肠道菌群的平衡对宿主的生命健康有着重要的调控作用,这一点在许多研究中得到了证实。除了关注肠道菌群产生的短链脂肪酸之外,其分泌的其他物质如酶和脂类等也逐渐被揭示。同时,一些疾病的损伤往往会引发或加重其他疾病的发生,肠道菌群在这一过程中是否存在中介作用引发了广泛的关注。今天,我们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以及湘湖实验室的王成博士等人合作开展的双疾病研究,博士研究生宋晓凡为本文的第一作者。该研究详细探讨了高甘油三酯血症(HTG)与肠道菌群失衡之间的关系,发现肠道菌群失衡会导致盲肠内毒素的积累,从而损伤肠道屏障,激活TLR4信号途径,导致血清和胰腺中溶血磷脂酰胆碱(LysoPC)的积累,这进一步加重了急性胰腺炎(AP)的炎症损伤。
高甘油三酯血症(HTG)的发生率逐年上升,已成为导致急性胰腺炎的第三大病因。有研究表明,HTG患者常伴随肠道菌群失调,而这种失调又会加重局部炎症和免疫功能紊乱。目前,肠道菌群在HTG加重AP中的生理病理作用及其机制尚不完全明确。该项研究旨在探索肠道菌群与宿主相互作用在HTG加重AP过程中的作用及机制。
研究结果表明,HTG以肠道菌群依赖的方式加重急性胰腺炎的胰腺损伤和肠道屏障功能障碍。研究设计通过构建对照组、HTG组、AP组以及HTG+AP组的小鼠模型,并采用16SrDNA测序技术,检验肠道菌群是否在HTG加重AP的过程中发挥了中介作用。实验结果显示,与对照组相比,HTG和HTG+AP组小鼠的血清甘油三酯、总胆固醇和游离脂肪酸均显著升高。相较于单独AP组,HTG+AP组小鼠表现出更为严重的胰腺组织损伤、炎症水平及肠道屏障功能障碍,同时血液和胰腺中细菌培养率和丰度也有所上升。
通过对照组和HTG组小鼠肠道内容物进行16SrDNA测序分析,发现HTG组小鼠肠道菌群的组成显著不同,其中一些致病菌的丰度显著增加,如Desulfovibrio、Staphylococcus、Helicobacter和克雷伯氏菌,而潜在有益菌的丰度则出现下降。进一步的研究结果显示,肠道菌群的耗竭可以有效缓解HTG+AP小鼠胰腺组织的损伤和炎症反应,从而增强肠道屏障功能。此时,将HTG组的肠道菌群移植至AP小鼠则会导致肠道屏障受损和细菌移位,表明HTG通过扰动肠道微生物群,加重了AP诱导的肠道功能障碍。
此外,研究还发现HTG通过肠道菌群影响甘油磷脂代谢和LysoPC含量。非靶代谢组的检测结果显示,HTG+AP小鼠的血清和胰腺中LysoPC显著降低,且与甘油磷脂代谢相关的通路被显著富集。研究还发现,LysoPC的生成速率受限于磷脂酶A2(PLA2),而Abx-HTG+AP组小鼠的PLA2含量显著降低。由此可见,HTG会导致肠道致病菌的聚集,从而破坏肠道屏障,进而引起血清和胰腺中PLA2和LysoPC的集中,导致急性胰腺炎的恶化。
进一步的体外实验结果显示,HTG通过肠道菌群以TLR4依赖的方式调控LysoPC的生成。研究发现,内毒素作为TLR4的天然配体,会激活TLR4的表达并上调PLA2含量。在Abx-HTG+AP小鼠中,内毒素含量和TLR4信号通道也显著降低,而LTG小鼠的肠道菌群移植至该小鼠时则出现了相反的现象。为了进一步探讨HTG与LysoPC生成之间的关系,研究者将小鼠原代胰腺腺泡细胞暴露于LPS,发现LPS的暴露显著激活了TLR4信号通路,并增加了PLA2和LysoPC的含量。
为验证LysoPC对AP进程的影响,研究构建了AP组和LysoPC+AP组小鼠模型。结果表明,相比于AP组小鼠,LysoPC+AP小鼠表现出更严重的胰腺损伤、MPO水平增加和血清淀粉酶及脂肪酶活性升高,这进一步证实了LysoPC的增高会加重急性胰腺炎的炎症损伤。
总结来看,本研究提供了详实的实验数据,充分解释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损伤,对从事相关研究的学者具有重要的参考价值。若您希望开展双疾病研究,Z6·尊龙凯时可为您提供成熟的肠道菌群研究解决方案,期待与您的合作。