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研究背景
非酒精性脂肪肝 (Non-alcoholic Fatty Liver Disease, NAFLD) 的发生和发展与肠道菌群结构组成和丰度的变化存在着紧密的联系。据此,以肠道菌群为靶点治疗 NAFLD 的方案也越来越受到研究人员的重视。研究表明,普拉梭菌标准株 A2-165 可以很好地缓解肝脏脂肪变性并改善血脂代谢。然而,关于普拉梭菌缓解 NAFLD 的效果是否具有普适性抑或菌株特异性尚待探明。
江南大学食品科学与工程学院陈卫院士团队在 Nutrients 上发表的最新研究成果,评价了不同普拉梭菌菌株对 NAFLD 的缓解效果 (图 1)。
图 1. 研究原理示意图。
研究过程与结果
作者利用高脂饲料连续 12 周喂养建立 NAFLD 小鼠模型,以小鼠肝脏和脂肪组织病理特征、血脂代谢、胰岛素抵抗等各项指标,评价了 11 株本实验室分离的普拉梭菌菌株和标准株 A2-165 对 NAFLD 的缓解效果,并分析了肠道菌群多样性和结构组成的变化。结果发现菌株 LC49、LB8、ZF21、PL45 和 A2-165 在干预后显著改善了肝脏脂肪变性、肝脏炎症和氧化应激、脂肪组织炎症、血脂紊乱和胰岛素抵抗;其余 7 株则对 NAFLD 无明显缓解作用,表明普拉梭菌缓解 NAFLD 的作用具有菌株差异性。
为探究普拉梭菌对 NAFLD 缓解效果的菌株差异性,作者首先研究了不同普拉梭菌菌株对肠道微生物结构组成及功能代谢通路的影响。LefSe 分析结果表明,NAFLD 相关的核心菌群包括 Trypelatoclostridium、Tyzzerella、Faecalibaculum、Blautia 和 Acetatifactor,且其丰度的改变均可被菌株 LC49 和 LB8 逆转;此外,LC49 和 LB8 干预还可富集 Lactobacillus、Ileibacterium、Faecalibacterium、Dubosiella 和 Bifidobacterium 菌属,并上调肠道中涉及碳水化合物代谢、氨基酸代谢和脂肪酸生物合成的功能基因。另外,作者还发现补充 LC49 菌株还可上调色氨酸代谢、谷胱甘肽代谢以及降解缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸等功能基因。最后,通过皮尔逊相关性分析可知,NAFLD 表型特征 (HOMA-IR及组织病理评分) 与 Tyzzerella、Faecalibaculum、Erysipelatoclostridium、Blautia、Bilophila、Anaerotruncus 和 Acetatifactor 丰度呈显著正相关,而与 Lactobacillus、Dubosiella、Faecalibacterium、Enterorhabdus 丰度,乙酸、丙酸和丁酸含量,以及谷胱甘肽代谢、支链氨基酸降解、色氨酸代谢通路呈显著负相关 (图 2)。
图 2. NAFLD 表型特征与短链脂肪酸、特征菌属以及肠道菌群功能代谢通路相关性分析。
综上,作者总结出普拉梭菌对 NAFLD 的缓解作用具有菌株差异性,其中菌株 LC49 和 LB8 效果最优,有潜力作为辅助干预来治疗 NAFLD 的益生菌。
研究总结
本文以肝脏和脂肪组织病理特征、血脂代谢、胰岛素抵抗等各项指标评价了不同普拉梭菌菌株对 NAFLD 的缓解效果。结果表明,普拉梭菌缓解 NAFLD 的效果具有菌株差异性,且该差异性可能与不同菌株对肠道菌群调节的不同有关。然而,基于普拉梭菌干预后的肠道代谢物以及肝脏相关基因转录表达的分析尚待进一步阐明。
原文出自 Nutrients 期刊:https://www.mdpi.com/2072-6643/14/14/2945
Nutrients 期刊介绍
主编:Lluis Serra-Majem, University of Las Palmas de Gran Canaria, Spain; Maria Luz Fernandez, University of Connecticut, USA
期刊主题涵盖常量营养素、微量营养素、生物活性营养素、运动营养、公共卫生和饮食相关疾病等学科领域。
2021 Impact Factor:6.706
2021 CiteScore:7.9
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