瑞士乳杆菌R0052通过调节肠道微生物和代谢组减轻D-半乳糖胺诱导的肝损伤

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文章背景简介

近年来,人类肠道微生物群与肝病有着密切的联系,肝脏长期暴露于肠道微生物及其代谢物中,肠屏障会阻止大多数微生物及其代谢物的转移。但大多数肝损伤会破坏肠屏障,破坏肠-肝轴的稳态。在这种情况下,一些微生物及其代谢产物(如内毒素),可以渗透到门静脉,引起免疫反应,加重肝损伤。

有研究发现,应用益生菌可以减轻肝脏炎症和肝脏损伤。瑞士乳杆菌最初是从北美乳制品发酵剂中分离出来的,可以利用更多种的碳水化合物,产生乳酸,并被广泛用作益生菌。据报道,瑞士乳杆菌R0052在肝病过程中可能对肝细胞有保护作用。

2019年,浙江大学医学院第一附属医院传染病诊治协同创新中心国家重点实验室Qiangqiang Wang等人在《Applied Microbiology and Biotechnology》(IF=3．67,工程技术2区)发表了题为“Lactobacillus helveticus R0052 alleviates liver injury by modulating gut microbiome and metabolome in D-galactosamine-treated rats”的文章。本研究以D-半乳糖胺(D-GalN)诱导的急性肝损伤大鼠模型为研究对象,探讨了瑞士乳杆菌R0052对急性肝损伤的作用,此外,还对炎症、肠屏障、肠道微生物和代谢组进行了综合分析,以探讨瑞士乳杆菌R0052有益作用的机制。

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所用到的主要方法

1．扫描电子显微镜

2． RT-qPCR

3．16S rRNA测序

4． GC-MS

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文章主要内容摘要

急性肝功能衰竭是一种死亡率较高的疾病,益生菌被认为是治疗肝病的潜在辅助疗法。本研究旨在探讨瑞士乳杆菌R0052对急性肝损伤的保护作用及其机制。用瑞士乳杆菌R0052悬液(3×109CFU)灌胃Sprague-Dawley大鼠1周,第8天腹腔注射D-半乳糖胺致急性肝损伤。24小时后,采集样本(血液、肝脏、回肠、粪便)进行组织学损伤、炎症、肠屏障、肠道微生物和代谢组学分析。

瑞士乳杆菌R0052可减轻转氨酶、胆红素、总胆汁酸升高及肝组织损伤。此外,瑞士乳杆菌R0052通过下调肝组织Toll样受体、肿瘤坏死因子-α和核因子-κb的转录以及降低促炎细胞因子血浆浓度,发挥抗炎作用,并改善肠道异常,改变肠内Toll样受体、紧密连接蛋白2和黏蛋白3的基因转录。这些效应与瑞士乳杆菌R0052对肠道微生物和代谢组的调节有关。益生菌预处理使肠道菌群中的乳酸杆菌和类杆菌富集,Flavonifractor和Acetatifactor则减少。同时,瑞士乳杆菌R0052改善了碳水化合物和脂肪酸代谢,降低石胆酸水平。这些结果表明,瑞士乳杆菌R0052在减轻急性肝损伤方面具有良好的应用前景,为研究微生物群、代谢组、肠屏障与肝病之间的关系提供了新的思路。