阿托伐他汀调节饮食诱导的非酒精性脂肪性肝炎小鼠的胆汁酸稳态

Atorvastatin Modulates Bile Acid Homeostasis in Mice with Diet-Induced Nonalcoholic Steatohepatitis.

作者信息Hana Lastuvkova, Fatemeh Alaei Faradonbeh, Jolana Schreiberova, Milos Hroch, Jaroslav Mokry, Hana Faistova, Zuzana Nova, Radomír Hyspler, Ivone Cristina Igreja Sa, Petr Nachtigal, Alzbeta Stefela, Petr Pavek, Stanislav Micuda
PMID34208774
发布时间2021-06-16
DOI10.3390/ijms22126468

实验完整度

高

包含动物模型、组织学、生化和分子表达等多个证据层级,并进行了功能验证和机制验证。

主要模型

C57BL/6小鼠NASH模型(F饮食诱导) C57BL/6小鼠对照模型(普通饮食)

重点核对

NASH诱导:C57BL/6雄性小鼠,F饮食(Western饮食加果糖和葡萄糖)持续24周 阿托伐他汀剂量:20 mg/kg/天,口服灌胃,持续最后3周 对照组:普通饮食(PicoLab RD 20)或F饮食,并分别给予vehicle(1%甲基纤维素) 样本量:每组8只小鼠 检测指标:血浆ALT、TG、胆汁酸谱,胆汁和粪便胆汁酸,肝脏组织学,mRNA和蛋白表达

摘要

胆汁酸(BA)在非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的病理生理中发挥重要作用。本研究评估了阿托伐他汀(一种常用于治疗NASH伴随的心血管并发症的降胆固醇药物)对胆汁酸代谢组的调节作用。通过24周高饱和脂肪、高果糖和高胆固醇饮食(F)诱导小鼠NASH,并在最后三周口服阿托伐他汀(20 mg/kg/天)。生化和组织学分析证实了F饮食诱导NASH的有效性。未经治疗的NASH动物通过减少顶端钠依赖性胆汁盐转运体(Asbt)介导的重吸收,导致胆汁中BA分泌显著减少,粪便中BA排泄增加。阿托伐他汀降低了NASH动物的肝脏脂肪变性和炎症,与关键脂肪生成酶硬脂酰辅酶A去饱和酶-1和活化B细胞的核因子kappa轻链增强子促炎信号通路的减少一致。在该组中,阿托伐他汀还一致地增加了次级胆汁酸脱氧胆酸(DCA)的血浆浓度、胆汁分泌和粪便排泄。然而,在饮食喂养的动物中,阿托伐他汀降低了BA的血浆浓度,并减少了BA的胆汁分泌。这些变化主要源于回肠中Asbt介导的BA重吸收减少导致粪便BA排泄增加,以及肝脏合成受抑制。总之,我们的结果表明,阿托伐他汀通过改变对照和NASH小鼠的肠道处理和肝脏合成来显著调节BA代谢组。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
阿托伐他汀如何调节饮食诱导的NASH小鼠和正常小鼠的胆汁酸稳态?
核心机制
阿托伐他汀通过抑制回肠Asbt介导的胆汁酸重吸收,增加粪便排泄,并抑制肝脏胆汁酸合成,从而调节胆汁酸代谢组,尤其增加次级胆汁酸DCA的周转。
主要证据
在NASH小鼠中,阿托伐他汀降低肝脏脂肪变性和炎症,增加血浆、胆汁和粪便中DCA浓度,并抑制Asbt表达;在正常小鼠中降低血浆胆汁酸和胆汁分泌,增加粪便排泄。
研究意义
首次证明阿托伐他汀改变NASH小鼠的胆汁酸代谢组,特别是DCA的周转,提示DCA可能作为他汀类药物肝脏效应的潜在指标,为NASH治疗提供新见解。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

诱导NASH模型

建立与人类NASH相似的小鼠模型,以评估药物干预效果。

6周龄雄性C57BL/6小鼠,饲喂F饮食(Western饮食+果糖/葡萄糖水)或普通饮食,持续24周。

2

药物干预

探究阿托伐他汀对NASH和正常小鼠的影响。

在最后3周,对部分小鼠口服给予阿托伐他汀(20 mg/kg/天)或vehicle(1%甲基纤维素)。

3

样本采集

收集用于分析生化指标、胆汁酸和组织学的样本。

末次给药后,将小鼠放入代谢笼收集24小时粪便,然后麻醉,通过胆囊插管收集胆汁45分钟,采集血液和肝脏、回肠组织,冷冻保存。

4

生化与组织学分析

评估肝脏损伤、脂肪变性和炎症程度。

检测血浆ALT、ALP、TG、sEng水平;肝脏组织切片进行HE和Sirius Red染色,并使用NASH CRN评分系统评估。

5

胆汁酸代谢分析

量化血浆、胆汁和粪便中的胆汁酸谱,评估阿托伐他汀的影响。

使用液相色谱-质谱联用(LC-MS)检测血浆、胆汁和粪便中个体胆汁酸浓度,并计算总胆汁酸、初级/次级、偶联/非偶联等比例。

6

基因和蛋白表达分析

探究胆汁酸转运体和合成酶的分子变化。

通过qRT-PCR和Western blot检测回肠和肝脏中胆汁酸相关转运体(如Asbt)、合成酶(如Cyp7a1)及炎症和脂肪生成相关基因的表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

诱导动物模型
分析基因表达
分析蛋白表达

产品清单

实验环节名称品牌货号
预防护理综合检测Abaxis, Inc.--
Vetscan 2Abaxis, Inc.--
甘油三酯检测试剂盒Erba Lachema s.r.o.--
小鼠内皮因子/CD105定量酶联免疫试剂盒R&D SystemsMNDG00
QuantStudio 7 HT 快速实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
TaqMan基因表达检测试剂盒Life Technologies--
抗Cyp7a1抗体Sigma AldrichMABD42
抗Cyp7b1抗体BiossBs-5052R
抗Cyp8b1抗体Thermo Fisher ScientificPA5–37088
抗Cyp27a1抗体Thermo Fisher ScientificPA5–27946
抗Cyp2c70抗体MybiosourceMBS3223844
抗Bsep抗体Thermo Fisher ScientificPA5–13105
抗Ntcp抗体Thermo Fisher ScientificPA5-80001
抗Mrp2抗体Thermo Fisher ScientificPA5-49997
抗Mrp4抗体Cell Signaling12857S
抗NF-κB抗体Abcamab
抗Gapdh抗体Cell Signaling2118L

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型建立
小鼠品系、性别、年龄、F饮食成分和持续时间
阅读提示:Materials and Methods 4.1 Animals and Diets
药物处理
阿托伐他汀剂量、给药途径、给药频率和持续时间
阅读提示:Materials and Methods 4.1 Animals and Diets
样本采集
胆汁采集方法(胆囊插管)、时间、粪便采集时间、血液采集方法
阅读提示:Materials and Methods 4.1 Animals and Diets
生化分析
血浆ALT、ALP、TG、sEng检测方法及试剂盒
阅读提示:Materials and Methods 4.2 Analytical Methods
胆汁酸定量
LC-MS方法,样本前处理,个体胆汁酸检测和汇总方法
阅读提示:Materials and Methods 4.2 Analytical Methods
基因表达分析
qRT-PCR引物(TaqMan assay IDs),内参基因,反应条件
阅读提示:Materials and Methods 4.3 Quantification of Gene and Protein Expression Levels, Table 1
蛋白表达分析
抗体的来源、稀释倍数,二抗稀释倍数,蛋白提取和定量方法
阅读提示:Materials and Methods 4.3 Quantification of Gene and Protein Expression Levels, Table 2
组织学评估
肝脏切片固定、染色方法,评分标准(NASH CRN)
阅读提示:Materials and Methods 4.4 Histopathological Examination of the Liver