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研究背景与目的:蜂胶具有抗菌、抗氧化、抗炎症、调节代谢等作用,长期以来作为一种传统的天然药物被广泛使用。研究证据显示,蜂胶能够有效地缓解肥胖、胰岛素抵抗、2型糖尿病等代谢性疾病,但确切作用机制至今仍不清楚。近年来大量的研究证据显示,肠道菌群在代谢性疾病的发病机制中起着重要的作用,而且膳食是改变肠道菌群的关键因素。已有动物研究显示,蜂胶能调节硫酸葡聚糖钠诱导的结肠炎动物模型和高脂饲养动物模型的肠道菌群。由此我们推测蜂胶可能通过调节肠道菌群来起到防治代谢性疾病的作用,但目前仍缺少相关研究报道。因此,本研究旨在研究蜂胶醇提取物(Ethanol extract of propolis,EEP)对高脂饮食(High fat diet,HFD)诱导的肥胖小鼠胰岛素抵抗和糖脂代谢及肠道菌群的作用,同时分析肠道菌群结构改变与小鼠胰岛素抵抗、肥胖、糖脂代谢及炎症等的关系。方法:8周龄雄性野生型小鼠C57BL/6J随机分为4组:标准饮食对照组(Chow组),高脂饮食对照组(HFD组),低浓度蜂胶组(HFD+1%EEP组)和高脂饮食高浓度蜂胶组(HFD+2%EEP组),进行标准饮食(Chow)或高脂饮食(HFD)饲养,同时分组给予灌胃对照媒介或EEP,喂养12周后,收集每只小鼠的器官、组织、粪便和血清样本进行后续分析。采用高效液相色谱法(HPLC)检测蜂胶醇提物中的酚类化合物的主要成分与含量;通过口服葡萄糖耐量试验(OGTT)和胰岛素耐量试验(ITT)评估小鼠的糖耐量状况和胰岛素抵抗水平;采用荧光定量PCR法检测小鼠肝脏和脂肪组织白介素1β(IL-1β)、白介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白介素10(IL-10)表达水平,并采用酶联免疫吸附法检测以上指标血清水平和血清脂多糖结合蛋白(LBP);采用免疫组化法和油红O染色观察小鼠肝脏和附睾脂肪沉积;采用液相色谱-质谱法(LC-MS)对小鼠肝脏组织进行脂质组学分析;通过对小鼠肠道细菌16SrRNA基因进行Miseq测序,并进行菌群结构及代谢功能的分析。结果:(1)HPLC检测结果显示,在EEP中检测到12种酚类化合物:原儿茶酸、咖啡酸、p-香豆酸、阿魏酸、黄豆苷元、肉桂酸、槲皮素、柚皮素、染料木素、山奈酚、橙皮素和鹰嘴豆芽素。(2)EEP显著改善HFD饲养小鼠的胰岛素抵抗和糖耐量异常状况:EEP呈剂量依赖性减少HFD饲养小鼠的血清空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数和ITT曲线下面积;EEP呈剂量依赖性减少HFD饲养小鼠的空腹血糖和OGTT曲线下面积。(3)EEP显著减轻HFD饲养小鼠的肥胖程度:EEP呈剂量依赖性减少HFD饲养小鼠的体重的增加、肝脏和附睾脂肪的沉积,而且这些作用与小鼠的进食量无关。(4)EEP显著减少HFD诱导的小鼠炎细胞因子表达和内毒素血症:EEP呈剂量依赖性降低HFD饲养小鼠TNF-α、IL-1β和IL-6表达水平,而升高IL-10表达水平,同时降低血清LBP水平。而且,小鼠血清炎症指标与肥胖、胰岛素抵抗、血糖和血脂等代谢指标显著相关。(5)EEP显著改善HFD饲养小鼠的血脂水平和肝脏脂质代谢水平:EEP显著降低HFD饲养小鼠血清TG和TC水平;LC-MS检测结果显示EEP显著改变HFD饲养小鼠肝脏脂质的含量,共有122种脂质成分得到明显的改变,其中甘油酯类(GL)74种、甘油磷脂类(GP)37种和鞘脂类(SP)11种。(6)EEP显著调节HFD饲养小鼠肠道菌群的结构与组成:能够增加小鼠肠道菌群中 Roseburia 和 Intestinimonas 菌属以及 Parabacteroides goldsteinii 和Parabacteroides distasonis菌种等抗肥胖和抗炎的细菌丰度,减少了Faecalibaculum 和 Prevotella 菌属以及 Bacteroides vulgatus 菌种等促炎细菌的丰度。(7)EEP改变的肠道优势菌群与HFD饲养小鼠的胰岛素抵抗、糖脂代谢和肥胖相关参数显著相关。而且,EEP能部分逆转HFD饲养小鼠肠道菌群的功能,使之达到与正常饮食小鼠相似的水平。结论:EEP显著减少HFD饲养小鼠的体重增加、肝脏脂肪积累和促炎细胞因子的形成,改善胰岛素抵抗和糖脂代谢异常。同时,EEP可显著调节HFD饲养小鼠肠道菌群结构和功能,增加小鼠肠道菌群中抗炎菌群的丰度,减少促炎菌群的丰度;而且,EEP改变的优势菌群与肥胖、胰岛素抵抗和糖脂代谢等相关参数显著相关,从而提示EEP可以通过调节肠道菌群的结构和功能来减少HFD诱导的小鼠肥胖和胰岛素抵抗,改善糖代谢和脂质代谢。然而,仍需以后进一步的研究,尤其是临床研究,以提供更多的证据来支持以上的这些研究结果。