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目的构建二乙基亚硝胺和四氯化碳诱导肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)小鼠模型,比较正常和HCC小鼠肠道菌群结构的分布,在此基础上研究高脂饮食对肝细胞癌小鼠肠道菌群组成的作用,同时分析高脂饮食通过肠道菌群对肝细胞癌结局的影响,以及对相关机制进行初步的探讨。方法1.实验以3周龄C57BL/6J(n=80)雄性小鼠为研究对象,随机分为肝细胞癌组(腹腔注射DEN和CCl4,n=70)和正常对照组(腹腔注射生理盐水,n=10)。分别于建模第12、14、16、18、20、22和24周检测小鼠肝脏病理学变化,抽样检查HCC组小鼠肝组织病理组织学结果为肝癌则认为造模成功。16S rRNA测序分析肠道菌群的变化。ELISA法检测血清LPS水平,全自动生化分析仪测AST、ALT、TC、TG、HDL 和 LDL。WB 法检测肝组织 AFP、TLR4、NF-κB 和 pNF-κB的蛋白表达量。Realtime-PCR检测下游炎症因子IL-1β,IL-6,TNF-α和IL-10表达水平。2.将HCC小鼠随机分为两组,分别以低脂(n=7)和高脂饲料(n=8)喂养12周。干预结束后(12周),分别收集两组小鼠的粪便、结肠和盲肠标本于无菌冻存管,-80℃保存。采用16S rRNA高通量测序技术分析高脂和低脂饮食干预下HCC小鼠粪便、结肠和盲肠部位肠道菌群谱的变化。3.饮食干预结束后,处死小鼠,留取血清标本,分离全部肝组织,测量和统计实验小鼠肝脏肿瘤的数量和大小。ELISA法检测血清LPS水平,全自动生化分析仪检测AST、ALT、TBA、TC、TG、HDL和LDL。WB法检测肝组织TLR4、NF-κB和pNF-κB的蛋白表达量。Realtime-PCR检测下游炎症因子IL-lβ,IL-6,TNF-α和IL-10表达水平。HE染色病理学评估两组HCC小鼠肝癌的分化情况。结果1.造模组小鼠腹腔注射DEN和CCl4后,与正常对照组(Normal Control,NC)相比,HCC 组血清 AST(650±325.7 U/L VS 44.8±20.8 U/L,n=8,P<0.001)和ALT(267.8±93.8 U/L VS 79.5±25.8 U/L,n=8,P3,P3,P<0.05)。PICRUSt肠道菌群功能预测结果显示,HCC组小鼠NOD-样受体信号通路较NC组上调约16倍(P3,P3,P3,P3,P3,P3,P3,P<0.05);PICRUSt肠道菌群功能预测结果显示,HFD组的初级和次级胆汁酸合成代谢通路较LFD组上调约1.7倍(P<0.001),而LFD组生物素代谢通路较HFD组显著上调约1.5倍(P3,P3,P3,P<0.05);PICRUSt肠道菌群功能预测结果显示,与LFD组相比,HFD组的初级和次级胆汁酸生物合成通路上调2倍(P<0.01),氨基苯甲酸酯降解通路上调1.4倍(P<0.05),牛磺酸和亚牛磺酸代谢通路上调较LFD组上调1.3倍(P<0.01),而LFD组的RNA聚合酶合成通路较HFD组上调1.2倍,β-内酰胺酶耐药性通路也上调约4倍(P<0.05)。3.与LFD相比,HFD组小鼠肝脏肿瘤大小(≥6 mm)显著增高(P<0.05),病理组织学结果显示,HFD组肝癌组织分化差,且有大范围的脂肪变性细胞,与LFD 组相比,HFD 组血清 LPS(10.84±2.13 ng/L VS 8.45±0.59 ng/L,P<0.05)、AST(119.3±25.7 U/L VS 34.9±15.4 U/L,P<0.001)、ALT(114.1±42.7 U/L VS 93.9±25.4 U/L,P<0.05)、TBA(5.73±1.66μmol/LVS 3.34±1.62μmol/L,P<0.05)、TC(2.89±0.42 mmol/L VS 2.15±0.27 mmol/L,P<0.01)和 LDL(0.54±0.21 mmol/L VS 0.32±0.11 mmol/L,P<0.05)显著升高,而 HDL(1.25±0.14 mmol/L VS 0.91±0.35 mmol/L,P<0.05)水平显著下降,TG和VLDL在两组间无显著性差异;WB结果显示,与LFD和CTD 比较,HFD组肝脏癌组织的TLR4、NF-κB和pNF-κB蛋白表达增高,RT-PCR结果显示,HFD组肝组织IL-6mRNA在显著高于LFD和(3.00±0.62 VS 1.03±0.21,P=0.043),IL-10 mRNA 显著低于 LFD 组(1.07±0.26 VS 0.64±0.15,P=0.026)而IL-1β和TNF-α转录因子的表达在三组间无显著性差异。结论1.成功建立DEN和CCl4诱导的肝细胞癌小鼠模型,HCC小鼠肠道菌群与正常小鼠存在显著差异。2.HFD组小鼠各部位肠道菌群组成结构均与LFD组小鼠存在显著差异。HFD组主要以Coprococcus(粪球菌属),Clostridium(梭菌属),Coprobacillus(粪芽孢菌属),Dorea,Bilophila(嗜胆菌属)等促炎和促胆汁酸合成的菌属显著富集,而低脂饮食以Lactococcus(乳球菌属),Lactobacillus(乳杆菌属),Turicibacter,Bifidobacterium(双歧杆菌属)等抗炎、保护肠黏膜和产短链脂肪酸菌属显著富集。3.高脂饮食加速肝细胞癌的恶性进展,而低脂饮食能够延缓HCC的进展,其可能的机制是高脂饮食通过富集HCC小鼠肠道的有害菌,使血液中的LPS水平升高促进TLR4/NF-κB通路的活化,加剧机体炎症反应,继而加速肿瘤的恶性进展。