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肥胖已成为威胁人类健康的重要疾病,而摄入过多高脂高糖食物是肥胖发生最常见的原因。高脂饮食可诱导肠道氧化应激,降低黏蛋白和紧密连接蛋白含量,增加肠道通透性,改变肠道菌群结构,增加血清中LPS含量并诱导炎症反应和肥胖相关代谢性疾病。长期的高脂饮食主要诱导结肠炎症反应。大量研究认为维持肠道稳态能抑制高脂饮食诱导的肥胖及其相关代谢性疾病的发生发展。大豆异黄酮具有抗氧化、降血脂和减轻体重的作用,在体内的主要代谢方式是被结肠微生物降解。所以结肠可能是大豆异黄酮作用的靶器官之一。因此,本文从氧化应激、黏膜免疫功能、肠道菌群等方面探讨大豆异黄酮对高脂肥胖大鼠结肠黏膜屏障功能的影响及其作用机制,这可为大豆异黄酮的应用提供新的思路,也为肥胖及其代谢性疾病的治疗提供理论依据。本实验用高脂饲料喂养SD大鼠9周建立肥胖大鼠模型,再用不同剂量的大豆异黄酮灌喂4周。然后采集样本,分析大豆异黄酮对肥胖大鼠结肠组织学、肠道菌群、氧化应激、肠道通透性、免疫功能和TLR4/NF-κB信号通路的影响。主要结果如下:1.高脂饲料饲喂9周建立肥胖大鼠模型。补充大豆异黄酮可抑制肥胖大鼠体重的增长,高剂量组显著降低血清中TC、LDL含量(P<0.05)。2.各组大鼠结肠组织未见明显病理变化,但高脂组大鼠结肠中杯状细胞和淋巴细胞数量均少于普通组(P<0.05)。高剂量组中杯状细胞和淋巴细胞数量增加(P<0.05),而低剂量组中淋巴细胞数量增加(P<0.05)。3.分析各细胞因子含量发现:高脂组TNF-?、IL-6、IL-17和IL-18 mRNA表达量高于普通组(P<0.05),而IL-10表达量低于普通组(P<0.05)。补充大豆异黄酮可降低肥胖大鼠结肠中促炎因子TNF-?、IL-4、IL-6、IL-17 mRNA表达量(P<0.05),增加抗炎因子IL-10 mRNA表达量(P<0.05)。高剂量组显著降低IL-18 mRNA表达量(P<0.05)。在蛋白水平上,高脂组中TNF-?蛋白含量增加而IL-10含量减少(P<0.05)。补充大豆异黄酮显著减少TNF-?蛋白含量(P<0.05),高剂量组显著增加IL-10含量(P<0.05)。这表明大豆异黄酮可通过减少促炎细胞因子含量和增加抗炎细胞因子含量来改善高脂肥胖大鼠结肠免疫功能。4.分析结肠氧化应激相关指标可知:高脂组显著降低了T-AOC、GSH-Px、GSH、SOD、CAT活力(P<0.05),增加了MDA和蛋白质羰基含量(P<0.05)。大豆异黄酮可降低肥胖大鼠结肠中MDA和蛋白质羰基含量(P<0.05),高剂量组显著增加了T-AOC、GSH-Px、CAT和SOD活力(P<0.05)。这表明大豆异黄酮可通过增强肥胖大鼠结肠中SOD、GSH-Px、CAT和T-AOC活力来改善脂质和蛋白质的氧化损伤。5.在肠道通透性相关指标中,高脂组结肠中ZO-1、occludin、muc-2 mRNA表达量降低(P<0.05),而血清中LPS含量增加(P<0.05)。大豆异黄酮可增加肥胖大鼠结肠中ZO-1 mRNA表达量而减少LPS含量(P<0.05),高剂量组显著增加了occludin蛋白含量和muc-2 mRNA表达量(P<0.05)。推测大豆异黄酮可降低肥胖大鼠结肠通透性。6.探究盲肠菌群结构可知,高脂饮食可改变微生物区系,但大豆异黄酮对肥胖大鼠盲肠微生物区系的影响不明显。在菌群数量上,大豆异黄酮可减少肥胖大鼠肠道中硬壁菌门(Firmicutes)数量,降低Firmicutes/Bacteroidetes比值,增加拟杆菌门(Bacteroidetes)和蛋白菌门(Proteobacteria)数量。在属水平上,高脂组增加Morganella、Dorea、Pasteurella等有害菌含量。降低多种SCFAs产生菌含量。大豆异黄酮增加肥胖大鼠盲肠中Faecalibacterium、Ruminococcaceae UCG-005等SCFAs产生菌含量,减少多种有害菌含量。此外,高脂组盲肠中乙酸和丁酸的含量明显减少(P<0.05),补充大豆异黄酮可明显增加丁酸含量(P<0.05),高剂量组中乙酸含量增加(P<0.05)。这表明大豆异黄酮可增加肥胖大鼠盲肠中SCFAs产生菌和SCFAs含量,减少致病菌数量。7.在TLR4/NF-κB信号通路中,高脂组结肠中TLR2、MyD88和NF-κB p65 mRNA表达量增多(P<0.05),补充大豆异黄酮可显著降低肥胖大鼠结肠中TLR4、TLR2mRNA表达量(P<0.05),高剂量组显著降低NF-κB p65 mRNA表达量(P<0.05)。在蛋白水平上,高脂组中TLR4和p-NF-κB p65蛋白含量增加。补充大豆异黄酮可降低肥胖大鼠结肠中TLR4、NF-κB p65和p-NF-κB p65蛋白含量(P<0.05)。这表明大豆异黄酮可明显抑制肥胖大鼠结肠中TLR4的表达和NF-κB p65的转录活性。综上所述,高脂饮食可降低结肠抗氧化能力、黏膜免疫和屏障功能,减少有益菌数量和SCFAs含量,同时促进氧化损伤和增加有害菌数量。而大豆异黄酮可改善肥胖大鼠结肠黏膜免疫功能,这与其降低结肠氧化损伤和黏膜通透性,增加SCFAs和SCFAs产生菌含量,减少致病菌含量和抑制TLR4/NF-κB信号通路相关。大豆异黄酮改善了肥胖大鼠结肠黏膜屏障功能,这为大豆异黄酮的应用提供了新的思路,也为肥胖及其代谢性疾病的治疗提供了理论基础。