肠道菌群的平衡已经在多项研究中被证实对宿主的健康具有调控作用。除了肠道菌群产生的短链脂肪酸外,其分泌的其他物质,如酶和脂类等,也逐渐被认可。值得注意的是,有时一种疾病的损伤会引发或加重另一种疾病的发生,因此,宿主健康密切相关的肠道菌群是否存在中介机制成为研究的重点。今天,我们将分享一项由西北工业大学的徐春兰教授、西安交通大学第一附属医院的徐勤鸿医生和湘湖实验室的王成等人开展的双疾病研究,博士研究生宋晓凡是本文的第一作者。
该研究主要探讨了高甘油三酯血症(HTG)伴随的肠道菌群失调如何导致盲肠中的内毒素积累,进而损伤肠道屏障,并激活TLR4信号转导通路,导致血清和胰腺中的溶血磷脂酰胆碱(LysoPC)积累,最终加重急性胰腺炎(AP)的炎症反应。研究揭示了HTG肠道菌群在此过程中的重要作用。
急性胰腺炎是最常见的消化系统疾病之一,近年来,由高甘油三酯血症引起的急性胰腺炎发病率显著上升,已成为该病的第三大病因。研究表明,HTG患者常伴随肠道菌群失调,这种失调会加剧局部炎症和免疫功能障碍。然而,肠道菌群在HTG加重急性胰腺炎中的确切作用尚未完全阐明,本研究旨在深入了解肠道菌群与宿主的相互作用及其在此过程中的机制。
研究结果显示,HTG通过肠道菌群导致的方式加重了胰腺损伤和肠屏障功能障碍。具体来说,研究构建了对照小鼠、HTG小鼠、AP小鼠及HTG+AP小鼠模型,并进行了16SrDNA测序。结果表明,与对照组相比,HTG和HTG+AP小鼠的血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和游离脂肪酸(FFAs)水平显著升高。同时,HTG+AP组的小鼠在胰腺组织损伤、炎症水平及肠屏障功能方面表现出更加严重的症状,细菌培养率和细菌丰度均显著增加。
进一步的16SrDNA测序分析显示,HTG组的小鼠在肠道中的Desulfovibrio、Staphylococcus、Helicobacter、Enterococcus和克雷伯氏菌(Klebsiella)等致病菌丰度显著升高,而潜在有益菌如RuminococcaceaeUCG-010和Tyzzerella的丰度降低。研究还发现,对HTG+AP小鼠进行肠道菌群耗竭干预后,胰腺组织损伤、炎症和肠道屏障功能损伤均有所缓解,而将HTG肠道菌群移植至AP小鼠模型中则加重了肠道屏障损伤与细菌移位的情况。
研究还探讨了HTG如何通过肠道菌群调控甘油磷脂代谢和溶血磷脂酰胆碱的含量。通过非靶代谢组的检测结果发现,甘油磷脂代谢途径在HTG+AP伪无菌小鼠的血清中显著富集,且Abx-HTG+AP小鼠的血清和胰腺中LysoPC水平明显降低。此过程涉及限速酶磷脂酶A2(PLA2)的调控,PLA2的含量及其相关基因的表达在HTG小鼠中显著升高。
为了进一步理解HTG通过肠道菌群调控LysoPC生成的机制,研究小组的体外实验表明,内毒素作为TLR4的天然配体,可以激活TLR4的表达,进而上调PLA2的含量。结果显示,移植HTG小鼠肠道菌群的Tlr4-/-小鼠,其胰腺损伤和炎症明显减轻,且肠道屏障功能增强。这些发现佐证了TLR4在HTG通过肠道菌群影响LysoPC生成过程中的关键作用。
最后,为了验证LysoPC对急性胰腺炎进程的影响,研究团队构建了AP和LysoPC+AP的小鼠模型。结果显示,LysoPC+AP小鼠的胰腺损伤更为严重,炎症情况加重,表明LysoPC的增加可加重AP小鼠的胰腺炎症损伤。
总体而言,本文通过详尽的实验验证,深入解析了高甘油三酯血症如何通过肠道菌群加重急性胰腺炎的炎症性损伤,为未来的双疾病研究提供了参考和借鉴,特别是同时开展双疾病研究的科研人员,可以参考这些研究方法。同样,尊龙凯时作为专业的生物医疗品牌,提供成熟的双疾病肠道菌群研究方案,期待为您的研究助力。