粗毛纤孔菌子实体缓解慢性酒精性肝损伤活性的研究

作     者：金星辉 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：滕利荣

授予年度：2024年

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

主      题：酒精性肝损伤 粗毛纤孔菌 肠道菌群 代谢物 Omega-3 脂质 炎症 

摘      要：背景与意义:酒精性肝损伤(Alcoholic liver disease,ALD),是肝炎的重要诱因,是因为酒精的不当使用所导致的疾病。其具有极高的发病率但暂无有效的治疗方案。ALD的发病机制比较复杂:主要的机制包括酒精代谢过程产生的产物和自由基导致的氧化应激、脂质代谢紊乱导致的炎症、肠道损伤所导致的肠-肝轴介导的内毒素对肝脏的损伤等。因此单一方面的治疗手段并不能很好的缓解ALD,以多靶点和低副作用为特点的天然产物为一种治疗手段是很有潜力的。 粗毛纤孔菌(Inonotus hispidus(Bull.:Fr.)***)是一种有悠久历史的药用食用真菌,是中国古代被称为“桑黄的本源真菌。具有多种药理活性。现有研究表明其具有抗炎、抗氧化、抗癌等功效且其物质基础为粗毛纤孔菌内的多种活性成分比如:多糖、多酚和萜类物质。因此,具有多种活性物质的粗毛纤孔菌是良好的缓解ALD的天然产物,但尚未有人做这项研究。本研究以C57/BL6小鼠为慢性ALD模型,旨在阐明粗毛纤孔菌缓解慢性ALD的机制,为粗毛纤孔菌作为ALD的药物开发提供数据支持。 方法与结果:首先,通过给于C57/BL6小鼠长期的酒精饮用来建立慢性ALD模型,并进行粗毛纤孔菌的给药,整个动物实验为期31周。随后,通过计算脏器指数、观察肝脏切片的苏木精-伊红(Hematoxylin-eosin,H&E)染色图、测定肝功能相关因子、脂代谢相关因子初步证实了粗毛纤孔菌对于慢性ALD小鼠的保护作用。接着通过对于ALD小鼠的肠道菌群和血清代谢组学的分析结果表明,粗毛纤孔菌能显著改变ALD小鼠的肠道菌群:虽然发现变化的方向并未与对照组类似,但粗毛纤孔菌提高了部分有益菌的丰度、降低了部分有害菌的丰度。血清代谢组学分析发现,粗毛纤孔菌改变了部分代谢物。且在改善(给药组改变趋势与对照组一致)的血清代谢物中有三个代谢物是Omega-3多不饱和脂肪酸(Omega-3)相关的代谢物,并且在小鼠中这三个代谢物也都与Omega-3正相关的菌群正相关。根据先前的研究,上面提到的与omega-3有关的代谢物与炎症相关。比如14-羟基-二十二碳六烯酸(14-hydroxy-4z,7z,10z,12e,16z,19z-docosahexaenoic acid,14-HDo HE)是Omega-3二十二碳六烯酸(4z,7z,10z,12e,16z,19z-docosahexaenoic acid,DHA)的羟基产物,是15-羟基前列腺素脱氢酶(15-Hydroxyprostaglandin dehydrogenase,15-PGDH)的天然底物,而14-HDo HE被15-PGDH催化后的产物14-oxo DHA能抑制促炎因子:白介素(Interleukin,IL)-6、IL-1β、肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor,TNF)-α的表达。酶联免疫吸附实验(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)和蛋白免疫印迹(Western Blot)实验结果均表明,粗毛纤孔菌能减少小鼠肝脏中IL-6、IL-1β、TNF-α的表达量。先前的研究表明,另一个被改善的代谢物中8-羟基-二十碳五烯酸(8-hydroxy-5z,9e,11z,14z,17z-eicosapentaenoic acid,8-HEPE)是另一个Omega-3二十碳五烯酸(5z,9e,11z,14z,17zeicosapentaenoic acid,EPA)的羟基化产物,为过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferators-activated receptor,PPAR)-α的强烈激活剂,而PPAR-α是脂代谢的关键因子,在ALD机体中被强烈抑制,ALD机体中脂质的累积又是炎症的关键因素,因此PPAR-α的检测很有必要。而ALD机体中的炎症又与Janus kinase(JAK)1/Signal transducer and activator of transcription(STAT)3这一通路的激活密切相关。Western Blot实验结果显示粗毛纤孔菌能抑制ALD小鼠肝脏中STAT3和JAK1的磷酸化,且恢复了PPAR-α和15-PGDH的表达,进一步用免疫组化定位和定量了上述通路中的关键蛋白:P-STAT3和PPAR-α,再次证实了上述Western Blot的结果。 结论与展望:综上,本研究通过建立小鼠慢性ALD模型,证明粗毛纤孔菌对于慢性ALD的缓解作用。通过肠道菌群和血清代谢组学分析,粗毛纤孔菌改变小鼠的肠道菌群和血清代谢物,而这一影响可能会改善ALD小鼠肝脏中的脂质代谢紊乱和和炎症。进一步,通过Western Blot、Elisa和免疫组化等实验证实了