藏药十八味诃子利尿丸改善肠道菌群及脂代谢紊乱的作用研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kkk00011123
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畜禽糖脂代谢紊乱是当下畜牧业生产发展所面临的重要问题之一。动物糖脂代谢紊乱通常伴随着酮症酸中毒、视网膜病变、认知障碍、心脑血管疾病等多种并发症,因此找到合适的预防和改善饲养动物糖脂代谢紊乱的方法至关重要。肠道菌群是构成人体肠道微生态系统的重要组成成分,是影响机体新陈代谢的关键因素。肠道菌群主要参与人体所需各种营养素和矿物质的转化与吸收,并与多个组织、器官之间存在密切的相互作用,进而通过不同信号通路引发糖脂代谢紊乱等代谢性疾病。现虽然有大量研究结果证明,肠道菌群代谢物组分的变化会影响宿主糖脂吸收和能量代谢,但其代谢调控机制还需进一步探明。藏药十八味诃子利尿丸是藏医常用治疗糖脂代谢紊乱的药物之一,多项研究结果表明该药物对预防或改善糖脂代谢紊乱及各种动物慢性代谢系统性疾病均具有良好的治疗效果,且其具有多成分、多途径、多靶点的特点,同时兼有低副作用等天然中草药的优势。因此,探明该药物对动物糖脂代谢紊乱的治愈机理,是目前动物营养学、生命科学研究及医药学的热点之一。本研究利用16S测序、qPCR、Western Blot、免疫组化、免疫荧光染色等方法,探究藏药十八味诃子利尿丸改善肠道菌群及脂代谢紊乱的作用。获得以下试验结果:1.藏药十八味诃子利尿丸对糖脂代谢紊乱模型小鼠血液生化指标具有调节作用。药物治疗后小鼠的外观形态健康,活动灵活,体重、采食量、饮水量等都恢复到了正常的水平,并显著降低了血糖水平(P<0.05),血脂四项(TG、TC、HDL-C、LDLC)、血清酶(AST、ALT、GGT、SOD)及血清炎症因子(TNF-α、MCP-1、IL-6、LPS)的含量也有显著变化(P<0.05)并恢复至正常水平。说明药物治疗后模型小鼠生理生化指标发生显著变化,揭示了藏药十八味诃子利尿丸对糖脂代谢紊乱模型小鼠具有正向疗效。2.藏药十八味诃子利尿丸能调节糖脂代谢紊乱模型小鼠肠道菌群及脂肪酸代谢水平。16Sr DNA测序结果表明该藏药可显著上调肠道菌群中肠杆菌属、另枝菌属、瘤胃菌属等菌属丰度(P<0.05),同时显著降低了棒状杆菌属、拟普雷沃菌属等的相对丰度(P<0.05);筛选出了药物作用的效应靶向菌种阿利佩斯菌、阿克曼氏菌等,供后续进行粪菌移植实验;对药物治疗前后小鼠肠道生物屏障、机械屏障和免疫屏障三大肠屏障功能的检测结果发现,药物干预后肠道隐窝深度显著缩短(P<0.05)且杯状细胞数目显著减少(P<0.05);免疫组化染色显示糖脂代谢紊乱小鼠肠道ZO-1蛋白的表达显著增加(P<0.05);肠道组织ZO-1、Occludin的表达得到了显著提高(P<0.05),说明藏药十八味诃子利尿丸可一定程度上改善肠道组织受损;对小鼠肠道内容物、回肠、皮下脂肪及肝脏中SCFA与中长链脂肪酸含量检测,发现该药物能显著提高糖脂代谢紊乱小鼠肠道代谢产物SCFA及不饱和脂肪酸的水平(P<0.05),说明藏药十八味诃子利尿丸可以影响糖脂代谢紊乱小鼠肠道菌群组分及机体代谢产物脂肪酸的水平。3.藏药十八味诃子利尿丸可通过抑制AMPKα-ACC信号通路改善脂代谢紊乱,减少炎症发生。本试验同时对小鼠肠道、肝脏与外周脂肪组织进行HE染色及油红O染色,发现该药物显著改善了由于糖脂代谢紊乱导致的组织受损状况(P<0.05);相关分子实验结果表明该药物可显著上调肠道、肝脏及脂肪组织(附睾脂肪、皮下脂肪、棕色脂肪等)脂质积累相关基因PPARg、SREBP1、Acaca、ATGL及FAS等的表达(P<0.05),同时显著抑制ATGL等促脂解相关基因的表达(P<0.05),藏药的干预也使各组织中促炎因子TNF-α、IL-1β等含量显著减少(P<0.05),IL-10水平也有一定程度的升高,其回肠和肝脏中AMPKα-ACC通路在m RNA和蛋白水平的表达均受到显著抑制(P<0.05)。上述结果说明藏药十八味诃子利尿丸能通过调控AMPKα-ACC通路的表达进而维持机体脂代谢稳态、减少炎症的发生,并改善肠上皮细胞线粒体相关功能。本试验证明了藏药十八味诃子利尿丸能改善肠道、肝脏及外周脂肪组织脂代谢紊乱和炎症反应,调整肠道菌群组成,从而干预脂代谢紊乱的作用机制并抑制由糖脂代谢紊乱引起AMPKα-ACC信号通路的激活。本试验解析了健康或疾病受试模式动物与特定药物之间代谢互作的分子基础,为进一步探明畜禽生产中动物糖脂代谢紊乱的防治提供了科学基础,对肉品质的改良提供了一定的理论基础。
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