南极磷虾油调节胆汁酸代谢及肠道菌群改善酒精暴露大鼠肝脏损伤的研究

来源 :青岛大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ares_sh
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目的本研究通过建立酒精性肝损伤大鼠模型,探讨南极磷虾油是否通过调节胆汁酸代谢和肠道菌群对酒精性肝损伤发挥保护作用。方法1.动物分组及模型建立:75只8周龄健康雄性SD(Sprague-Dawley)大鼠,体质量180~220 g,适应性喂养1周后,按体重随机分为5组:正常对照组(NC)、酒精模型组(AC)、低剂量南极磷虾油组(LAKO)、高剂量南极磷虾油组(HAKO)和南极磷虾油阴性对照组(AKOC)。NC组给予大豆油;AC组给予56%酒精8 m L·kg-1·d-1灌胃4 w后,10 m L·kg-1·d-1灌胃12 w;LAKO和HAKO组酒精灌胃剂量同模型组,同时每日分别给予南极磷虾油100 mg·kg-1·d-1,200 mg·kg-1·d-1灌胃;AKOC组给予150 mg·kg-1·d-1灌胃,持续16 w。每天记录大鼠摄食量,每周测量体重,并收集粪便。末次灌胃禁食12 h后,大鼠称重后给予40 mg·kg-1戊巴比妥麻醉,腹主动脉取血,剥取肝脏和肠道组织,留取肝脏用于组织学和超微结构观察,剩余肝脏和肠道组织-80℃冰箱备用。2.肝脏病理学检查:苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,H&E)染色和透射电镜分别观察肝脏组织的病理学改变及肝脏细胞超微结构变化。3.肝功能及脂质代谢水平评价:利用全自动生化分析仪检测血清谷丙转氨酶(aspartate aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(alanine aminotransferase,AST)、谷氨酰转肽酶(γ-glutamyl transpeptidase,GGT)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triacylglycerol,TG)、高密度脂蛋白(lipoprotein cholesterol,HLD-C)和低密度脂蛋白(lipoprotein cholesterol,LDL-C)水平。4.胆汁酸及其代谢相关蛋白含量检测:用High Performance Liquid Chromatography-Mass Spectrometry/Mass Spectrometry(LC-MS/MS)定量测定大鼠肝脏、血清和粪便的胆汁酸含量,蛋白质印迹法(Western blot,WB)检测各组大鼠肝脏和回肠中法尼醇X受体(farnesoid X receptor,FXR)、胆固醇7α-羟化酶(cholesterol 7α-hydroxylase,CYP7A1)、胆固醇12α-羟化酶(sterol 12α-hydroxylase,CYP8B1)、成纤维细胞生长因子受体4(fibroblast growth factor receptor 4,FGFR4)和成纤维细胞生长因子15(fibroblast growth factor 15,FGF15)等胆汁酸相关蛋白表达水平。5.通过16S r DNA高通量测序进行各组大鼠肠道菌群结构分子生态学分析。结果1.体重、摄食量、能量和肝脏系数结果显示:干预期间,与NC组相比,AC组大鼠体重及摄食量显著降低(P<0.05);与AC组相比,HAKO组大鼠体重显著增加(P<0.05);各组大鼠能量摄入无显著性差异(P>0.05);AC组大鼠肝脏系数显著低于NC组(P<0.05);HAKO组肝脏指数显著高于AC组(P<0.05)。2.光镜观察结果显示:NC组和AKOC组大鼠肝脏细胞结构完整,肝小叶正常,肝索呈放射状排列,无脂滴;AC组肝细胞肿胀,肝小叶结构模糊,肝索排列紊乱,弥漫大小不等脂肪空泡,大量的炎性细胞浸润;南极磷虾油干预组上述病变得到明显改善。3.透射电镜结果显示:NC和AKOC组大鼠肝脏结构无异常改变,线粒体内质网形态正常,线粒体嵴清晰,内质网排列整齐,胆小管微绒毛形态正常;AC组出现大量脂滴,内质网断裂,线粒体肿胀,线粒体嵴模糊,胆小管微绒毛形态异常,胆管内有异物;HAKO组上述病变得到明显改善,其改善效果高于LAKO组。4.血清生化指标显示:与NC组相比,AC组大鼠ALT、AST和GGT水平显著升高(P<0.05);与AC组和LAKO组相比,HAKO组和AKOC对照组大鼠血清ALT、AST和GGT水平显著降低(P<0.05)。此外,AC组及LAKO组大鼠血清TG、TC、LDLC水平明显高于NC组(P<0.05);HAKO组和AKOC组大鼠血清TG、TC、LDLC水平明显低于AC组(P<0.05)。5.血清胆汁酸含量结果显示:与NC组相比,AC组大鼠血清和肝脏甘氨结合型胆汁酸水平显著降低,血清牛磺结合型胆汁酸水平显著降低(P<0.05);与AC组相比,HAKO组大鼠血清总胆汁酸和未结合型胆汁酸及甘氨结合型胆汁酸水平显著降低(P<0.05)。干预期间,AC组粪便未结型胆汁酸、甘氨结合型胆汁酸和牛磺结合型胆汁酸水平呈下降趋势,HAKO组显著改善酒精诱导的胆汁酸的下降水平(P<0.05)。6.WB结果显示:与NC组相比,AC组肝脏FXR和FGFR14表达水平分别显著降低了56.1%和54.9%(P<0.05),且回肠中FXR和FGF15表达水平分别显著降低了61.6%和54.5%(P<0.05),而肝脏CYP7A1和CYP8B1表达水平显著升高了48.4%(P<0.05);南极磷虾油干预后,胆汁酸相关蛋白表达显著逆转。7.16S rDNA测序结果显示,AC组大鼠Intestinimonas和Methanobrevibacter等菌属丰度显著升高,高剂量南极磷虾油组Methanobrevibacter和Psychrobacter等菌属丰度明显下降(P<0.05)。结论1.适量补充南极磷虾油可以有效改善酒精暴露大鼠的肝脏损伤。2.南极磷虾油对酒精性肝损伤的保护作用机制可能与其维持肠道菌群平衡和调节胆汁酸代谢有关。
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