孤独症谱系障碍小鼠肠道屏障功能研究

目的研究孤独症谱系障碍(ASD)模型小鼠肠道屏障功能及肠道动力的改变情况,为微生物-肠-脑轴在ASD发病中的作用提供理论基础。方法C57bl/6J雌鼠和雄鼠交配,丙戊酸钠(VPA)诱导的ASD模型及对照组小鼠分别于孕12.5天皮下注射VPA或生理盐水。BTBR模型组为BTBR T+Itpr3tf/J小鼠交配所产幼雄鼠。各组小鼠出生3周后,每窝随机选择2只雄鼠,各组5窝,共计10只,纳入相应组别。各组小鼠6周开始按如下顺序进行行为学检测:旷场实验、埋珠实验、三室社交实验、发声检测和自我梳理实验,各检测间隔5 d。评估小鼠肠道动力(粪便含水量及小肠推进率)和小鼠肠道屏障功能:FITC-葡聚糖灌胃后光谱仪检测小鼠血清中FITC-葡聚糖水平;Western blot检测各组小鼠结肠TREK1,CLDN1,CLDN3,OCLN及ZO1蛋白的表达;qPCR检测各组小鼠结肠Il6,Tnf-α和Ifn-γmRNA的表达情况。结果行为学检测结果显示:与对照组相比,BTBR组和VPA组小鼠穿越旷场中间区次数和停留时间显著降低(P<0.05);于目标小鼠侧室的停留时间率显著降低(P<0.05);埋珠率和自我梳理时间均显著升高(P<0.05);在(20~50)kHz和(50~100)kHz频率范围的发声次数及持续时间均显著降低(P<0.05)。与对照组相比,BTBR组小鼠粪便含水量显著降低(P<0.05),而VPA组小鼠的差异无统计学意义(P>0.05)。BTBR组和VPA组小鼠小肠推进率与对照组相比无差异(P>0.05)。此外,与对照组相比,BTBR组和VPA组小鼠血清FITC-葡聚糖水平均升高,结肠TREK1,CLDN1,CLDN3,OCLD蛋白的表达水平降低,结肠Il6,Tnf-α和Ifn-γmRNA的表达显著升高,差异均具有统计学意义(P<0.05),而ZO1的表达差异无统计学意义(P>0.05)。结论鉴于BTBR及VPA模型小鼠均表现出与ASD患者类似的广泛行为障碍,上述模型可作为ASD研究的可靠参考。与此同时,两种ASD小鼠模型均出现肠道紧密连接蛋白表达下调,肠道屏障通透性和促炎细胞因子水平的增高,表明微生物-肠-脑轴在ASD发病中扮演重要角色,且对治疗ASD症状具有潜在临床价值。