運(yùn)動(dòng)通過(guò)重構(gòu)腸道菌群對(duì)高脂誘導(dǎo)C57BL-6小鼠非酒精性脂肪性肝病的防治作用研究.pdf

1、目的:
　　非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)是一種無(wú)過(guò)量飲酒史，由各種原因引起的，以肝細(xì)胞脂肪變性和脂質(zhì)蓄積為主要特征的臨床病理綜合征，已成為全球重要的健康問(wèn)題之一，與肝硬化和肝癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。在疾病早期，積極探索安全有效的干預(yù)措施十分必要，可顯著提高患者的生活質(zhì)量并減輕國(guó)家的醫(yī)療負(fù)擔(dān)。運(yùn)動(dòng)是世界公認(rèn)的最方便、安全、經(jīng)濟(jì)、有效的防治NAFLD的措施，是早、中

2、期NAFLD轉(zhuǎn)歸的理想方案。盡管已有多個(gè)人群研究表明適度的耐力運(yùn)動(dòng)可以有效管理NAFLD，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也揭示運(yùn)動(dòng)可通過(guò)抑制巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)減少肝臟炎癥、損傷和纖維化，但具體機(jī)制仍未明確。運(yùn)動(dòng)對(duì)NAFLD的影響，部分可能是直接作用，更多的可能是通過(guò)體內(nèi)不同組織之間的相互作用而實(shí)現(xiàn)。腸道在系統(tǒng)炎癥和代謝綜合征的發(fā)生、發(fā)展中處于中樞環(huán)節(jié)，腸道黏膜屏障功能與NAFLD關(guān)系密切，在營(yíng)養(yǎng)素吸收和防止有害大分子進(jìn)入人體中發(fā)揮重要的生理、物理、化學(xué)和免疫學(xué)作用

3、。腸道屏障功能的損傷伴隨腸源性抗原(如LPS)泄漏的增加可能導(dǎo)致內(nèi)臟脂質(zhì)沉積。有研究表明NAFLD患者腸道菌群失調(diào)、小腸黏膜通透性增加進(jìn)而影響了肝臟脂肪分布。
　　腸道菌群是人體的一個(gè)不能被忽視的代謝器官，在NAFLD的發(fā)生發(fā)展中扮演重要角色。肝臟接受到腸道通過(guò)門(mén)靜脈輸送的70％的血液，所以是腸菌抗原的第一道防線，也是腸源性毒素和代謝產(chǎn)物最廣泛的暴露器官之一。腸道菌群及其代謝產(chǎn)物可直接或間接的影響宿主的炎癥狀態(tài)進(jìn)而改變機(jī)體的代謝平

4、衡。結(jié)腸細(xì)菌發(fā)酵最主要的終產(chǎn)物有乙酸、丙酸和丁酸。乙酸進(jìn)入外周循環(huán)被外周組織代謝。被吸收后的乙酸增加了膽固醇的生成，但是丙酸卻抑制膽固醇的生成。丙酸主要被肝臟吸收，丙酸對(duì)血清脂質(zhì)的作用與丙酸和乙酸的比例有關(guān)，此比值的降低可能減少血清脂質(zhì)進(jìn)而降低心血管疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。丁酸是結(jié)腸細(xì)胞首選的能量來(lái)源，可調(diào)控細(xì)胞凋亡、分化和增殖。增加的腸滲透性和受到破壞的腸黏膜屏障在腸道菌群及其產(chǎn)物從腸內(nèi)向腸外位移中起重要作用。
　　本研究利用高脂飼料喂

5、食C57BL/6小鼠建立NAFLD動(dòng)物模型，同時(shí)以小鼠跑步機(jī)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練作為干預(yù)方式，通過(guò)觀察運(yùn)動(dòng)對(duì)高脂喂食小鼠的腸黏膜屏障功能、腸道菌群及其代謝產(chǎn)物—短鏈脂肪酸和肝臟脂質(zhì)蓄積及炎癥的影響，從腸道菌群及腸黏膜屏障功能的角度探討運(yùn)動(dòng)減輕高脂喂食小鼠肝臟脂質(zhì)蓄積和炎癥的可能機(jī)制，為運(yùn)動(dòng)防治NAFLD的研究提供一個(gè)新的思路，有重要的臨床意義。
　　方法:
　　C57BL/6小鼠分為3組:正常組、高脂組和高脂運(yùn)動(dòng)組。正常組喂食普通飼料，

6、高脂組和高脂運(yùn)動(dòng)組利用高脂飼料喂食建立NAFLD動(dòng)物模型，同時(shí)高脂運(yùn)動(dòng)組以小鼠跑步機(jī)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練作為干預(yù)方式。8周后檢測(cè)各組小鼠血漿和肝臟的一般生化及炎癥指標(biāo)，對(duì)肝組織進(jìn)行HE染色、油紅O染色，用透射電鏡觀察結(jié)腸組織結(jié)構(gòu)，對(duì)小鼠腸道菌群進(jìn)行結(jié)構(gòu)和聚類分析，測(cè)定糞便中短鏈脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸)的含量。
　　結(jié)果:
　　與ND組相比，HFD組小鼠血漿T-CHO、TG、LDL-C，肝組織TG、T-CHO，F(xiàn)BG，F(xiàn)INS，LPS的

7、含量和TLR4、TNF-α、IL-6的表達(dá)水平均顯著增加(P＜0.05)，結(jié)腸組織Occludin蛋白表達(dá)水平顯著降低(P＜0.05);與HFD組相比，HFD+EX組小鼠血漿TG、LPS、FBG、肝組織TG、T-CHO的含量和TLR4、TNF-α和IL-6的表達(dá)水平均顯著降低(P＜0.05)，結(jié)腸組織Occludin蛋白表達(dá)水平顯著增加(P＜0.05)。各組小鼠糞便中主要短鏈脂肪酸的含量測(cè)定結(jié)果顯示，與ND組小鼠相比，HFD組和HFD-

8、EX組小鼠糞便中乙酸、丙酸、丁酸含量均顯著降低，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。對(duì)各組小鼠腸道菌群DGGE圖譜分析顯示，盡管3組小鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)明顯不同，但是HFD-EX組和ND組小鼠DGGE圖譜更為相似。qPCR對(duì)各組小鼠糞便中變形菌門(mén)(Proteobacteria)、放線菌門(mén)(Actinobacteria)、擬桿菌門(mén)(Bacteroidetes)和厚壁菌門(mén)(Firmicutes)細(xì)菌的mRNA相對(duì)定量結(jié)果顯示，與ND組相比，HF

9、D組小鼠糞便中厚壁菌門(mén)(Firmicutes)細(xì)菌顯著減少(P＜0.05);與HFD組小鼠相比，HFD+EX組小鼠糞便中放線菌門(mén)(Actinobacteria)細(xì)菌顯著增加(P＜0.05)。各組小鼠肝臟病理切片顯示，HFD組較ND組小鼠脂肪空泡增多，脂滴增大;HFD+EX組較HFD組小鼠脂肪空泡減少，脂滴變小。透射電鏡結(jié)果顯示，與ND組相比，HFD組小鼠腸上皮黏膜微絨毛數(shù)量較少、排列稀疏且緊密連接結(jié)構(gòu)寬度增大，HFD+EX組小鼠較HFD