二乙基亚硝胺诱导的大鼠肝癌前期病变肠道微生物组-短链脂肪酸代谢途径的动态变化及益生素干预效应

目的 探讨二乙基亚硝胺(DEN)诱导的大鼠肝癌前期病变中肠道微生物组-短链脂肪酸代谢途径的动态变化,以及益生素干预的效应。方法 本研究选用雄性SD大鼠,通过一次性腹腔注射DEN诱导肝癌模型。实验分为对照组、DEN模型组和DEN模型干预组,后者自DEN注射次日起接受益生菌饮食干预。通过16S rRNA基因测序分析肠道菌群组成,采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)检测粪便中的SCFA含量,并通过生化指标、组织病理学检测和分子生物学方法评估干预效果。结果 DEN模型组大鼠的体重增长显著缓慢(30±20 g),肝功能损害指标(ALT、AST、ALP、GGT)显著升高,与对照组(体重增长50±15 g;ALT 35±5 U/L,AST 30±4 U/L,ALP 90±10 U/L,GGT 20±3 U/L)和干预组(体重增长40±18 g;ALT 70±15 U/L,AST 65±10 U/L,ALP 150±20 U/L,GGT 45±8 U/L)相比有统计学差异。DEN模型组大鼠的HGF、TGF-β和α-SMA表达量显著高于对照组和干预组。肠道菌群分析显示,DEN模型组的Chao1和Shannon指数显著低于对照组和干预组。SCFA分析结果表明,DEN模型组大鼠的丙酸(0.52±0.19 mmol/L)和异戊酸(0.36±0.054 mmol/L)含量显著降低,而在DEN模型干预组中丙酸(0.80±0.21 mmol/L)和异戊酸(0.64±0.19 mmol/L)含量较DEN模型组显著恢复。结论 DEN诱导的大鼠肝癌模型中,肠道微生物组结构和SCFA代谢途径发生显著变化,益生素干预可以改善肠道微生物组成,增加SCFA产量,减轻肝脏损伤,对抗肝脏纤维化和肿瘤发展。这些发现为利用肠道微生物组和SCFA代谢途径预防和治疗肝癌提供了新的视角。