導(dǎo)讀
非酒精性脂肪肝（NAFLD）的發(fā)病率每年都在上升，新的證據(jù)表明腸道細(xì)菌在NAFLD中起著因果作用。柚皮苷是柑橘類水果中富含的一種天然黃酮，有報(bào)道稱它可以減少肝臟脂肪的積累，但迄今為止，并沒有研究柚皮苷的益處是否與腸道細(xì)菌有關(guān)。因此，作者研究了柚皮苷的抗血脂作用是否與調(diào)節(jié)腸道細(xì)菌和代謝功能有關(guān)。在本研究中，C57BL/6J小鼠飼喂高脂飼料（HFD） 8周，然后再飼喂高脂飼料（添加或不添加柚皮苷）8周。柚皮苷干預(yù)可降低高脂小鼠的體重增加、肝臟脂肪堆積和脂肪生成，并降低血漿生化指標(biāo)。腸道菌群分析表明，柚皮苷改變了腸道菌群的組成結(jié)構(gòu)，其特征是益菌增多，有害菌減少。Spearman相關(guān)性分析顯示，屬水平Allobaculum、Alloprevotella、Butyricicoccus、Lachnospiraceae_NK4A136_group、Parasutterella和uncultured_bacterium_f_Muribaculaceae與血脂水平負(fù)相關(guān)，Campylobacter、Coriobacteriaceae_UCG-002、Faecalibaculum和Fusobacterium與血脂水平正相關(guān)。這些結(jié)果提示柚皮苷可能作為一種潛在的預(yù)防腸道失調(diào)和緩解NAFLD的藥物。
英文題目：Naringin Attenuates High Fat Diet Induced Non-alcoholic Fatty Liver Disease and Gut Bacterial Dysbiosis in Mice
發(fā)表期刊：Frontiers in Microbiology
影響因子：4.235
發(fā)表時間：2020.11.13
單位：北京醫(yī)院
原文鏈接：
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2020.585066/full
研究背景
非酒精性脂肪肝是一種常見的、多因素的、尚不清楚的肝病，其全球發(fā)病率正在上升。NAFLD主要與不健康的飲食模式和生活方式有關(guān)。非酒精性脂肪肝的發(fā)展取決于肝細(xì)胞內(nèi)脂滴的病理性積累。腸道細(xì)菌影響小鼠和人類血液和組織中的脂質(zhì)代謝和脂質(zhì)水平。確定腸道細(xì)菌組成可能有助于預(yù)測NAFLD的嚴(yán)重程度，并提出新的治療靶點(diǎn)。
柚皮苷（NAR）是富含在柑橘類水果中的一種主要的黃酮，似乎可以減少肝臟的脂質(zhì)積累，使其在治療NAFLD方面具有巨大的潛力。使用NAR進(jìn)行治療NAFLD可能是調(diào)節(jié)腸道細(xì)菌組成的一種潛在策略。然而，尚未有研究報(bào)道評價NAR對NAFLD模型小鼠腸道細(xì)菌的影響。
圖片
材料與方法
試驗(yàn)材料：6周齡雄性C57BL/6J小鼠，ND組n=10，ND+NAR組n=10，HFD組n=10和HFD+NAR組n=10。
試驗(yàn)方法：16S rRNA V3+V4區(qū)域測序
研究結(jié)果
1、補(bǔ)充NAR減少HFD誘導(dǎo)小鼠脂質(zhì)積累
與ND組相比，HFD組肝臟脂肪堆積較多、肝臟體積增大、顏色黃色、質(zhì)地堅(jiān)硬，表現(xiàn)出柔軟的紋理和光滑的紅褐色表面（圖1A）。NAR處理HFD后明顯改善了肝臟表征。HE和油紅O染色顯示，HFD組肝細(xì)胞有較多的氣球樣變性和較多的染紅脂質(zhì)，而HFD+NAR組肝組織脂質(zhì)積累減少（圖1B-C）。此外，相比于低脂飼喂小鼠高脂飼喂小鼠體重、肝臟重量和肝臟體重比值均增加。補(bǔ)充NAR的高脂飼喂小鼠中阻止了這種增加的現(xiàn)象（圖1D-F）。因此，NAR改善了HFD誘導(dǎo)的脂肪脂質(zhì)累積和體重增加。
圖1NAR對高脂小鼠脂肪累積和體重的影響
2、補(bǔ)充NAR改善血液中脂質(zhì)含量
圖2為四組小鼠血脂結(jié)果。與對照相比，HFD組小鼠TC、HDL-C和LDL-C水平升高，提示HFD組血脂代謝異常。補(bǔ)充NAR可以預(yù)防HFD引起的高血脂，四組間血清TG水平差異不顯著。
圖2 NAR對HFD小鼠血脂水平的影響
3、補(bǔ)充NAR可減肝功能、血糖、hsCRP和LPS和肝臟炎癥
相比于ND組小鼠，NAR處理組小鼠血清ALT水平升高、ALT水平降低（圖3A）。高脂飼喂提高了血清葡萄糖和hsCRP的產(chǎn)生，而NAR僅恢復(fù)了血清中的葡萄糖（圖3C-D）。HFD誘導(dǎo)血清中LPS釋放，增加肝臟中F4/80陽性和MPO陽性細(xì)胞；NAR處理的HFD小鼠血清中脂多糖的釋放和肝臟中炎癥細(xì)胞的釋放均降低（圖3E-G）。各組血清AST水平差異不顯著（圖3B）。
圖3NAR對HFD小鼠血清ALT、AST、葡萄糖、hsCRP和LPS水平及肝臟F4/80和MPO的影響。
4、補(bǔ)充NAR減少脂肪生產(chǎn)
相比于低脂飼喂小鼠，高脂飼喂小鼠脂質(zhì)代謝相關(guān)的關(guān)鍵蛋白表達(dá)水平更高（圖4）。NAR處理降低了HFD誘導(dǎo)的肝臟脂質(zhì)代謝相關(guān)蛋白的表達(dá)。
圖4 NAR對高脂小鼠肝臟脂肪生成相關(guān)蛋白表達(dá)的影響
5、NAR治療改變了HFD誘導(dǎo)小鼠腸道細(xì)菌成分
除HFD組回腸、盲腸和結(jié)腸的OTUs較ND組降低外，4組腸道不同部位的細(xì)菌OTUs無明顯差異（圖5A）。添加NAR降低了ND組小鼠盲腸和結(jié)腸OTUs。Shannon多樣性結(jié)果表明，高脂飼喂降低了結(jié)腸細(xì)菌多樣性，而NAR增加了盲腸和結(jié)腸細(xì)菌多樣性（圖5B）。高脂飼喂和NAR對回腸細(xì)菌多樣性沒有影響。
PCoA分析顯示，各處理組回腸、盲腸和結(jié)腸中細(xì)菌組成具有明顯差異（圖5C-E）。與ND組相比，HFD增加了厚壁菌門/擬桿菌門（Firmicutes/Bacteroidetes）比值，HFD+NAR組NAR增加了厚壁菌門/擬桿菌門比值（圖6A-C）。因此NAR影響了腸道菌群組成。
優(yōu)勢菌屬和差異菌屬熱圖顯示，補(bǔ)充NAR改變了HFD誘導(dǎo)的腸道細(xì)菌變化（圖6D-F）。與ND組相比，HFD組盲腸中Coriobacteriaceae_UCG-002、Escherichia-Shigella、Faecalibaculum、Fusobacterium、Lachnospiraceae_XPB1014_group、Parvibacter、Ruminococcaceae_UCG-005和Turicibacter相對豐度較高，Campylobacter、Dubosiella、Faecalibaculum和Fusobacterium在結(jié)腸中相對豐度較高，Bacteroides在盲腸中相對豐度較低，Butyricicoccus在結(jié)腸中相對豐度較低。NAR處理逆轉(zhuǎn)了這些效果。與ND組相比HFD飼喂小鼠腸道菌群顯示Butyricicoccus、Parasutterella和uncultured_bacterium_f_Muribaculaceae在盲腸中相對豐度較低，Allobaculum、Alloprevotella、Lachnospiraceae_NK4A136_group、Parasutterella和uncultured_bacterium_f_Muribaculaceae在結(jié)腸中相對豐度較低，F(xiàn)aecalibaculum在回腸中相對豐度較高。HFD+NAR組Bradyrhizobium、[Eubacterium]_nodatum_group、GCA-900066575、Jatrophihabitans、Massilia、Peptococcus、Sphingomonas、uncultured_bacterium_o_Acidobacteriales、uncultured_bacterium_f_Micropepsaceae和uncultured_bacterium_f_Xanthobacteraceae在盲腸中相對豐度較高，Bacteroides、Bradyrhizobium、Candidatus_Solibacter和 uncultured_bacterium_f_Xanthobacteraceae在結(jié)腸中相對豐度較高，F(xiàn)usobacterium在回腸中相對豐度較低。圖7為相對豐度改變的細(xì)菌統(tǒng)計(jì)結(jié)果，這些結(jié)果表明NAR調(diào)節(jié)了HFD小鼠腸道細(xì)菌。
圖5 NAR對腸道細(xì)菌OTUs、alpha多樣性及beta多樣性的影響
圖6 NAR對腸道細(xì)菌組成的影響
圖7 NAR對幾種腸道細(xì)菌相對豐度的影響
6、腸道細(xì)菌和脂肪的相關(guān)性
血清TC、HDL-C和LDL-C水平與細(xì)菌菌屬的相對豐度有關(guān)，Allobaculum、Alloprevotella、Butyricicoccus、Lachnospiraceae_NK4A136_group、Parasutterella和uncultured_bacterium_f_Muribaculaceae與血脂水平呈負(fù)相關(guān)，Campylobacter、 Coriobacteriaceae_UCG-002、Faecalibaculum和Fusobacterium與血脂呈正相關(guān)（圖8）。
圖8 腸道細(xì)菌相對豐度與血脂水平的相關(guān)性
結(jié)論
本研究首次證實(shí)了NAR治療NAFLD小鼠腸道細(xì)菌的有效性。本研究中作者發(fā)現(xiàn)NAR改變了腸道細(xì)菌的群落組成結(jié)構(gòu)，削弱了NAFLD的參數(shù)，并且證明了一些細(xì)菌的相對豐度與血脂水平密切相關(guān)。因此，NAR可能通過一種未知的途徑調(diào)節(jié)腸道細(xì)菌組成，從而對HFD誘導(dǎo)的肝臟損傷起到保護(hù)作用（圖9）。
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