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随着自动化、信息化时代的到来,不良的生活习惯及环境如同温水煮青蛙,伤害我们的身体。慢性病已成为影响我国人民健康和死亡的首要原因。然而慢性病影响因素复杂,机制尚不清楚。
自屠呦呦女士开创性地从中草药中分离出青蒿素,获当年的诺贝生理学/医学奖后,中草药被推上世界舞台,越来越多的科学家开始关注中草药,试图从中草药中寻找新的活性成分,推动人类健康事业发展。今天小薇发现了一篇有关从蓝靛果中提取的C3G活性物质对脂肪肝影响的文章,让我们一起来看看吧~
题目:原儿茶酸对代谢相关脂肪性肝病的保护作用研究
杂志:Gut Microbes
影响因子IF:12.2
出版日期:2023年7月
研究背景
代谢相关脂肪性肝病(Metabolic associated fatty liver disease,MAFLD)是由脂肪在肝脏中过度积累及代谢紊乱综合发展导致的一种常见的慢性肝病,其发生、发展机制复杂。既往研究表明饮食摄入多酚类物质可通过调节肠道微生物菌群从而改善MAFLD相关症状。课题组前期通过已筛选出矢车菊素-3-葡萄糖苷(cyanidin 3-glucoside,C3G)的四种代谢物原儿茶酸(protocatechuic acid,PCA)、间苯三酚醛(phloroglucinaldehyde,PGA)、香草酸(vanillic acid,VA)和阿魏酸(ferulic acid,FA)是改善小鼠MAFLD相关症状的主要活性成分,探究其潜在机制可能成为治疗MAFLD的切入点。 研究思路
该研究采用HE染色、自动生化分析仪、ELISA法探究C3G及其4种代谢产物对高脂饮食诱导的小鼠MAFLD模型的影响,表明PCA对小鼠MAFLD具有保护作用,且呈剂量依赖性;接着采用高脂诱导的MAFLD小鼠模型及FMT实验探讨PCA对脂质代谢和肠道菌群的调节作用,表明PCA对高脂/粪肠球菌诱导的小鼠MAFLD具有保护作用;最后通过转录组测序探究其影响MAFLD的潜在机制,表明PCA可通过促进Fgf1、Igfbp2、Irs1、Irs2的表达水平从而改善粪肠球菌诱导的小鼠MAFLD的胰岛素抵抗。
主要结果
1. C3G、PCA和PGA对高脂饮食诱导的MAFLD小鼠具有保护作用
如图2所示,HFD+C3G组、HFD+PCA组、HFD+PGA组小鼠的最终体重下降(图2a),肝脏脂质堆积减少(图2b),肝功能相关生化指标AST、ALT水平显著降低(图2c-d),血糖降低(图2e),HDL-c / LDL-c值升高(图2f),炎性细胞因子水平降低(图2g-k),表明在膳食中补充C3G、PCA和PGA对能显著改善高脂饮食诱导的小鼠肝脏脂质聚集及炎性反应。
图2 C3G、PCA和PGA对高脂饮食诱导的小鼠MAFLD具有保护作用
然而由于自然界中PGA极少存在,因此该研究选择PCA进行剂量依赖性确证实验,以探讨PCA与高脂饮食诱发的小鼠MAFLD的相关性
2. 对于高脂诱导的MAFLD小鼠,0.1%PCA比0.025%PCA保护效果更好
如图3所示,膳食补充0.025%或0.1%PCA均显著降低MAFLD小鼠的最终体重及脂肪堆积情况(图3a-f),肝功能相关生化指标AST、ALT水平显著降低(图3g),MDA(图3h),HDL-c / LDL-c值升高(图3i),TNF水平显著降低(图3j),胰岛素抵抗指数降低(图3k),且以上结果均呈剂量依赖性,表明PCA剂量依赖性的改善高脂饮食诱导的小鼠肝脏脂质聚集、炎性反应及胰岛素抵抗。
图3 PCA对高脂饮食诱导的小鼠MAFLD具有保护作用,具有剂量依赖性
3. PCA通过抑制肠球菌改善MAFLD
肠道微生物菌群是影响MAFLD发生发展的重要因素。与HFD组相比,PCA可显著降低厚壁菌与拟杆菌的比值(图4 a);进一步肠道微生物群特征分析表明(图4 b),PCA可显著降低肠球菌的相对丰度,且呈剂量依赖性;肠道微生物群与血清指标的相关性结果表明(图4 c),肠球菌与LDL-c、ALT和AST水平呈正相关,肠球菌与12种肝脏脂质代谢物呈正相关(图4 d)。进一步体外抑菌实验表明,PCA能显著抑制肠球菌的典型代表:粪肠球菌,理论MIC达到12.457 mM。
图4 PCA通过抑制肠球菌来改善小鼠MAFLD
4. 粪肠球菌可诱导小鼠MAFLD及PCA对粪肠球菌诱导的小鼠MAFLD具有保护作用
如图5所示,rE.faecalis组小鼠的最终体重增加了7.46%(图5 a),伴随肝脏脂质堆积以及炎症(图5 b-f);此外,血清(图5 g)和肝脏(图5 h)中CPT1α的表达水平降低,肝脏中NEFA(图5 i)和TG(图5 j)水平升高,肉碱(图5 k)水平降低。FMT实验结果表明,粪肠球菌可诱导小鼠MAFLD。
紧接着,进一步探究PCA对粪肠球菌诱导的小鼠MAFLD的影响。结果表明,PCA对粪肠球菌诱导的小鼠MAFLD具有保护作用(图5 l-k)。
图5 粪便移植及PCA对小鼠MAFLD的影响
5. PCA可通过促进Fgf1、Igfbp2、Irs1、Irs2的表达水平从而提高胰岛素敏感性
转录组测序结果表明,粪肠球菌能显著影响小鼠的基因表达(图6 a),而补充PCA可改善这一变化(图6 b-c)。
图6 各组基因表达差异的比较。(a)CTL组和粪肠球菌组之间的差异基因表达;(b)粪肠球菌组与粪肠球菌+PCA组之间的差异基因表达;(c)CTL、PCA组、粪肠球菌组和粪肠球菌+PCA组基因表达热图。
进一步分析胰岛素作用相关基因,如图7所示,PCA可上调粪肠球菌诱导的小鼠MAFLD的Fgf1、Igfbp2、Irs1、Irs2的表达情况,表明其可能通过促进Fgf1、Igfbp2、Irs1、Irs2的表达从而提高胰岛素敏感性(图7)。
图7 各组Fgf1、Igfbp2、Irs1、Irs2基因表达水平
文章小结
该文内容完整,主要亮点为:一、PCA对高脂饮食诱导的小鼠MAFLD具有保护作用,且呈剂量依赖性。二、PCA可通过抑制肠球菌改善MAFLD。三、PCA可通过促进Fgf1、Igfbp2、Irs1、Irs2的表达改善粪肠球菌诱导的MAFLD小鼠胰岛素抵抗。该研究反复论证结论之间的关系,逻辑严谨,实验设计简单,小薇读了以后也受益匪浅呢,对于相关方向的同学来说可借鉴性高,码住!感兴趣的朋友可以再深入了解一下,有不懂的地方也可以后台踢小薇哦,小薇时刻准备着~