運動通過重構(gòu)腸道菌群對高脂誘導C57BL-6小鼠非酒精性脂肪性肝病的防治作用研究.pdf

1、目的:
　　非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)是一種無過量飲酒史，由各種原因引起的，以肝細胞脂肪變性和脂質(zhì)蓄積為主要特征的臨床病理綜合征，已成為全球重要的健康問題之一，與肝硬化和肝癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。在疾病早期，積極探索安全有效的干預(yù)措施十分必要，可顯著提高患者的生活質(zhì)量并減輕國家的醫(yī)療負擔。運動是世界公認的最方便、安全、經(jīng)濟、有效的防治NAFLD的措施，是早、中

2、期NAFLD轉(zhuǎn)歸的理想方案。盡管已有多個人群研究表明適度的耐力運動可以有效管理NAFLD，動物實驗也揭示運動可通過抑制巨噬細胞浸潤減少肝臟炎癥、損傷和纖維化，但具體機制仍未明確。運動對NAFLD的影響，部分可能是直接作用，更多的可能是通過體內(nèi)不同組織之間的相互作用而實現(xiàn)。腸道在系統(tǒng)炎癥和代謝綜合征的發(fā)生、發(fā)展中處于中樞環(huán)節(jié)，腸道黏膜屏障功能與NAFLD關(guān)系密切，在營養(yǎng)素吸收和防止有害大分子進入人體中發(fā)揮重要的生理、物理、化學和免疫學作用

3、。腸道屏障功能的損傷伴隨腸源性抗原(如LPS)泄漏的增加可能導致內(nèi)臟脂質(zhì)沉積。有研究表明NAFLD患者腸道菌群失調(diào)、小腸黏膜通透性增加進而影響了肝臟脂肪分布。
　　腸道菌群是人體的一個不能被忽視的代謝器官，在NAFLD的發(fā)生發(fā)展中扮演重要角色。肝臟接受到腸道通過門靜脈輸送的70％的血液，所以是腸菌抗原的第一道防線，也是腸源性毒素和代謝產(chǎn)物最廣泛的暴露器官之一。腸道菌群及其代謝產(chǎn)物可直接或間接的影響宿主的炎癥狀態(tài)進而改變機體的代謝平

4、衡。結(jié)腸細菌發(fā)酵最主要的終產(chǎn)物有乙酸、丙酸和丁酸。乙酸進入外周循環(huán)被外周組織代謝。被吸收后的乙酸增加了膽固醇的生成，但是丙酸卻抑制膽固醇的生成。丙酸主要被肝臟吸收，丙酸對血清脂質(zhì)的作用與丙酸和乙酸的比例有關(guān)，此比值的降低可能減少血清脂質(zhì)進而降低心血管疾病的發(fā)生風險。丁酸是結(jié)腸細胞首選的能量來源，可調(diào)控細胞凋亡、分化和增殖。增加的腸滲透性和受到破壞的腸黏膜屏障在腸道菌群及其產(chǎn)物從腸內(nèi)向腸外位移中起重要作用。
　　本研究利用高脂飼料喂

5、食C57BL/6小鼠建立NAFLD動物模型，同時以小鼠跑步機運動訓練作為干預(yù)方式，通過觀察運動對高脂喂食小鼠的腸黏膜屏障功能、腸道菌群及其代謝產(chǎn)物—短鏈脂肪酸和肝臟脂質(zhì)蓄積及炎癥的影響，從腸道菌群及腸黏膜屏障功能的角度探討運動減輕高脂喂食小鼠肝臟脂質(zhì)蓄積和炎癥的可能機制，為運動防治NAFLD的研究提供一個新的思路，有重要的臨床意義。
　　方法:
　　C57BL/6小鼠分為3組:正常組、高脂組和高脂運動組。正常組喂食普通飼料，

6、高脂組和高脂運動組利用高脂飼料喂食建立NAFLD動物模型，同時高脂運動組以小鼠跑步機運動訓練作為干預(yù)方式。8周后檢測各組小鼠血漿和肝臟的一般生化及炎癥指標，對肝組織進行HE染色、油紅O染色，用透射電鏡觀察結(jié)腸組織結(jié)構(gòu)，對小鼠腸道菌群進行結(jié)構(gòu)和聚類分析，測定糞便中短鏈脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸)的含量。
　　結(jié)果:
　　與ND組相比，HFD組小鼠血漿T-CHO、TG、LDL-C，肝組織TG、T-CHO，F(xiàn)BG，F(xiàn)INS，LPS的

7、含量和TLR4、TNF-α、IL-6的表達水平均顯著增加(P＜0.05)，結(jié)腸組織Occludin蛋白表達水平顯著降低(P＜0.05);與HFD組相比，HFD+EX組小鼠血漿TG、LPS、FBG、肝組織TG、T-CHO的含量和TLR4、TNF-α和IL-6的表達水平均顯著降低(P＜0.05)，結(jié)腸組織Occludin蛋白表達水平顯著增加(P＜0.05)。各組小鼠糞便中主要短鏈脂肪酸的含量測定結(jié)果顯示，與ND組小鼠相比，HFD組和HFD-

8、EX組小鼠糞便中乙酸、丙酸、丁酸含量均顯著降低，且差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。對各組小鼠腸道菌群DGGE圖譜分析顯示，盡管3組小鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)明顯不同，但是HFD-EX組和ND組小鼠DGGE圖譜更為相似。qPCR對各組小鼠糞便中變形菌門(Proteobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)和厚壁菌門(Firmicutes)細菌的mRNA相對定量結(jié)果顯示，與ND組相比，HF

9、D組小鼠糞便中厚壁菌門(Firmicutes)細菌顯著減少(P＜0.05);與HFD組小鼠相比，HFD+EX組小鼠糞便中放線菌門(Actinobacteria)細菌顯著增加(P＜0.05)。各組小鼠肝臟病理切片顯示，HFD組較ND組小鼠脂肪空泡增多，脂滴增大;HFD+EX組較HFD組小鼠脂肪空泡減少，脂滴變小。透射電鏡結(jié)果顯示，與ND組相比，HFD組小鼠腸上皮黏膜微絨毛數(shù)量較少、排列稀疏且緊密連接結(jié)構(gòu)寬度增大，HFD+EX組小鼠較HFD