双歧杆菌和瑞舒伐他汀通过肠-肝轴对代谢相关脂肪性肝病的影响。

Effects of Bifidobacterium and rosuvastatin on metabolic-associated fatty liver disease via the gut-liver axis.

作者信息Xue Ran, Ying-Jie Wang, Shi-Gang Li, Chi-Bing Dai
PMID39696288
发布时间2024-12-18
DOI10.1186/s12944-024-02391-8

实验完整度

包含动物模型建立、病理学评估、肝功能检测、炎性因子检测、蛋白表达分析、肠道神经元和EGC免疫荧光、肠动力测定及16S rRNA基因测序等多项独立证据层级,并明确功能验证与机制验证。

主要模型

高脂饮食诱导的MAFLD大鼠模型(Sprague-Dawley大鼠)

重点核对

大鼠品系:4周龄雄性SPF级Sprague-Dawley大鼠 MAFLD模型建立:HFD喂养8周,MAS≥3 干预处理:双歧杆菌1×10^10 CFU/天,瑞舒伐他汀1.08 mg/kg/天,灌胃给药4周 每组样本量:n=8,干预后每组6只 检测指标:肝指数、IR指数、AST、ALT、MAS、炎症因子、TLR-4/NF-κB和AMPK/Nrf2通路蛋白 肠动力:胃排空率、小肠推进率

摘要

背景/目的 研究表明,瑞舒伐他汀治疗可以改善代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)患者的肝脏病理,双歧杆菌治疗也可以改善MAFLD。因此,需要研究双歧杆菌、瑞舒伐他汀及其联合用药对饮食诱导的MAFLD大鼠模型相关指标的影响。 方法 将40只大鼠分为五组:正常饮食组(N)、高脂饮食(HFD)模型组(M)、HFD+益生菌组(P)、HFD+他汀组(S)和HFD+益生菌+他汀组(P-S)。为建立MAFLD模型,M、P、S和P-S组大鼠喂食HFD 8周。处理包括N组给予生理盐水,P、S和P-S组分别通过灌胃给予双歧杆菌、瑞舒伐他汀或其组合。干预4周后处死大鼠,收集样本分析胃肠动力和肝功能、病理变化、炎性细胞因子产生以及关键信号通路中蛋白的表达。 结果 HFD喂养显著增加了大鼠的体重、肝脏指数和胰岛素抵抗(IR)指数,表明MAFLD模型成功建立。双歧杆菌降低了MAFLD大鼠的肝脏指数,而双歧杆菌联合瑞舒伐他汀降低了MAFLD大鼠的肝脏指数、IR指数以及天冬氨酸氨基转移酶和丙氨酸氨基转移酶水平。MAFLD模型显示调节炎症的信号通路中蛋白表达改变,炎性细胞因子产生增加,MAFLD活动评分(MAS)升高,肝脏出现病理变化。MAFLD模型还显示肠道神经元和肠胶质细胞(EGCs)的相对数量减少,胃肠激素分泌改变,胃肠排空减慢。双歧杆菌、瑞舒伐他汀或其组合抑制了这些各种变化。HFD喂养改变了大鼠的肠道菌群,测试的处理抑制了这些变化。这些结果表明,MAFLD大鼠的胃肠动力障碍和肝功能异常可能与肠道菌群中大肠杆菌-志贺氏菌减少和Asticcacaulis菌增多有关,而双歧杆菌联合瑞舒伐他汀改善肝功能可能与肠道菌群中Sphingomonas和Odoribacter菌增多以及Turicibacter菌减少有关。 结论 双歧杆菌和瑞舒伐他汀的联合使用能比单独使用双歧杆菌或瑞舒伐他汀更好地调节MAFLD模型大鼠的肠道菌群,促进胃肠排空,改善肝脏病理和功能。这为MAFLD的治疗提供了更好的策略。

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
探讨双歧杆菌、瑞舒伐他汀及其联合用药对饮食诱导的MAFLD大鼠模型相关指标的影响。
核心机制
双歧杆菌与瑞舒伐他汀联合通过调节肠道菌群(增加Sphingomonas、Odoribacter,减少Turicibacter),激活AMPK/Nrf2通路并抑制TLR-4/NF-κB通路,减少炎症因子,改善胃肠动力和肝功能。
主要证据
高脂饮食诱导的MAFLD大鼠模型中,联合治疗降低了肝指数、IR指数、AST和ALT水平,改善了肝脏病理和MAS,增加了肠道神经元和EGC数量,促进了胃肠排空,并调节了肠道菌群组成。
研究意义
联合使用双歧杆菌和瑞舒伐他汀可为MAFLD提供更好的治疗策略。

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

MAFLD大鼠模型建立

建立饮食诱导的MAFLD大鼠模型。

将40只雄性SD大鼠随机分为5组,除正常饮食组外,其余4组喂养高脂饮食8周诱导MAFLD模型。

2

药物干预

评估双歧杆菌、瑞舒伐他汀及其联合用药对MAFLD的影响。

建模后,对P、S、P-S组每天灌胃给予双歧杆菌、瑞舒伐他汀或其组合,持续4周。

3

样本采集和指标检测

评估肝功能和病理变化。

处死大鼠后收集血液和肝脏组织,进行肝指数计算、HE染色、MAS评分,并检测血清AST、ALT水平。

4

炎症因子和信号通路蛋白检测

探索药物对炎症和信号通路的影响。

使用ELISA检测肝组织IL-6、IL-1β、TNF-α水平,Western blot检测p-AMPK、Nrf2、TLR-4、p-p65蛋白表达。

5

肠道神经元和EGC免疫荧光

评估药物对肠道神经系统的影响。

取结肠组织,用免疫荧光染色检测肠道神经元(HuD/C)和EGC(S100β),分析相对数量。

6

胃肠动力检测

评估药物对胃肠排空的影响。

灌胃黑色营养半固体糊后检测胃排空率和肠道推进率,并检测血清胃肠激素(GT、5-HT、VIP、SST)。

7

肠道菌群分析

分析药物对肠道菌群组成的影响及其与指标的关系。

提取粪便DNA,进行16S rRNA基因测序,分析菌群多样性和差异菌属,并与肝功能及胃肠指标进行相关性分析。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
高脂饮食Nanjing Shengmin Scientific Research Co., Ltd.--
双歧杆菌Nuofan Biotechnology Co., Ltd.--
瑞舒伐他汀钙片Zhejiang Hisun Pharmaceutical Co., Ltd.--
水合氯醛----
ELISA试剂盒Elabscience Biotechnology Co., Ltd.--
ELISA试剂盒Beijing Strong Biotechnologies, Inc.--
ELISA试剂盒Shanghai Fosun Long March Medical Science Co., Ltd.--
组织研磨仪-241Shanghai Jingxin Industrial Development Co., Ltd.--
磷酸酶抑制剂Beyotime Biotechnology--
BCA试剂盒Beyotime Biotechnology--
PVDF膜Millipore--
抗β-actin抗体Boster Biological Technology, Ltd.--
抗AMPK抗体Affinity--
抗p-AMPK抗体Affinity--
抗TLR-4抗体Affinity--
抗p65抗体Abcam--
抗p-p65抗体Abcam--
抗Nrf2抗体Proteintech Group, Inc.--
羊抗小鼠和羊抗兔二抗Boster Biological Technology, Ltd.--
BandScan 5.0软件GLyko Inc.--
抗S100β抗体Proteintech Group, Inc.--
FITC标记的羊抗小鼠IgGBoster Biological Technology, Ltd.--
抗HuD/C抗体Abcam--
CY3标记的羊抗兔IgGBoster Biological Technology, Ltd.--
DAPI----
IPP 6.0软件Media Cybernetics--
QIAamp DNA Mini KitQiagen--
Illumina MiSeq平台Illumina--

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
大鼠品系、性别、周龄、SPF等级、HFD配方及喂养周期
阅读提示:Materials and methods - Animals
药物干预
双歧杆菌剂量、瑞舒伐他汀剂量、给药方式、干预周期
阅读提示:Materials and methods - Animals
样本采集和处理
禁食时间、麻醉剂及剂量、血液采集方法、组织采集位置
阅读提示:Materials and methods - Tissue sample and fecal sample collection
肝功能和组织病理检测
肝脏指数计算公式、MAS评分标准、HE染色步骤
阅读提示:Materials and methods - Liver pathology and serum index detection
炎症因子和蛋白表达检测
ELISA试剂盒品牌、Western blot抗体稀释比、蛋白上样量
阅读提示:Materials and methods - Cytokine and protein expression in liver tissue
肠道神经元和EGC检测
结肠组织位置、免疫荧光抗体及稀释度、图像分析软件
阅读提示:Materials and methods - Relative expression of colonic neurons and enteric glial cells
胃肠动力评估
黑色半固体糊配方、胃排空率和小肠推进率计算方法
阅读提示:Materials and methods - Tissue sample and fecal sample collection
肠道菌群分析
DNA提取试剂盒、测序平台、生物信息学分析流程
阅读提示:Materials and methods - 16S rRNA gene sequencing of gut microbial communities