ω×cm2), inulin-FITC的通透性降低至(7.24±0.25)%, 差异具有统计学意义(P<0.05), 提示5 mmol/L NaB对肠屏障的破坏作用被显著抑制;②高浓度NaB(5 mmol/L、8 mmol/L)作用Caco-2细胞72 h, IL-1β和TNF-α mRNA及蛋白的表达水平较对照组显著提高, 且p65蛋白入核水平也显著提高, 差异具有统计学意义(P<0.05);③在5 mmol/L NaB的基础上, 使用TP抑制NF-κB后, 可显著抑制高浓度NaB诱导IκB-α的磷酸化及p65蛋白入核, 并显著降低IL-1β与TNF-α的表达水平。结论高浓度NaB可破坏肠屏障功能, 其机制可能与活化NF-κB通路, 促进炎症因子释放相关。

• 单位
  温州医科大学附属第二医院