菝葜提取物通过调节肠道菌群和胆汁酸代谢缓解代谢相关脂肪性肝病

Smilax china L. Extract Alleviates Metabolic-Associated Fatty Liver Disease by Regulating Gut Microbiota and Bile Acid Metabolism.

作者信息Shiyuan Cheng, Huijun Li, Zhiying Sun, Yue Xiong, Jing Li, Jiaying Tian, Yue Shen, Li Shen, Jingyu Yang, Yuying Yang, Dan Liu, Qiong Wei, Chao Huang, Xiaochuan Ye
PMID41590639
发布时间2025-12-26
DOI10.3390/metabo16010031

实验完整度

包含高脂饮食诱导大鼠模型、16S rDNA测序、非靶向和靶向代谢组学、Western blot、RT-PCR等多个独立证据层级,并进行了功能验证和机制验证。

主要模型

高脂饮食诱导的SD大鼠MAFLD模型

重点核对

动物模型:雄性SD大鼠,180-200g,高脂饮食(含10%猪油、5%蛋黄粉、5%蔗糖、1%胆固醇、0.5%胆酸钠)诱导6周 分组与给药:HFD组、阿托伐他汀组(10 mg/kg)、SCE低中高剂量组(8.1、16.2、32.4 g/kg,灌胃),治疗6周 16S rDNA测序:选择对照组、HFD组和SCE-H组粪便样本,采用E.Z.N.A. DNA试剂盒提取,Qubit定量,Majorbio云平台分析,LEfSe LDA>4 代谢组学:非靶向(LC-MS/MS)和靶向胆汁酸代谢组学,样本为粪便,关键参数如VIP>1, p<0.05 分子检测:Western blot和RT-PCR检测肝脏FXR、PPARα、CYP7A1、CYP7B1、CYP8B1、CYP27A1表达

摘要

背景:代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)在肝病患者中普遍存在,然而缺乏有效的治疗方法。菝葜是一种传统中草药,具有优良的抗炎和抗氧化活性。本研究旨在探讨菝葜提取物(SCE)对MAFLD的治疗作用,并阐明其药理机制。方法:通过高脂饮食(HFD)诱导大鼠MAFLD模型,模型大鼠随后接受SCE治疗干预六周。分析涉及16S rDNA测序、非靶向粪便代谢组学和靶向胆汁酸代谢组学,以研究SCE对肠道菌群和胆汁酸代谢的影响。结果:SCE治疗显著减轻了肝脏脂肪变性和脂质积累。SCE治疗调节了肠道菌群紊乱,通过增加有益肠道菌群的相对丰度,包括梭菌属、颤螺菌属和罗姆布茨菌属。非靶向粪便代谢组学揭示代谢物在次级胆汁酸生物合成中显著富集。靶向胆汁酸代谢组学揭示SCE逆转了异常的粪便胆汁酸代谢谱,如HDCA、LCA和T-β-MCA。这些变化激活了FXR和PPARα受体,通过调节胆汁酸合成改善脂质代谢。结论:我们的研究提供了证据表明SCE通过调节肠道菌群、胆汁酸代谢以及激活FXR/PPARα通路来缓解MAFLD,从一个新的角度阐明了SCE在MAFLD中的作用机制,并进一步强调了其治疗潜力。

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
菝葜提取物(SCE)是否能够缓解高脂饮食诱导的代谢相关脂肪性肝病(MAFLD),以及其潜在的药理机制是什么?
核心机制
SCE通过调节肠道菌群(增加Clostridium、Oscillospira、Romboutsia等有益菌,减少Blautia等)促进次级胆汁酸(如HDCA、LCA)生成,降低FXR拮抗剂T-β-MCA,从而激活肝脏FXR/PPARα通路,抑制CYP7A1和CYP8B1表达,促进CYP7B1和CYP27A1表达,改善胆汁酸代谢和脂质代谢。
主要证据
高脂饮食诱导的MAFLD大鼠模型中,SCE治疗减轻肝脏脂肪变性和炎症,16S rDNA测序显示肠道菌群改变,代谢组学显示次级胆汁酸生物合成途径富集,靶向胆汁酸代谢组学显示HDCA、LCA升高,T-β-MCA降低,Western blot和RT-PCR显示FXR核转位增加,PPARα、CYP7B1、CYP27A1表达升高,CYP7A1、CYP8B1表达降低。
研究意义
该研究首次实验验证了SCE通过调节肠道菌群和胆汁酸代谢通路缓解MAFLD,为SCE作为MAFLD治疗药物的开发和应用提供了理论依据。

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

SCE提取与成分分析

制备菝葜乙醇提取物并鉴定其主要化学成分

采用60%乙醇回流提取菝葜根茎,利用UPLC-Q-TOF-MS分析化学成分,鉴定出多种黄酮、皂苷、多酚等化合物。

2

MAFLD大鼠模型建立与SCE干预

建立高脂饮食诱导的MAFLD大鼠模型,并评估SCE的治疗效果

雄性SD大鼠高脂饮食6周诱导MAFLD,随后分为对照组、HFD组、阿托伐他汀组和SCE低中高剂量组,灌胃给药6周,检测体重、肝脏组织病理、血清和肝脏生化指标。

3

组织病理学分析

评估肝脏脂肪变性和炎症程度

肝脏组织固定、包埋、切片,进行HE和油红O染色,计算MAFLD活动度评分(MAS)。

4

生化指标和炎症因子检测

评估SCE对血脂、肝功能、氧化应激和炎症水平的影响

使用生化试剂盒和ELISA试剂盒检测血清和肝脏中的TC、TG、LDL-C、HDL-C、ALT、AST、SOD、MDA、GSH-Px以及TNF-α、IL-6、IL-18、LPS水平。

5

肠道菌群16S rDNA测序与分析

比较对照组、HFD组和SCE-H组的肠道菌群组成和多样性

提取粪便DNA,扩增16S rRNA基因,进行高通量测序,分析Alpha多样性、Beta多样性以及差异菌群。

6

非靶向粪便代谢组学

鉴定SCE对粪便代谢物的影响及涉及的代谢通路

粪便样本经溶剂提取,LC-MS/MS检测,进行PCA、OPLS-DA分析,筛选差异代谢物,进行KEGG通路富集分析。

7

靶向胆汁酸代谢组学

定量分析粪便中胆汁酸谱的变化

采用UPLC-MS/MS靶向定量47种胆汁酸,比较各组粪便胆汁酸水平。

8

分子机制验证

验证SCE对肝脏胆汁酸合成和脂质代谢相关蛋白和基因表达的影响

采用Western blot和RT-PCR检测肝脏中FXR、PPARα、CYP7A1、CYP7B1、CYP8B1、CYP27A1的蛋白和mRNA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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
阿托伐他汀Pfizer Pharma Ltd.--
LDL-C、HDL-C、AST、ALT ELISA试剂盒Shanghai Fusheng Industrial Co., Ltd.--
脂多糖Bioswamp Industrial Co., Ltd.--
TNF-α、IL-6、IL-18试剂盒Elabscience Industrial Co., Ltd.--
TC、TG、GSH-Px、SOD、MDA试剂盒Elascience Industrial Co., Ltd.--
FXR抗体Santa Cruz BiotechnologySC-25309
CYP7A1抗体Santa Cruz BiotechnologySC-518007
Lamin B1抗体Affinity BiosciencesAF5161
CYP7B1抗体Proteintech24889-1-AP
PPARα抗体Proteintech66826-1-Ig
CYP27A1抗体Proteintech14739-1-AP
CYP8B1抗体ABclonal BiotechnologyA25847
超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱Waters--
ACQUITY UPLC HSS T3色谱柱Waters--
E.Z.N.A.® DNA试剂盒Omega Bio-tek--
AMPure® PB磁珠Beckman Coulter--
Qubit 4.0荧光定量系统Thermo Fisher Scientific--
Wonbio-96c均质器Wonbio Biotechnology Co., Ltd.--
Thermo UHPLC-Q Exactive HF-X质谱仪Thermo Fisher Scientific--
ExionLC AD系统SCIEX--
Waters BEH C18色谱柱(150×2.1 mm,1.7 μm)Waters--
AB SCIEX QTRAP 6500+质谱仪SCIEX--
Spin Column动物总RNA纯化试剂盒Songon Biotech--
RevertAid cDNA合成试剂盒Thermo Fisher Scientific--
StepOnePlus实时荧光定量PCR系统Thermo Fisher Scientific--
BCA蛋白定量试剂盒Elabscience--
NE-PER核浆蛋白提取试剂盒Thermo Fisher Scientific78833
ECL化学发光试剂Biopmk--

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
雄性SD大鼠,180-200 g,高脂饲料成分(10%猪油、5%蛋黄粉、5%蔗糖、1%胆固醇、0.5%胆酸钠),喂养6周
阅读提示:见Methods 2.4
SCE制备与给药
菝葜乙醇提取物制备方法(15 kg药材,150 L 60%乙醇,回流提取2次,每次2小时),给药剂量(8.1、16.2、32.4 g/kg对应低中高剂量),灌胃给药,治疗6周
阅读提示:见Methods 2.2和2.4
生化指标检测
ELISA试剂盒检测血清LDL-C、HDL-C、AST、ALT、LPS、TNF-α、IL-6、IL-18;生化试剂盒检测血清/肝脏TC、TG、GSH-Px、SOD、MDA
阅读提示:见Methods 2.1和2.6
肠道菌群测序
16S rDNA测序样本选择(对照组、HFD组、SCE-H组),DNA提取方法,PCR引物,测序平台,LEfSe分析阈值(LDA>4)
阅读提示:见Methods 2.7
代谢组学分析
非靶向代谢组学样本制备(50 mg粪便,提取溶剂比例,内标浓度),LC-MS/MS条件,数据处理参数(VIP>1, p<0.05),靶向胆汁酸代谢组学样本制备(25 mg粪便)与检测条件
阅读提示:见Methods 2.8和2.9
分子表达检测
Western blot抗体稀释比例(如FXR 1:1000),RNA提取和RT-PCR条件,内参基因(GAPDH),样本量(n=3)
阅读提示:见Methods 2.10和2.11