背景与目的
镰状细胞病（Sickle Cell Disease, SCD）是一种遗传性疾病，其特征是慢性炎症、血管阻塞和内皮功能障碍，导致缺血性损伤和进行性器官损害，包括肠道损伤。SCD中的肠道血流障碍可能会破坏肠道稳态，导致菌群失调、通透性增加、微生物易位和全身性炎症。这种恶性循环加剧了血管和免疫系统的并发症。基于羟基脲（HU）已知的血管和抗炎作用，推测该疗法可能有助于维持SCD患者的肠道屏障完整性。本研究旨在评估SCD小鼠的肠道灌注和通透性，并探讨HU治疗（SCD的标准治疗）的效果。
方法
本研究使用4个月大的雄性和雌性半合子（AS）和纯合子（SS）Townes小鼠。小鼠禁食4小时后，经口给予4 kDa的异硫氰酸荧光素（FITC）-葡聚糖（60 mg/100 g体重），3小时后通过光谱测定法测量血浆中的荧光强度，以评估肠道通透性。
为评估肠系膜血流灌注，小鼠被麻醉后暴露肠系膜，使用实时激光散斑对比成像系统（PeriCam PSI System®，Perimed，瑞典Järfälla）测量肠道环和肠系膜血管的灌注水平。一部分SS Townes小鼠接受羟基脲治疗（50 mg/kg/天，持续6周），另一组则给予对照水，以评估HU对肠道通透性、肠系膜灌注和系统性炎症标志物的影响。
结果
SS小鼠的血浆FITC-葡聚糖水平显著高于AS对照组，表明其肠道通透性增加（图1A）。此外，激光成像分析显示，与AS小鼠相比，SS小鼠的肠系膜灌注显著降低（图1B），提示肠道血管功能异常。值得注意的是，HU治疗显著降低了肠道通透性，其血浆FITC-葡聚糖水平接近AS对照组（图1A）。此外，HU显著改善了肠系膜血流灌注（图1B），肠道环和肠系膜血管的灌注信号增强。
SCD小鼠的血清脂多糖结合蛋白（LBP，图1C）、钙卫蛋白（CALP，图1D）、肠道脂肪酸结合蛋白（IFABP，图1E）和IL-17（图1F）水平均高于对照组。HU治疗显著降低了钙卫蛋白和IFABP水平，表明其可能减少微生物易位，改善肠道屏障功能和炎症。有趣的是，HU治疗后IL-17水平升高。尽管IL-17通常被认为具有促炎作用，但它也参与上皮屏障的维持和肠道菌群组成的调控。
图1：镰状细胞病小鼠肠道屏障完整性、炎症标志物及肠系膜血流灌注情况
A）AS和SS Townes小鼠血浆中FITC-葡聚糖的浓度。
B）通过激光散斑对比成像系统（PeriCam PSI System®，Perimed，瑞典Järfälla）实时血流灌注分析图像生成的P.U值（Perfusion Units），用于评估对照AS和SS Townes小鼠的血流灌注。
C）LBP水平、D）钙卫蛋白（Calp）水平、E）IFABP水平和F）IL-17水平在经HU治疗或未治疗的Townes小鼠血清中的测定结果。SS Townes小鼠经口给予HU（50 mg/kg/天，持续6周）或对照水。
p值来自方差分析（ANOVA）的统计结果。
在激光散斑对比成像过程中，拍摄了小鼠肠道环和肠系膜循环的代表性图像，以实时评估组织血流灌注；红色区域表示血流灌注较高的区域。
AS：半合子；Calp：钙卫蛋白；FITC：异硫氰酸荧光素；HU：羟基脲；IFABP：肠道脂肪酸结合蛋白；LBP：脂多糖结合蛋白；P.U：灌注单位；SS：纯合子。
结论
综上所述，本研究结果证实了SCD小鼠存在肠道功能紊乱，并表明HU有助于维持肠道健康。HU的有益作用包括减少系统性炎症、恢复肠道屏障完整性，并改善肠系膜和肠道血流灌注。这些发现表明，HU作为一种已在SCD患者中使用的药物，可能也为该人群的肠道健康管理提供一种治疗策略。
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