飲食中給予色胺酸補充對脂多醣引致腸炎小鼠急性肺損傷之影響

發炎性腸道疾病 (inflammatory bowel disease, IBD) 與黏膜屏障損壞及過度發炎反應相關。研究發現 IBD 患者往往伴隨有肺部之疾病，因為腸道和呼吸系統擁有相似的黏膜免疫構造，因此腸道內的代謝物、病菌等會隨著血液及淋巴而使腸與肺相互影響，甚至提高患者肺部遭受感染之風險。色胺酸 (tryptophan, Trp) 經腸道菌代謝後產生芳香烴受體 (aryl hydrocarbon receptor, AhR) 配體，可活化 AhR 並促進 interleukin (IL)-22 分泌而維持腸屏障完整性，進而改善 IBD。目前尚未有研究探討 Trp 代謝物活化 AhR 路徑後，可否改善急性肺損傷 (acute lung injury, ALI)。故本實驗給予小鼠 Trp 補充後誘發腸炎及 ALI 以探討 Trp 與黏膜免疫之影響。實驗採用雄性 C57BL/6 小鼠，分為正常飲食組 (給予 AIN-93M 飼料) 與補充 Trp 飲食組 (以 AIN-93M 為基礎添加 0.5% (w/w) Trp)，3 週後給予 2% 葡聚醣硫酸鈉 (dextran sulfate sodium, DSS) 飲用水 5 天，再給予 5 天正常飲水以誘發腸炎。將腸炎引致成功的小鼠再依照是否誘發 ALI 分為下列四組：正常飲食腸炎組 (ND+Saline)、正常飲食腸炎加 ALI 組 (ND+LPS)、補充 Trp 飲食腸炎組 (TD+Saline)、補充 Trp 飲食腸炎加 ALI 組 (TD+LPS)。ALI 手術方式為氣管給予脂多醣 (lipopolysaccharide, LPS) 2 µg/mg BW 並於 24 小時後犧牲。結果顯示誘發 ALI 之小鼠肺部受損程度顯著增加。而飼料補充 Trp 可活化肺部 AhR 路徑，促進 zonula occludens (ZO-1)、claudin-5 表現，降低肺病理切片受損。因此可推論飲食中給予 Trp 補充可減輕 LPS 引致腸炎小鼠之 ALI。