基于“肝与大肠相通”探讨“肠道菌群-TLR4信号通路”在非酒精性脂肪性肝病的发病机制

近年来,由于肠道菌群在消化系疾病中发挥多种生物学作用而备受关注。肠道微生物与非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)密切相关。“肠道菌群-TLR4信号通路”可通过"肠-肝轴"影响NAFLD的发生发展,而中医学“肝与大肠相通”理论与现代医学“肠-肝轴”学说存在相通、相似之处。基于“肠道菌群-TLR4信号通路”“肝与大肠相通”探讨NAFLD的发病,有助于更深入地认识和阐明该病的发病机制,亦可为探索中医药治疗、预防该病提供新的思路和视角。

基于TLR4/NF-κB信号通路探究壮药双路通脑方对缺血性脑卒中大鼠肠组织损伤及肠道菌群的影响

目的 探究壮药双路通脑方对缺血性脑卒中大鼠脑组织Toll样受体(TLR)4/核因子(NF)-κB信号通路及肠组织损伤、肠道菌群的影响。方法 将50只大鼠建立缺血性脑卒中模型,随机分为低(7.16g/kg)、中(14.33 g/kg)、高(28.66 g/kg)剂量双路通脑方组和模型(M)组,并设假手术(S)组,每组10只。制作模型前30 min予以相应剂量双路通脑方颗粒溶液灌胃,在大鼠成模清醒后1 h给予该颗粒灌胃,连续6 d,每天2次。M组和S组同步灌胃无菌水。2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)法测量脑梗死体积;酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒检测血清肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-6、干扰素(INF)-γ水平;Western印迹检测脑TLR4/NF-κB通路蛋白及结肠密封蛋白(Occludin)、闭合蛋白(Claudin)-1、紧密连接蛋白(ZO)-1蛋白表达;苏木素-伊红(HE)染色观察结肠组织结构变化;16 S rDNA扩增测序法分析肠道菌群构成。结果 M组脑梗死比例较S组显著增加(P<0.05);中、高剂量双路通脑方组脑梗死比例较M组显著降低(P<0.05),且高剂量双路通脑方组最低,后续以高剂量28.66 g/kg进行研究。与S组相比,M组结肠黏膜结构损伤,TNF-α、IL-6、INF-γ、TLR4、髓样细胞分化因子(MyD)88蛋白及p-核因子κB抑制蛋白(IκB)/IκB、p-NF-κB p65/NF-κB p65水平显著较高,ZO-1、Occludin、Claudin-1蛋白水平显著较低(均P<0.05)。与M组相比,双路通脑方治疗可改善结肠黏膜结构,TNF-α、IL-6、INF-γ、TLR4、MyD88蛋白及p-IκB/IκB、p-NF-κB p65/NF-κB p65水平明显降低,ZO-1、Occludin、Claudin-1蛋白水平显著较高(P<0.05)。肠道菌群分析显示,与S组相比,M组菌群多样性和丰度降低,在门水平,M组厚壁菌门丰度和F/B值明显升高,而拟杆菌门明显降低(P<0.05);在属水平,M组瘤球菌属、拟杆菌属等丰度明显较高,双歧杆菌属、乳杆菌属等丰度明显较低(P<0.05)。与M组相比,双路通脑方治疗可上调菌群多样性和丰度,明显提高拟杆菌门丰度,提高降低厚壁菌门丰度和F/B值,明显增加双歧杆菌属、乳杆菌属等丰度,明显降低艾克曼菌属等丰度(均P<0.05)。结论 双路通脑方可重塑肠道菌群,恢复肠道屏障,并抑制脑TLR4/NF-κB通路活化,实现对缺血性脑卒中大鼠的治疗作用。

益髓破血方对脑出血小鼠肠道菌群和PI3K/Akt信号通路调节的作用机制研究

目的:探讨益髓破血方对脑出血小鼠PI3K/Akt信号通路的调节及肠道菌群的影响。方法:SPF级C57BL/6J小鼠150只,随机分为假手术组、模型组和中药组,每组48只,模型组与中药组自体血注入法复制脑出血小鼠模型,假手术组只插入微量注射针数分钟不注血。灌胃干预后于1、3、7 d取材,观察小鼠神经功能评分,干湿重法观察脑含水量,HE染色观察脑组织病理学变化,ELISA法检测TNF-α、IL-4、IL-18含量,Western blot法检测PI3K、Akt、p-PI3K、p-Akt蛋白表达水平,16s rDNA基因测序观察各组小鼠肠道菌群多样性、种属变化。结果:与模型组比较,中药组3 d、7 d神经功能评分与脑含水量降低(P<0.05),变性神经元减少(P<0.05),TNF-α、IL-18浓度降低(P<0.05),IL-4浓度升高(P<0.05),p-PI3K、p-Akt表达量下降,7 d较3 d更为显著(P<0.05)。模型组小鼠菌群多样性降低,瘤胃球菌科等相对丰度增加,益髓破血方可丰富菌群多样性,使乳酸杆菌属等相对丰度增加。结论:益髓破血方通过增加肠道有益菌,降低致病菌,丰富菌群多样性,以及调控PI3K/Akt通路改善脑出血继发性损伤。

肠道菌群代谢产物氧化三甲胺通过抑制Keap1/Nrf2信号通路激活发挥促动脉粥样硬化作用

目的:研究肠道菌群(GM)代谢产物氧化三甲胺(TMAO)对动脉粥样硬化(AS)的影响及其相关机制。方法:按照随机数字表法将雄性小鼠分为对照组、模型组、TMAO组、Keap1/Nrf2激动剂RTA-408组和TMAO+RTA-408组,每组12只。其中,模型组小鼠采用高脂饲料喂养,TMAO组小鼠在高脂饲料中加1%胆碱,造模周期为12周。造模结束后,RTA-408组和TMAO+RTA-408组小鼠每天腹腔单次注射RTA-408(100μg/kg),持续给药14d,期间其他各组小鼠腹腔注射等量的生理盐水。采用生化分析法定量测定TG、TC、LDL-C和HDL-C的水平。通过HE、Masson三色和油红O染色检测主动脉的组织学改变。通过ELISA检测血清中白细胞介素-1β(IL-1β)、活性氧(ROS)和超氧化物歧化酶(SOD)的水平。超高液相色谱串联质谱法(UHPLC-MS/MS)检测小鼠血浆中TMAO含量;荧光探针法检测主动脉ROS的荧光强度;qRT-PCR、Western blot分别检测小鼠主动脉组织中Keap1、Nrf2、HO-1的mRNA和蛋白表达水平;免疫荧光观察Nrf2的核易位情况。结果:AS小鼠血清TC、TG、LDL-C浓度相较于对照组升高,HDL-C浓度则降低(P<0.01)。此外,模型组显示广泛的主动脉内膜增厚,明显的泡沫细胞形成,动脉壁胶原沉积增加。此外,血清中IL-1β、ROS和TMAO水平显著升高(P<0.01),SOD活性显著降低(P<0.01),主动脉中ROS含量增加、Nrf2核转位显著抑制(P<0.01),Keap1、Nrf2和HO-1 mRNA与蛋白表达水平升高(P<0.01)。与AS小鼠相比,TMAO处理进一步加重对应指标上述变化趋势(P<0.05);RTA-408则取消TMAO对AS小鼠的加重作用(P<0.05)。结论:TMAO可能通过抑制Keap1/Nrf2信号通路激活对AS小鼠的主动脉病理改变、炎症反应和内皮损伤发挥加重作用。

黄连素通过重塑肠道菌群和调节PI3K/AKT信号通路改善多囊卵巢综合征小鼠的作用机制研究

目的探究黄连素(BBR)对多囊卵巢综合征(PCOS)小鼠肠道菌群的调节作用及其治疗机制。方法于2021年6月—2022年6月在复旦大学附属上海市第五人民医院实验动物中心进行实验。清洁级健康雌性C57BL/6J小鼠24只,随机选取6只作为正常对照组,其余18只应用来曲唑灌胃制备PCOS模型。造模成功后,将造模小鼠随机分为模型(PCOS)组、阳性药达英-35(0.2 mg·kg^(-1)·d^(-1))组和BBR(100·kg^(-1)·d^(-1))组,每组6只,给予相应药物治疗14 d。收集小鼠结肠内粪便,采用16S rDNA测序检测肠道菌群;称小鼠体质量,观察小鼠阴道脱落细胞形态学改变;检测血清性激素和胰岛素水平;HE染色观察卵巢病理结构;免疫组化检测小鼠结肠Claudin-1、Occludin表达;Western-blot检测卵巢组织PI3K/AKT通路相关蛋白表达。结果16S rDNA测序结果显示,PCOS组肠道菌群多样性较正常对照组发生变化。在属水平,与正常对照组比较,PCOS组布劳特氏菌属、韦永氏球菌属、孪生球菌属和梭形杆菌属等有害菌属丰度增加;BBR治疗后小鼠肠道菌群紊乱状态得到改善,乳酸菌属等有益菌属丰度增加。与正常对照组比较,PCOS组小鼠雌二醇(E_(2))、卵泡刺激素(FSH)和胰岛素敏感系数(ISI)水平降低(t/P=2.847/0.017,3.079/0.012,3.541/0.005),体质量和睾酮(T)、黄体生成素(LH)、LH/FSH、空腹血糖(FPG)、空腹胰岛素(FINS)、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)水平升高(t/P=4.782/0.013,4.626/0.001,5.703/<0.001,2.578/0.028,4.156/0.002,3.255/0.009,7.439/<0.001),动情周期紊乱,光镜下卵巢结构符合PCOS病理特征,Claudin-1、Occludin、p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT表达下降(t/P=3.806/0.003,3.795/0.004,13.474/<0.001,17.285/<0.001)。与PCOS组比较,达英-35组E_(2)、FSH和ISI水平升高(t/P=2.389/0.038,3.354/0.007,3.198/0.010),体质量和T、LH、LH/FSH、FINS、HOMA-IR水平降低(t/P=3.133/0.011,3.416/0.007,4.596/0.001,2.327/0.042,2.908/0.016,6.096/<0.001),动情周期和卵巢结构得到改善,Claudin-1、Occludin、p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT表达升高(t/P=2.390/0.038,2.247/0.048,7.323/<0.001,7.564/<0.001);BBR组ISI水平升高(t/P=3.198/0.010),体质量和T、LH、LH/FSH、FPG、FINS、HOMA-IR水平明显降低(t/P=3.668/0.004,4.602/0.001,6.101/<0.001,2.535/0.030,5.950/<0.001,2.914/0.015,7.630/<0.001),动情周期和卵巢结构得到改善,Claudin-1、Occludin、p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT表达升高(t/P=3.799/0.003,3.185/0.010,7.473/<0.001,8.187/<0.001)。结论来曲唑诱导的PCOS小鼠存在菌群失调,BBR通过调节肠道菌群分布可能有助于激活PI3K/AKT通路,改善肠道屏障功能,达到治疗PCOS的目的。

基于ERK1/2-GSK3β-NFκB信号通路探究芪黄苁蓉通便散贴敷对肾衰竭大鼠肠道菌群及肾功能的影响

目的 研究基于细胞外信号调节激酶(ERK)1/2-糖原合成酶激酶(GSK)3β-核因子(NF)κB信号通路探究芪黄苁蓉通便散贴敷对肾衰竭大鼠肠道菌群及肾功能的影响。方法 40只SD大鼠随机抽取10只作为健康组进行对照,剩余建立慢性肾衰竭(CRF)模型,建模成功后分为模型组、治疗组(芪黄苁蓉通便散贴)、药物对照组(复元四红散)各10只。运用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测肾功能、氧化应激相关指标水平,苏木素-伊红(HE)、Masson染色观察肾组织病理形态学,采集粪便检测肠道细菌种类及数量,Western印迹检测ERK1/2-GSK3β-NFκB通路相关蛋白。结果 与健康组相比,模型组尿素氮、血肌酐、尿酸、丙二醛、肠球菌、肠杆菌、ERK1/2、p-ERK1/2、GSK3β、p-GSK3β、NFκBp65、p-NFκBp65、单核细胞趋化蛋白-1、细胞间黏附分子-1升高,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、双歧杆菌、乳酸杆菌水平显著降低(P<0.05);与模型组相比,治疗组与药物对照组均有所改善,且以治疗组效果显著(P<0.05)。健康组肾组织结构正常;模型组肾小球变形,肾小管扩张,大量炎性细胞浸润;与模型组相比,治疗组与药物对照组均有所改善。Masson染色显示,健康组结构正常;模型组出现肾组织肾小管发生变性、萎缩、破坏及再生等病理改变,间质中单核与淋巴细胞浸润及胶原纤维表达最多;治疗组与药物对照组肾小管、间质的病理改变得到有效改善,蓝色胶原纤维沉积也呈下降趋势。结论 芪黄苁蓉通便散贴可能是通过抑制ERK1-2-GSK3β-NF-κB通路的激活,改善CRF大鼠肠道菌群及肾功能。

地五养肝方调控TLR4/NF-κB信号通路对肝癌模型肠道菌群调节作用

目的分析地五养肝方调控TLR4/NF-κB信号通路对肝癌模型肠道菌群及其菌群代谢功能的调节作用。方法选择24只SPF级大鼠随机分为对照组、模型组和观察组;模型组和观察组建立大鼠肝癌模型;末次给药后24 h时大鼠处死后取出肝脏组织,观察肝组织病理学变化;采用酶联免疫吸附法检测CA19-9、AFP、ALT水平;采用变性梯度凝胶电泳法(DGGE)绘制DGGE指纹图谱;利用气相色谱法检测大鼠粪便中短链脂肪酸水、D-乳酸水平;采用Western blotting法检测瘤组织中TLR4、NF-κB、GAPDH水平。结果对照组大鼠肝功能正常无受损,肝脏健全,模型组出现明显的癌细胞,且肝脏受损严重,观察组大鼠肝脏结构较为完整,肝脏组织炎性细胞减少,损伤程度减弱;观察组大鼠血清标志物CA19-9、AFP及ALT水平均明显低于模型组,且差异存在统计学意义(P<0.05);观察组大鼠大肠道菌群中双歧杆菌、乳酸杆菌、大肠埃希菌、肠球菌水平均明显低于模型组,且差异存在统计学意义(P<0.05);观察组大鼠肠道菌群DGGE指纹图谱的多样性指数、丰富度和均匀度明显高于模型组,且差异存在统计学意义(P<0.05);观察组大鼠TLR4蛋白和NF-κB蛋白表达水明显低于模型组,且差异存在统计学意义(P<0.05)。结论地五养肝方可有效调控TLR4/NF-κB信号通路,并改善肝癌模型肠道菌群及其菌群代谢功能。

补中益气汤调控JAK2/STAT3信号通路对气虚发热证大鼠肠道菌群、免疫功能及神经功能的影响

目的:分析补中益气汤调控Janus激酶2(JAK2)/信号传导与活化转录因子3(STAT3)/STAT3信号通路对气虚发热证大鼠肠道菌群、免疫功能及神经功能的影响。方法:将30只大鼠随机分为正常组、气虚发热模型组、补中益气汤组,每组10只。气虚发热模型组、补中益气汤组大鼠用于建立气虚发热模型,第18天开始,补中益气汤组给予补中益气汤灌胃治疗5 d,气虚发热模型组给予等体积蒸馏水。16SrRNA基因序列分析技术检测大鼠肠道菌群;ELISA法检测CD4^(+)、CD8^(+)、补体C3水平、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)水平;放免法测定乙酰胆碱(Ach)、环磷酸腺苷(cAMP)和环磷酸鸟苷(cGMP)水平;蛋白质印迹法(Western blot)检测p-JAK2、p-STAT3蛋白表达水平。结果:补中益气汤可改善气虚发热所致的疣微菌门、互养菌门菌落减少,螺旋体门、埃普西隆杆菌门菌落增多情况(P<0.05)。补中益气汤可改善气虚发热所致的血清CD4^(+)、C3、IgM、IgG水平及淋巴细胞转化率降低,血清CD8^(+)水平升高(P<0.05)。补中益气汤可改善气虚发热所致的Ach、cAMP水平以及cAMP/cGMP降低,cGMP水平升高(P<0.05)。补中益气汤可改善气虚发热所致的p-JAK2、p-STAT3蛋白表达水平升高(P<0.05)。结论:补中益气汤可能通过调控JAK2/STAT3信号通路,负性调控p-JAK2、p-STAT3蛋白表达,改善气虚发热大鼠的肠道菌群、免疫功能及神经功能。

基于肠道菌群及磷脂酰肌醇-3-激酶/丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶/核因子-κB信号通路探讨补肾降浊饮对非酒精性脂肪性肝炎大鼠的作用机制

目的:研究补肾降浊饮对非酒精性脂肪性肝炎(Non-alcoholic Steatohepatitis,NASH)大鼠肠道菌群及磷脂酰肌醇-3-激酶(Phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(RAC-alpha Serine/Threonine-protein Kinase,Akt)/核因子-κB(Nuclear Factor-κB,NF-κB)信号通路的影响,探讨补肾降浊饮改善NASH的机制。方法:将40只SD大鼠随机分为空白组、模型组、补肾降浊饮组及西药组。空白组予普通饲料喂养,其余各组给予高脂饲料喂养,并分别灌胃生理盐水或相应药物干预。12周后检测各组大鼠血清胆固醇(Total Cholesterol,TC)、三酰甘油(Triglyceride,TG)、谷丙转氨酶(Alanine transaminase,ALT)、谷草转氨酶(Aspartate aminotransferase,AST)及肿瘤坏死因子-α(Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)、白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)水平;油红O染色检测肝组织脂肪变性程度;RT-PCR法检测粪便中大肠杆菌、乳酸杆菌含量;Western-blot法检测肝组织中PI3K、Akt、NF-κB表达水平。结果:各药物组均可不同程度改善大鼠血清中TC、TG、ALT、AST、TNF-α、IL-6含量及肝组织PI3K、Akt、NF-κB表达水平(P<0.05,P<0.01);补肾降浊饮组虽在改善ALT、AST及TNF-α、IL-6含量及Akt蛋白表达方面与西药组无明显差异,但在改善TC、TG、油红O染色、肠道菌群及PI3K、NF-κB方面优于西药组。结论:补肾降浊饮改善NASH机制可能与调节肠道菌群进而影响PI3K/Akt/NF-κB信号通路传导以减少TNF-α、IL-6等炎性因子的产生有关。

人参蛋白对阿尔茨海默病小鼠肠道菌群及BDNF/TrkB信号通路的影响

目的探讨人参蛋白对阿尔茨海默病小鼠肠道菌群及BDNF/TrkB信号通路的影响。方法采用D-半乳糖/AlCl_(3)联合诱导建立阿尔茨海默病模型,小鼠随机分为正常一组、正常二组、模型一组、模型二组、人参蛋白组、菌群移植组,采用Morris水迷宫实验评价学习记忆能力,Western blot法检测脑组织APP、p-Tau、BDNF、TrkB、p-TrkB蛋白表达,16S rDNA检测粪便菌群多样性。结果人参蛋白、菌群移植可缩短小鼠逃避潜伏期(P<0.05),增加穿越平台次数(P<0.05),降低脑组织APP、p-Tau蛋白表达(P<0.05,P<0.01),升高BDNF、p-TrkB、p-TrkB/TrkB蛋白表达(P<0.05,P<0.01),减少拟普雷沃菌属、瘤胃球菌科_UCG-014、普雷沃氏菌科_UCG-001、瘤胃球菌属_1丰度(P<0.05,P<0.01)。结论人参蛋白抗阿尔茨海默病的作用机制可能是调节肠道微生物多样性激活BDNF/TrkB信号通路。

基于肠道菌群探讨中医药调控阿尔茨海默病相关信号通路研究进展

阿尔茨海默病(AD)是慢性神经退行性疾病,其发病机制复杂且未完全阐明,亟待进一步探索新的治疗靶点。阿尔茨海默病的病理机制极为复杂,涉及的信号通路繁多,主要与炎症反应、氧化应激、细胞凋亡等过程有关,同时肠道菌群紊乱影响AD患者海马区Aβ清除功能促进该病的发生发展。目前,西医治疗阿尔茨海默病的研究进展较缓慢,且其临床应用效果仍不理想。中医治疗该病具有悠久的历史,具有疗效确切、不良反应少的特点。因此,现以肠道菌群失调激活/抑制AD相关信号通路为出发点,总结中药单体、中药复方或针灸在治疗AD中所涉及的BDNF/TrkB、C/EBPβ/AEP、HMGB1/TLR4/NF-κB、Wnt/β-catenin、TMA/FMO3/TMAO信号通路。旨在探讨中医药治疗AD的优势,为探寻AD防治的新策略拓展思路。

肠道微生物菌群与川崎病关系研究进展

川崎病(KD)是一种以全身血管炎为主要病变的急性发热出疹性小儿疾病,其发病机制尚未完全明确,但越来越多的证据表明肠道微生物菌群在其中起着重要作用。研究发现KD患者的肠道微生物菌群存在明显的异常。通过使用宏基因组学和代谢组学等技术,发现KD患者的肠道微生物菌群多样性降低,某些菌种如双歧杆菌属和乳杆菌属等的数量明显减少,而梭菌属等机会致病菌的数量增加。这些变化不仅与患者的病情严重程度相关,而且还影响了患者的免疫系统和代谢过程。越来越多的证据表明肠道微生物菌群可以通过调节免疫应答来影响KD的发生和发展。现就肠道微生物菌群与KD相关性研究进行综述。

柠檬苦素对溃疡性结肠炎大鼠肠道损伤和肠道菌群紊乱的改善作用及机制

目的探究柠檬苦素对溃疡性结肠炎(UC)大鼠肠道损伤和肠道菌群紊乱的改善作用及机制。方法构建UC大鼠模型,将建模成功的70只大鼠随机分为模型组和柠檬苦素低、中、高剂量组(12.5、25、50 mg/kg)以及柳氮磺胺吡啶组(阳性对照组,500 mg/kg),每组14只;另取14只大鼠作为对照组。各组大鼠灌胃相应药液或等量生理盐水,每天1次,连续2周。末次给药结束24 h后,观察大鼠一般情况并称重,取结肠组织进行结肠黏膜损伤指数(CMDI)评分;检测大鼠结肠组织中白细胞介素1β(IL-1β)、IL-6、肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平;观察大鼠结肠组织病理学变化;检测大鼠结肠组织中紧密连接蛋白1(Claudin-1)、闭合蛋白(Occludin)、闭锁小带蛋白1(ZO-1)、高迁移率族蛋白B1(HMGB1)、晚期糖基化终末产物受体(RAGE)蛋白的表达水平;基于16S rRNA检测大鼠肠道菌群的相对丰度。结果与对照组相比,模型组大鼠精神状态不佳、皮毛较暗、情绪烦躁易发怒,结肠组织腺体排列杂乱,出现炎症细胞浸润和细胞坏死、水肿现象;CMDI评分和结肠组织中IL-1β、IL-6、TNF-α水平,HMGB1、RAGE蛋白表达水平以及肠道变形菌门、拟杆菌门菌群的相对丰度均显著升高(P<0.05);体重和结肠组织中Claudin-1、Occludin、ZO-1蛋白表达水平以及肠道厚壁菌门菌群的相对丰度均显著降低(P<0.05)。与模型组相比,柠檬苦素各剂量组大鼠一般情况和结肠组织病理损伤均改善,上述指标水平均显著逆转(P<0.05),且具有剂量依赖性(P<0.05);柳氮磺胺吡啶组与柠檬苦素高剂量组大鼠各项指标比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论柠檬苦素可改善UC模型大鼠肠道损伤及肠道菌群紊乱,其作用机制可能与下调HMGB1/RAGE信号通路活性有关。

基于肠道菌群-宿主相关信号通路探讨湿热证的分子生物学机制

湿热证是临床多种疾病的常见证型之一,目前研究表明,肠道菌群与湿热证的关系密切,但肠道菌群和湿热证相关的具体分子生物学机制尚未明晰。本文以肠道菌群影响的宿主相关信号通路为切入点,探讨湿热证的分子生物学机制,为湿热证的证候本质及临床诊治提供思路。

益生菌对EAE小鼠肠道菌群及TLR4/NF-κB信号通路的影响

目的:观察实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)小鼠肠道菌群变化,探讨益生菌对EAE小鼠肠道菌群及TLR4/NF-κB信号通路的影响。方法:选择30只SPF级雌性C57BL/6小鼠随机分为正常对照组、EAE模型组和益生菌组,每组10只。正常对照组不做任何处理,EAE模型组、益生菌组采用MOG35-55多肽制备EAE模型,益生菌组从造模次日起以0.4 ml/d的益生菌溶液灌胃,正常对照组、EAE模型组每日灌胃等量生理盐水,观察小鼠发病情况。取脑组织行LFB染色;取小鼠粪便定量检测肠道菌群数量,计算双歧杆菌与肠杆菌细菌数量的比值(B/E值);ELISA检测脑组织IL-1β、IL-6、TNF-α表达;免疫组织化学法检测NF-κBp65核表达;分别采用RT-PCR和Western blot法检测脑组织中TLR4和NF-κBp65 mRNA及蛋白表达。结果:正常对照组小鼠均未发病,EAE模型组、益生菌组发病小鼠出现不同程度的尾部下垂、行走不稳、后肢无力等。益生菌组与EAE模型组相比潜伏期、高峰期延迟,神经功能评分降低(P<0.05)。正常对照组脑组织髓鞘结构清晰,EAE模型组髓鞘纤维结构紊乱,有空泡形成,益生菌组较EAE模型组轻。EAE模型组拟杆菌数量低于正常对照组(P<0.05);益生菌组双歧杆菌、乳杆菌数量高于EAE模型组(P<0.05),益生菌组B/E值高于EAE模型组(P<0.05)。EAE模型组IL-1β、IL-6、TNF-α表达高于正常对照组(P<0.05),益生菌组表达低于EAE模型组(P<0.05)。EAE模型组NF-κBp65核表达高于正常对照组(P<0.05),益生菌组核表达低于EAE模型组(P<0.05)。EAE模型组TLR4和NF-κBp65 mRNA及蛋白表达均高于正常对照组(P<0.05),益生菌组表达均低于EAE模型组(P<0.05)。结论:EAE小鼠肠道菌群失调,肠道定植抗力减弱。益生菌可以改善EAE小鼠肠道菌群失衡,增强肠道定植抗力,并可减轻脑组织脱髓鞘和炎症反应,具有神经保护作用,其机制可能与抑制TLR4/NF-κB信号通路有关。

基于肠道菌群/TLR4/NF-κB路径探讨草甘膦导致肉鸡肠道炎症机制

运用高通量测序技术和分子生物学手段分析草甘膦污染对肉鸡肠道菌群组成和肠道炎症的影响。结果表明,与对照组相比,草甘膦污染引起肉鸡回肠上皮屏障破坏,肠道炎症加剧,肠道菌群中厚壁菌门(Firmicutes)丰度极显著减少,变形菌门(Proteobacteria)丰度极显著增加(P<0.01)。草甘膦污染造成链球菌(Streptococcus)、志贺大肠杆菌(Escherichia_Shigella)、粪杆菌(Faecalibacterium)、未分类毛螺菌(unclassified_f_Lachnospiraceae)等丰度显著增加,炎症相关信号因子TLR4、NF-κB的表达呈显著正相关。菌群移植试验进一步证实,肠道菌群失调可通过调控TLR4/NF-κB信号通路参与肠道炎症损伤。因此,饲料中草甘膦污染通过肠道菌群/TLR4/NF-κB途径造成肉鸡肠道炎症损伤,给养殖业造成经济损失。

枯草芽孢杆菌RZ001对乳鼠肠道发育、肠道菌群和Wnt信号通路相关基因表达的影响

本试验旨在研究枯草芽孢杆菌RZ001的早期定植对乳鼠早期生长、肠道发育、肠道菌群和Wnt信号通路相关基因表达的影响。选择4窝数量相同的新出生的C57BL/6小鼠乳鼠,分为2个组(对照组和试验组),每组2个重复。从出生后第2天开始,试验组乳鼠连续14 d灌胃10μL枯草芽孢杆菌RZ001(1×10^7 CFU/d),对照组乳鼠连续14 d灌胃10μL磷酸盐缓冲液(PBS)。结果表明:1)与对照组相比,试验组的乳鼠从出生后第2天到第8天体重显著或极显著增加(P<0.05或P<0.01),脾脏、肾脏、胸腺重量和指数显著或极显著增加(P<0.05或P<0.01),但肝脏重量和指数无显著差异(P>0.05)。2)与对照组相比,试验组的小肠绒毛密度、绒毛长度和绒毛长度/隐窝深度显著或极显著增加(P<0.05或P<0.01),隐窝深度极显著降低(P<0.01)。3)与对照组相比,试验组的小肠杯状细胞的数量显著增加(P<0.05),小肠中黏蛋白2(MUC2)的mRNA相对表达量和MUC2含量均显著增加(P<0.05)。4)与对照组相比,试验组的小肠中闭锁小带蛋白-1(ZO-1)、闭锁蛋白(Ocln)、封闭蛋白-3(Cldn-3)的mRNA相对表达量均极显著增加(P<0.01)。5)与对照组相比,试验组的小肠中Wnt3、卷曲受体蛋白7(Fzd7)、低密度脂蛋白受体相关蛋白5(Lrp5)、糖原合成激酶-3β(Gsk-3β)、Ctnnb1、细胞性骨髓细胞瘤病毒癌基因(C-myc)、轴蛋白抑制蛋白2(Axin2)、无张力同系物1(Atoh1)、富含亮氨酸重复序列的G蛋白偶联受体5(Lgr5)和Ki67的mRNA相对表达量显著或极显著升高(P<0.05或P<0.01),但低密度脂蛋白受体相关蛋白6(Lrp6)的mRNA相对表达量显著降低(P<0.05);同时,试验组的小肠中β-连环蛋白(β-catenin)蛋白相对表达量显著升高(P<0.05)。6)门水平上,与对照组相比,试验组的盲肠中拟杆菌门的相对丰度显著增加(P<0.05),而厚壁菌门的相对丰度显著降低(P<0.05)。属水平上,与对照组相比,试验组的盲肠中双歧杆菌属的相对丰度极显著增加(P<0.01),而产气荚膜梭菌的相对丰度极显著降低(P<0.01)。由此可见,早期应用枯草芽孢杆菌RZ001能够促进乳鼠生长,改善肠道形态,促进肠道屏障功能成熟,从而促进早期肠道发育。早期应用枯草芽孢杆菌RZ001还能够激活Wnt信号通路,降低肠道致病菌产气荚膜梭菌的相对丰度,增加肠道益生菌双歧杆菌属的相对丰度。

肠三针介导TRPV1/CGRP信号通路对脓毒症肠道菌群紊乱影响

目的探讨肠三针介导瞬时受体电位香草酸亚型1(TRPV1)/降钙素基因及相关肽(CGRP)信号通路对脓毒症肠道菌群紊乱的影响。方法按随机数字表法将大鼠分为假手术组、模型组、电针组,每组各20只。采用盲肠结扎穿孔术(CLP)制备脓毒症模型,假手术组除不结扎盲肠外,其余手术步骤同其他2组,电针组于术前3 d以及术后6 h给予肠三针干预。收集结肠组织和血液标本,观察肠黏膜病理学变化。检测结肠肠道菌群及血液、淋巴结细菌移位情况,ELISA法检测血清炎症因子水平,Western Blot法检测结肠组织TRPV1、CGRP及Toll样受体-4(TLR-4)表达。结果模型组大鼠肠道菌群多样性降低,电针组较模型组增加(P<0.05);与假手术组比较,模型组大鼠结肠中大肠杆菌含量显著增加,双歧杆菌和乳酸杆菌含量显著减少,血液和淋巴结移位率显著升高,血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)水平显著升高,结肠组织TRPV1、CGRP和TLR-4相对表达量显著升高(P<0.05);与模型组比较,电针组大鼠结肠中大肠杆菌含量显著减少,双歧杆菌和乳酸杆菌含量显著增加,血液和淋巴结移位率显著降低,血清TNF-α和IL-6水平显著降低,结肠组织TRPV1、CGRP和TLR-4相对表达量显著降低(P<0.05)。结论肠三针可显著增加脓毒症大鼠肠道菌群多样性及有益菌群含量,减少肠道细菌移位,降低炎症反应,其机制可能与调控TRPV1/CGRP信号通路有关。

肠道菌群介导动物胆汁酸FXR/TGR5信号通路的研究进展

肠道菌群在机体营养物质吸收、代谢和免疫防御等方面起着关键作用,其代谢产物胆汁酸(BA)不仅能促进脂溶性物质的吸收,还可作为信号物质激活法尼酯X受体(FXR)和G蛋白胆汁酸偶联受体5(TGR5),影响FXR/TGR5介导的信号通路,调节宿主代谢。本文主要综述了肠道菌群对BA代谢及相关通路的影响,旨在为调控动物脂肪沉积、防治机体糖代谢紊乱和炎症等提供依据。

痛风雏鹅肠道菌群通过TLR4/MyD88/NF-κB通路促进肾损伤的研究

旨在研究痛风雏鹅的肠道菌群对肾损伤的影响及作用机制。本研究选取具有典型痛风特征的雏鹅15只,相同日龄及生长环境下的健康雏鹅15只,利用16S rDNA测序技术分析盲肠内容物中菌群的差异;用改良苦味酸法测定血清肌酐(Cr),用酶比色法测定血清尿酸(UA),用脲酶-谷氨酸脱氢酶法测定血清尿素氮(BUN);用RT-qPCR和Western blot法测定肾组织Toll样受体4(TLR4)、髓样分化因子(MyD88)、核转录因子-κB(NF-κB)、白细胞介素1β(IL^-1β)、肿瘤坏死因子ɑ(TNF-ɑ)及白细胞介素6(IL-6)的mRNA和蛋白表达量。并将肠道菌群移植给无菌小鼠进行验证。结果显示:1)与健康雏鹅比较,痛风雏鹅肠道菌群16S rDNA测序所得操作分类单元(OTUs)数量、Chao 1指数及Shannon指数均显著降低(P<0.01),变形菌门、埃希菌属、变形菌属及肠球菌属等细菌丰度显著增加,痛风雏鹅肠道菌群在免疫系统、细菌感染、膜传输及核苷酸代谢等代谢途径参与度较高;2)与健康雏鹅比较,痛风雏鹅肾组织中TLR4、MyD88、NF-κB、IL^-1β、TNF-ɑ及IL-6的mRNA表达及蛋白表达均显著升高(P<0.05或P<0.01),且这些分子表达量与Cr、BUN及UA呈正相关,与埃希菌属、变形菌属及肠球菌属等菌属丰度呈强正相关关系;3)移植痛风雏鹅肠道菌群小鼠的肾小管发生变性,肾组织TLR4、MyD88、NF-κB的mRNA表达量及血中Cr、BUN、肾损伤因子-1(KIM-1)等水平显著高于移植健康雏鹅菌群的小鼠;给予移植痛风雏鹅菌群小鼠TAK-242后,可回调这些变化。综上表明,痛风雏鹅肠道菌群发生了变化,并可激活LTR4/MyD88/NF-κB通路,诱发炎症反应,促进肾损伤的发生。