正常情况下,位于肠道的细菌与机体保持平衡状态,各种细菌按一定的数量和比例形成共生的肠道菌群(gut flora),构成生物屏障阻止肠道细菌易位。肠道菌群失调(gut flora dysfunction)是指由于敏感肠道细菌被抑制,未被抑制的细菌乘机繁殖,从而引起肠道细菌的数量和比例发生异常。肠黏膜屏障损伤,是严重创伤,腹部大手术,放化疗等严重并发症之一,常伴随着肠道菌群失调,菌血症和营养不良。肠黏膜屏障的炎症和凋亡会引起肠黏膜屏障的断裂,引起肠道细菌易位,诱发多种炎性介质生成,产生“级联性瀑布样”炎症反应,导致全身炎症反应综合征(SIRS)和多器官功能障碍综合征(MODS),而细菌易位可能是肠屏障损伤和细菌生物学行为共同作用的结果。多粘菌素E(polymyxin E),又名粘菌素(colistin),是由多粘杆菌属产生的阳离子多肽抗生素之一,通过与革兰氏阴性细菌细胞壁膜磷脂结合,使细胞膜通透性增加,导致细胞死亡,具有迅速杀菌作用,包括鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯杆菌、肠杆菌属等,对厌氧菌等无效,且不经胃肠道吸收。因此,可以设想采用多粘菌素E灌胃减少肠杆菌诱导建立肠道菌群失调模型,研究肠道菌群失调对肠黏膜屏障及细菌易位的影响。本实验首先对正常小鼠胃内灌注多粘菌素E减少肠道阴性杆菌诱导建立肠道菌群失调模型,在此模型的基础上研究肠道菌群失调对肠黏膜屏障功能和细菌易位情况的影响。继而研究短时间和长时间分别胃内灌注多粘菌素E对非致病性E. coli增多诱导肠道菌群失调小鼠模型的肠屏障功能及细菌易位的影响。第一部分多粘菌素E诱导正常小鼠肠道菌群失调对肠屏障功能及细菌易位的影响目的：应用多粘菌素E灌胃正常小鼠诱导建立肠道菌群失调动物模型,研究肠道菌群失调对肠黏膜屏障及细菌易位的影响。方法：将20只雄性成年BAL B/C小鼠随机分为两组,每组10只。实验组采用多粘菌素E按0.2g/kg加入0.2m1生理盐水灌胃,1次/日,连续7d。对照组用等剂量生理盐水灌胃,1次/日,连续7d。实验结束次日观察两组小鼠肠道菌群、回肠黏膜病理形态、肠黏膜紧密连接超微结构、回肠黏膜组织紧密连接蛋白和免疫荧光分布表达,脏器(肝、脾、肾、淋巴结)细菌易位率等。结果：实验组小鼠盲肠黏膜和盲肠内容物的肠杆菌数量显著减少。常规病理检查发现实验组小鼠回肠黏膜下充血明显,绒毛稀疏,尖端有少量上皮坏死脱落,与对照组相比损伤明显。透射电镜显示实验组小鼠回肠上皮紧密连接的电子致密物质明显减少,紧密连接破坏。回肠黏膜组织中紧密连接蛋白Claudin-1、Occludin和Z0-1的蛋白质和免疫荧光密度表达量显著下降,脏器细菌易位率显著增高,与对照组相比有明显的统计学差异。结论：多粘菌素E灌胃能够诱导肠道菌群失调,且导致肠屏障功能损伤和细菌易位。第二部分多粘菌素E对非致病性E.coli增多诱导肠道菌群失调小鼠的肠屏障功能及细菌易位的影响目的：应用多粘菌素E对非致病性E. coli增多诱导肠道菌群失调小鼠模型灌胃,研究短期和长期使用多粘菌素E对肠黏膜屏障及细菌易位的影响。方法：将32只雄性成年BAL B/C小鼠随机分为四组,每组8只。正常组(A组)胃内灌注等量生理盐水,对照组(B组)采用自由饮菌的小鼠(非致病性E. coli,菌液浓度108/ml,8周)胃内灌注等量生理盐水,实验组使用自由饮菌的小鼠按0.2g/kg多粘菌素E加入0.2m1生理盐水灌胃,1次/日,分为连续4d(C组)及10d(D组)两组。实验结束次日观察四组小鼠肠道菌群、回肠黏膜病理形态、肠黏膜紧密连接超微结构、回肠黏膜组织紧密连接蛋白和免疫荧光密度表达,脏器(肝、脾、肾、淋巴结)细菌易位率等。结果：使用多粘菌素E灌胃4天(C组)后,改善了失调的肠道菌群,肠黏膜充血减轻,绒毛尖端轻微断裂,有明显改善,紧密连接肿胀减轻,电子致密物质密度明显增加(紧密连接的破坏明显减轻),回肠黏膜组织中紧密连接蛋白Claudin-1, Occludin和ZO-1的蛋白表达量及荧光密度显著增加,脏器细菌易位率显著降低,与对照组(B组)相比,有明显的统计学差异。使用多粘菌素E灌胃10天(D组)后,肠道菌群失调加重,肠黏膜充血加重,绒毛尖端断裂,有明显破坏,紧密连接破坏加重,回肠黏膜组织中紧密连接蛋白Claudin-1, Occludin和ZO-1的蛋白表达量及荧光密度显著较少,脏器细菌易位率显著增高,与多粘菌素E灌胃4天组(C组)相比,有明显的统计学差异。结论：适当使用抗生素(多粘菌素E)可以逐渐改善失调的肠道菌群,从而保护肠屏障功能、减少细菌易位,过量使用抗生素能够使原先已改善的肠道菌群失调加重,反而破坏肠黏膜屏障,增加细菌易位率。