烟酰胺核糖对酒精暴露小鼠脂质代谢改善效果的研究

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目的通过建立小鼠酒精性肝病(Alcoholic liver disease,ALD)模型,探讨烟酰胺核糖(Nicotinamide riboside,NR)对酒精暴露小鼠脂质代谢的改善效果。方法1.实验分组及设计:对小鼠进行为期1周的适应性喂养后,随机分为4组(10只/组):正常对照组(NC)灌胃生理盐水;酒精模型组(Model)灌胃50%(v/v)乙醇,剂量为8 ml/(kg·bw·d)2周+12 ml/(kg·bw·d)6周;NR干预组(NR)乙醇+400 mg/(kg·bw·d)NR灌胃;阳性对照组(PC)乙醇+200 mg/(kg·bw·d)甘利欣灌胃。后两组乙醇剂量同Model组,干预的同时给予前两组等量生理盐水。实验进行8周,期间小鼠自由饮食饮水,每周称量体重以调整灌胃剂量。末次灌胃后禁食不禁水12 h,收集小鼠粪便用于胆汁酸(Bile acids,BAs)检测。小鼠腹腔注射40 mg/kg戊巴比妥钠,摘除眼球取血并离心,保存血清备用。剥离小鼠肝脏用于组织学、超微结构观察及后续指标的测定。2.苏木精伊红染色观察小鼠肝组织病理切片,透射电镜观察小鼠肝细胞超微结构。3.全自动生化分析仪检测小鼠血清谷丙转氨酶(Alanine aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(Aspartate aminotransferase,AST)活性。4.酶联免疫吸附法检测肝脏烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide adenine dinucleotide,NAD+)及其还原当量NADH水平,并检测血清及肝脏甘油三酯(Triglyceride,TG)、总胆固醇(Total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白胆固醇(Low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(High density lipoprotein cholesterol,HDL-C)和总胆汁酸(Total bile acid,TBA)水平。5.蛋白质印迹法检测小鼠肝脏中蛋白磷酸酶1α(Protein phosphatase 1α,PP1α)、磷酸化DNA依赖蛋白激酶(Phosphorylated DNA-dependent protein kinase,p-DNA-PK)、上游刺激因子1(Upstream stimulatory factor 1,USF1)、脂肪酸合酶(Fatty acid synthase,FAS)、HMG-Co A还原酶、胆固醇7α-羟化酶(Cholesterol7α-hydroxylase,CYP7A1)、三磷酸腺苷G5(ATP binding cassette G5,ABCG5)、低密度脂蛋白受体(Low density lipoprotein receptor,LDLR)蛋白表达水平。6.高效液相色谱质谱法检测粪便BAs水平。7.对实验数据进行处理分析的统计软件采用SPSS 22.0和Graph Pad Prism 8.0,并以均数±标准差(mean±SD)表示结果。组间以单因素方差分析进行比较,组内以LSD-t检验进行比较。P<0.05为差异有统计学意义。结果1.酒精暴露可影响小鼠体重增长,特别是第8周时该现象最为显著。2.NC组肝组织结构未见异常。Model组表现出脂肪空泡及炎性浸润现象,可见Mallory小体。NR和甘利欣干预后上述病理变化有所改善。3.NC组肝细胞形态良好,细胞器丰富。Model组脂滴较多,线粒体数目减少且嵴糊,内质网出现脱颗粒。NR和甘利欣干预后,肝细胞形态趋于正常。4.Model组小鼠血清ALT、AST活性分别为NC组的2.3倍和1.4倍(P<0.01),NR和甘利欣干预可改善小鼠的肝功能异常。5.酒精暴露促使小鼠肝脏NAD+向NADH转化,NAD+/NADH比值显著降低(P<0.05)。NR补充可提供NAD+,并升高NAD+/NADH比值(P<0.05)。6.与NC组相比,Model组小鼠血清及肝脏TG、TC、LDL-C、TBA水平均显著升高(P<0.05),肝脏HDL-C水平显著降低(P<0.05)。NR干预可显著升高血清TG、TBA及肝脏TG水平(P<0.05)。6.与NC组相比,Model组小鼠肝脏PP1α、p-DNA-PK、USF1、FAS表达水平分别上调了67.1%、35.4%、62.7%、76.1%(P<0.05)。NR干预可明显抑制PP1信号通路的激活。7.与NC组相比,Model组小鼠肝脏ABCG5、CYP7A1、LDLR表达水平均显著下调(P<0.01)。NR干预后,CYP7A1表达水平升高为Model组的1.7倍(P<0.05)。8.与NC组相比,Model组胆酸、牛磺胆酸、猪胆酸、脱氧胆酸、牛磺脱氧胆酸水平降低(P<0.05),鹅去氧胆酸水平升高(P<0.05)。另外,Model组小鼠粪便TBA、游离型BAs、结合型BAs和次级BAs水平较NC组显著降低(P<0.05)。NR干预后,小鼠粪便BAs水平得到一定程度恢复甚至达到正常水平。结论1.酒精暴露会引起小鼠脂质代谢紊乱,尤其与BAs代谢密切相关。2.NR补充可对酒精诱导的脂质代谢紊乱起到改善作用,其作用机制与抑制PP1信号通路和维持BAs平衡有关。
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