二十碳五烯酸和DHA差异抑制上皮间质转化和胶原沉积并缓解肠纤维化

肠纤维化是炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)的严重并发症,然而目前尚未找到针对肠纤维化的治疗方案。ω-3 PUFAs在其他器官中的抗纤维化作用已受到广泛关注,但在肠纤维化中的应用潜力仍有待发掘。本研究旨在探究ω-3 PUFAs对肠纤维化的作用及机制。研究采用TNBS(2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid)诱导的肠纤维化小鼠模型,比较EPA、DHA和鱼油对肠纤维化小鼠不同的抗纤维化作用。将40只8周龄雄性BALB/C小鼠随机分为5组。相较于DHA和鱼油组,EPA干预能更有效缓解小鼠体重丢失,减少结肠长度缩短,降低疾病活动指数评分,并显著改善炎症反应(P<0.05)。ELISA法检测发现,EPA抑制促炎细胞因子TNF-α、IL-6和IL-17的表达,促进抗炎细胞因子IL-10的表达。EPA干预显著减轻了小鼠结肠的纤维化程度,下调了结肠中col1a2、col3a2和羟脯氨酸的表达,并且结肠中EPA含量与肠纤维化评分呈负相关(R2=0.7383,P<0.0004;R2=0.4608,P<0.0152)。Western印迹结果表明,EPA上调p-AMPK、ULK1、LC3和p62的表达,下调mTOR表达,同时抑制肠上皮细胞的上皮间质转化(epithelial-to-mesenchymal transition,EMT)。qRT-PCR分析显示,EPA抑制α-SMA、TGF-β1、vimentin、TIMP-1(tissue inhibitors of metalloproteinases-1,TIMP-1)表达,增加MMP-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)表达,从而抑制活化的肠间充质细胞,缓解细胞外基质(extracellular matrix,ECM)过度沉积。本研究发现,EPA可恢复Th17/Treg平衡,维持肠道免疫稳态,并抑制肠上皮细胞的EMT,调节TIMPs/MMPs平衡,有效缓解肠纤维化小鼠结肠ECM过度沉积。EPA干预有望成为抗肠纤维化的新型辅助性防治策略,并提示自噬途径可能在抑制EMT中发挥作用。

鱼油改善肠道菌群与宿主互作失调并维持缓解小鼠肠炎

n-3多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFAs)在控制溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)发生、发展中发挥积极作用,但其作用机制尚不十分明确。本研究利用葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium,DSS)诱导的急慢性肠炎小鼠模型,比较鱼油(主要成分为n-3 PUFAs)对急慢性期肠炎小鼠的影响。将60只8周龄的C57BL/6J随机分为6组,每组10只。与模型组相比,鱼油能有效恢复维持缓解鱼油组(400 mg/kg·bw)小鼠体重(P<0.05),降低疾病活动指数(P<0.05)。结肠组织脂肪酸谱分析发现,鱼油干预可显著提高小鼠结肠中n-3 PUFAs含量(P<0.01),特别是EPA含量(P<0.01)。组织病理学评分显示,鱼油能有效改善慢性期肠炎小鼠结肠长度(P<0.01)、结肠水肿程度及组织病理学病变(P<0.05)。血清中炎症因子检测发现,促炎因子IL-1β、TNF-α和IL-6水平显著降低(P<0.01),抗炎因子IL-10水平显著提高(P<0.05)。粪便16S rRNA测序发现,鱼油能显著提高维持缓解期肠炎小鼠粪便中产丁酸盐菌群(Clostridiales)(P<0.05)和益生菌(Bifidobacteriales)的相对丰度(P<0.01),下调需氧菌、兼性厌氧菌和致病菌比例,改善菌群糖苷生物合成与代谢和氧化磷酸化代谢障碍。与诱导缓解鱼油组(400 mg/kg·bw)相比,维持缓解鱼油组结肠中机械屏障和能量代谢相关通路蛋白质表达水平显著上调(P<0.05)。本研究明确了鱼油对维持缓解肠炎小鼠具有更强的抗炎作用,这与其有效加强慢性期肠炎小鼠机械屏障,提高粪便菌群功能与丁酸含量,进而改善肠道菌群与宿主互作失调有关。