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背景与目的胃炎是由不同病因导致的胃黏膜炎性病变,是常见的严重影响人民健康的疾病之一。研究发现应激对胃炎的发生发展有很重要的促进作用,随着社会变化节奏的加快及各种竞争的加剧,人们所承受的压力等精神应激也越来越大,但是目前对应激性胃炎发生的分子机制尚不完全明确,有关其与胃部菌群的具体关系和分子机制尚需进一步的探究。持续的压力会破坏机体内稳态环境(homeostasis),例如诱导免疫紊乱、消化道菌群失调等,从而直接威胁身体健康导致各种疾病,如抑郁症、心脏病、消化性溃疡甚至癌症等。人胃黏膜内定居着200多种的细菌,当机体受到某些内因或外因的刺激时,可引起胃肠道菌群的结构、定位、数量、比例和代谢特征等的变化,进而导致疾病的发生,但是目前有关应激性胃炎发生机制与菌群的关系未见具体报道。众所周知机体的先天性免疫系统特别是模式识别受体(pattern-recognition receptors, PRRs)在维护消化道菌群稳态过程具有重要作用,虽然正常菌群对维持宿主生理功能具有重要的作用,但是宿主仍对其保持警戒,以保持菌群生态结构的稳定,而免疫系统的过度警戒或者警戒不足均会导致菌群失调,即免疫稳态(homeostasis)影响消化道菌群稳定,因此PRRs的表达水平会影响菌群的稳定。NLRP1是一种模式识别受体,又被称作炎性小体(Inflammasome),由胞浆内PRRs参与组装而成一种多蛋白复合体,是固有免疫系统的重要组成。炎症小体能够识别病原相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns, PAMPs)或者宿主来源的危险信号分子(damage-associated molecular patterns, DAMPs),招募和激活促炎症蛋白酶Caspase-1。活化后的Caspase-1进而裂解IL-1β和IL-18的前体pro-IL-1β和pro-IL-18,产生成熟的细胞因子IL-1β和IL-18。目前已确定多种炎性小体参与的针对多种病原体的宿主防御反应,NLRP1普遍存在于绝大多数哺乳动物的免疫系统中,在小鼠中有三个同源基因(NLRP1a, b,c),其中只有NLRP1b能够被细菌毒素诱导表达组成炎性小体。但是目前尚未见NLRP1b在应激性胃炎发病过程中作用的报道。最近的研究表明硫化氢(Hydrogen Sulfide, H2S)在维持肠道菌群稳定过程中发挥重要作用。H2S是一种重要的气体信号分子,主要通过胱硫醚-p-合成酶(cystathionine-β-synthase, CBS)与胱硫醚-Y-裂解酶(cystathionine-γ-lyase, CSE)两种酶经L-半胱氨酸(L-cysteine)代谢合成。H2S从多方面影响胃肠道的功能,H2S可以促进粘膜防御、加速消化道溃疡的愈合以及缓解炎症反应,并有研究表明H2S对压力诱导的急性胃溃疡具有明显保护。综合以上信息我们推测H2S在维持胃内菌群平衡中具有重要作用。本论文通过建立小鼠应激性胃炎模型,研究应激性胃炎发生过程中,胃部菌群、模式识别受体及H2S之间的联系及其作用,以期为应激性胃炎的发病机制提供系统的解释及新的治疗思路。材料与方法本研究所用SPF级C57BL/6雄性实验小鼠购自北京华阜康生物科技股份有限公司,通过恐水试验Water-avoid Sress (WAS)建立小鼠应激性胃炎模型。通过16SrRNA测序技术检测小鼠胃部菌群的种类。采用Real-time PCR技术、酶联免疫吸附实验、Western Blot技术、免疫荧光技术(使用小鼠胃石蜡切片)、硫化氢释放实验等检测相关炎性因子表达及酶活性。结果本课题的研究中,首先经HE染色和组织学评分等证实经WAS可以诱导小鼠胃部炎症发生。经16SrRNA测序发现与空白组小鼠相比,实验组小鼠胃部菌群发生显著改变。组织H2S的释放试验不仅证实了胃组织能合成释放H2S,且胃组织释放H2S含量随着WAS应激时间的延长而减少。通过Real-time PCR和Western Blot技术及免疫荧光试验证实CBS和CSE存在于小鼠胃部细胞,并且应激环境下CBS和CSE的表达随应激天数的增加而下调。应激使小鼠胃体内的NLRP1b表达上调,诱导下游的caspase-1信号分子成熟,并证实其下游的炎性因子1L-18和IL-1p的变化同NLRP1b相一致。另外给予WAS小鼠外源性硫化氢后胃部菌群变化同对照组相似度很高。结论恐水压力应激能够刺激小鼠胃炎的发生,本实验研究结果表明在小鼠体内,恐水刺激能够抑制胃内H2S的产生,从而导致胃内菌群紊乱与NLRP1b高表达,而紊乱的菌群可进一步刺激NLRP1b高表达,进而诱导IL-18与IL-1β等炎性因子大量产生,促进了胃部炎症的发生和发展,为应激性胃炎的发生机制提供了一项较为具体的解释。