《Frontiers in Physiology》:High-altitude hypoxia exacerbates gastric mucosal damage and regulates the Nrf2 signaling pathway in Helicobacter pylori-infected mice
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本研究通过建立高原低氧环境下幽门螺杆菌(H. pylori)感染小鼠模型,发现低氧可协同H. pylori加重胃黏膜屏障破坏,其机制与Keap1/Nrf2信号通路抑制导致的氧化应激(MDA↑、SOD/GSH-Px↓)和炎症因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)上调密切相关,为高原地区H. pylori胃炎防治提供新靶点。
引言
幽门螺杆菌(H. pylori)感染是全球慢性胃炎的主要病因,而高原低氧环境可能加剧其致病性。本研究通过模拟海拔5000米低氧环境结合H. pylori灌胃建立小鼠模型,探讨低氧对感染小鼠胃黏膜屏障及Nrf2信号通路的影响。
材料与方法
将C57BL/6小鼠分为对照组(Con)、低氧组(H)、H. pylori感染组(Hp)及感染+低氧组(HpH)。通过低压舱模拟高原环境,采用HE染色、免疫组化、Western blot等技术评估胃黏膜病理变化、紧密连接蛋白(ZO-1、Occludin)、凋亡相关蛋白(Bcl-2、Bax、Caspase-3)、氧化应激指标(MDA、SOD、GSH-Px)及Nrf2通路关键分子(Keap1、Nrf2、HO-1、NQO1)的表达。
结果
- 1.
胃黏膜病理损伤:HpH组胃黏膜上皮坏死、炎性细胞浸润及糜烂程度显著重于Hp组和H组(图1)。
- 2.
紧密连接蛋白表达:HpH组ZO-1和Occludin的mRNA及蛋白表达均进一步降低(图2A-E)。
- 3.
细胞凋亡调控:HpH组Bcl-2表达最低,Bax和Caspase-3表达最高(图2F-I)。
- 4.
氧化应激与炎症:HpH组MDA水平显著升高,SOD/GSH-Px活性最低;TNF-α、IL-1β、IL-6的mRNA表达均显著上调(图3)。
- 5.
Nrf2通路抑制:HpH组Keap1表达最高,Nrf2及其下游HO-1、NQO1表达最低(图4-5),表明低氧与H. pylori协同抑制该通路。
讨论
低氧通过增强H. pylori诱导的氧化应激和炎症反应,破坏紧密连接结构并促进细胞凋亡,最终加重胃黏膜损伤。Nrf2通路抑制可能是核心机制,其与HIF-1α、NF-κB通路的交叉调控需进一步研究。本研究为高原地区H. pylori相关胃病的防治提供了实验依据。
局限性
未进行Nrf2通路的功能性验证,样本量有限且仅使用雄性小鼠,未来需拓展多时间点及临床菌株研究。