肠道菌群的平衡在调节宿主健康方面的作用已经在多项研究中得到证实。近年来,除了研究肠道菌群产生的短链脂肪酸外,研究还逐渐揭示了由肠道菌群分泌的其他物质,如酶、脂类等的潜在影响。在某些情况下,一种疾病的损伤会引发或加重另一种疾病的发生,这一过程中肠道菌群是否存在中介作用仍待探讨。今天,我们将介绍一项来自西北工业大学徐春兰教授、西安交通大学第一附属医院徐勤鸿博士及湘湖实验室王成教授团队的双疾病研究,论文的第一作者是博士研究生宋晓凡。
本研究深入探讨了高甘油三酯血症(HTG)伴随的肠道菌群失衡如何导致盲肠内毒素的积累,损伤肠道屏障,并激活TLR4信号通路,促使血清和胰腺中溶血磷脂酰胆碱(LysoPC)的积累,从而加重急性胰腺炎(AP)的炎症性损伤。
急性胰腺炎是消化系统中最常见的疾病,而由高甘油三酯血症引起的急性胰腺炎发病率逐年上升,并已成为其第三大病因。已有研究表明,HTG患者通常伴有肠道菌群失调,这种失调会加重局部炎症反应和免疫功能的紊乱。至今,HTG对急性胰腺炎的病理生理学作用及具体机制仍然不明确。本研究旨在探究肠道菌群和宿主之间的相互作用在HTG加重AP过程中的角色及机制。
通过构建Control小鼠、HTG小鼠、AP小鼠以及HTG+AP小鼠模型,结合16SrDNA测序技术,本文探索了肠道菌群在HTG加重AP过程中的介导作用及其相关的病理生理学影响。结果显示,相较于对照组,HTG及HTG+AP小鼠的血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和游离脂肪酸(FFAs)均显著升高。此外,HTG+AP组小鼠表现出更严重的胰腺损伤、炎症水平及肠屏障功能障碍。
研究结果发现,与对照组和HTG组小鼠的肠道菌群组成存在显著差异。HTG组小鼠中致病菌如Desulfovibrio、Staphylococcus、Helicobacter、Enterococcus和克雷伯氏菌的丰度显著增加,而潜在有益菌如RuminococcaceaeUCG-010和Tyzzerella的丰度则降低。结合16SrDNA测序和非靶代谢组分析发现,HTG肠道菌群的干预进一步加剧了急性胰腺炎的进程。
研究中,通过体外和体内实验验证了HTG通过肠道菌群以TLR4依赖的方式调控Lysophosphatidylcholine的生成。结果表明,内毒素是TLR4的天然配体,能够激活TLR4表达,并上调PLA2含量。采用Tlr4-/-小鼠与野生型小鼠对照实验发现,Tlr4-/-小鼠在接种HTG小鼠肠道菌群后,其胰腺损伤和炎症得到缓解,肠道屏障功能也得以增强。
最后,为进一步验证Lysophosphatidylcholine对急性胰腺炎进程的影响,构建了AP组与LysoPC+AP组小鼠模型。结果显示,LysoPC+AP组小鼠的胰腺损伤明显加重,MPO水平升高,血清中的脂肪酶和淀粉酶活性增强。综合结果表明,LysoPC的增高会加重HTG诱导的急性胰腺炎损伤。
该研究的亮点在于,其提供了详尽的实验论证,充分解释了高甘油三酯血症通过肠道菌群加重急性胰腺炎的炎症性损伤。利用16SrDNA和非靶代谢组分析,深入描述了这一过程的机制,对于有意开展双疾病研究的科研人员与临床医生而言,具有重要的参考价值。此外,尊龙凯时致力于组学研究,提供全方位的服务与支持,帮助您开展更多高质量的生物医学研究。