最新研究 | 农科院麻类所 & 湘雅医院:益生菌通过调节肠道微生物群和血浆甘油磷脂加速肝脏再生

2022
01/17

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微生态
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益生菌能够影响肝脏损伤和再生。

编译:微科盟索亚,编辑:微科盟索亚、江舜尧。

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导读  

2022年1月13日,中国农业科学院麻类研究所彭源德团队,中南大学湘雅医院艾连中团队等人在Frontiers in Microbiology发表题为《Lactiplantibacillus plantarum AR113 Exhibit Accelerated  Liver Regeneration by Regulating Gut Microbiota and Plasma Glycerophospholipid》的文章。新的研究已经证实,益生菌能够影响肝脏损伤和再生。在本研究中,探究了Lactiplantibacillus plantarum  AR113对70%肝脏部分切除术(PHx)大鼠肝脏再生的影响。在Sprague-Dawley(SD)大鼠部分肝切除术前后,分别灌胃Lactiplantibacillus plantarum AR113混悬液(1 × 1010 CFU/mL)。结果表明,部分肝切除术前2周喂食L. plantarum AR113可通过增加肝细胞增殖及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、肝细胞生长因子(HGF)、转化生长因子-β(TGF-β)表达,促进肝脏再生益生菌可以增加肠道微生物组中LactobacillusBacteroides的数量,减少了的flavonfractorAcetatifactor的数量。同时,L. plantarum AR113可以使大鼠血清中磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰丝氨酸(PS)和溶血磷脂酰胆碱(LysoPC)水平下降。此外,与仅PHx相比,L. plantarum AR113处理的大鼠血浆中L-亮氨酸、L-异亮氨酸、甲戊酸浓度更高,而7-氧-8-氨基壬酸浓度更低。Spearman相关分析显示,肠道微生物组成的变化与甘油磷脂含量有显著相关性。这些结果表明,L. plantarum AR113具有促进肝脏再生的潜力,并为研究微生物组、代谢组和肝脏再生之间的关系提供了新的思路。

关键词:Lactiplantibacillus plantarum,部分肝切除术,肝再生,肠道微生物,血浆代谢物,甘油磷脂   

论文ID

名:Lactiplantibacillusplantarum AR113 Exhibit Accelerated Liver Regeneration by Regulating Gut Microbiota and Plasma Glycerophospholipid

Lactiplantibacillus plantarum AR113通过调节肠道微生物群和血浆甘油磷脂加速肝脏再生

期刊Frontiers in Microbiology

IF:5.64

发表时间:2022.01.13

通讯作者:彭源德,

通讯作者单位:中国农业科学院麻类研究所,中南大学湘雅医院

DOI号:10.3389/fmicb.2021.800470

实验设计

选择Sprague-Dawley(SD)大鼠为试验对象,进行70%肝脏部分切除术(PHx),通过是否灌胃Lactiplantibacillus plantarum AR113,分为5个处理。对照组、假手术组、PHx组(70%肝脏部分切除术)、AR113 +PHx组(肝部分切除术前14天开始灌胃L. plantarum AR113,持续至 PHx 后3、7天)、PHx + AR113组(肝部分切除术前开始灌胃L. plantarum AR113,持续至 PHx后3、7天)。采集肝脏、血液和粪便样本,测定肝脏再生率测定、肝脏组织学检查、肝脏的生化指标测定、肠道微生物测序分析、血液代谢组分析。探究Lactiplantibacillus plantarum AR113对肝脏再生的影响以及于肠道微生物群和血浆代谢物的关系。

结果

表1. PHx后大鼠肝脏再生率和大鼠死亡率


表2. PHx和AR113+PHx组间的差异代谢物

 

表3. PHx与PHx+AR113组间的差异表代谢物


图1. 对照组、假手术组、PHx组、AR113 +PHx组、PHx + AR113组PHx后3、7天的肝组织切片H&E染色;标尺 = 50微米。  

图2. 对照组、假手术组、PHx组、AR113 +PHx组、PHx + AR113组在PHx后3天细胞因子和生长因子的变化;(A)TNF-α的变化;(B) IL-6 的变化;(C) HGF的变化;(D) HGF-β的变化;不同字母表示差异显著,P < 0.05。 

图3. 对照组、假手术组、PHx组、AR113 +PHx组、PHx + AR113组在PHx后7天细胞因子和生长因子的变化;(A)TNF-α的变化;(B) IL-6 的变化;(C) HGF的变化;(D) HGF-β的变化;不同字母表示差异显著,P < 0.05。

 

图4. 对照组、假手术组、PHx组、AR113 + PHx组、PHx + AR113组肠道微生物在门水平上的差异。 

图5. 对照组、假手术组、PHx组、AR113 + PHx组、PHx + AR113组肠道微生物厚壁菌门与拟杆菌门(Firmicutes - Bacteroidetes)比值(F/B)。 

图6. 对照组、假手术组、PHx组、AR113 + PHx组、PHx + AR113组第3、7天在属水平上相对丰度差异热图。 

图7. 对照组、假手术组、PHx组、AR113 + PHx组、PHx + AR113组的LEfSe分析。进化分枝图表示了不同类群的丰富度差异,柱状图表示不同组之间丰富度差异显著的细菌LDA值;LDA值≥ 3,(A,C)PHx后3天,(B,D)PHx后7天。

图8. PHx后3、7天PHx、 AR113 + PHx、 PHx + AR113组间差异代谢途径;(A)PHx组和AR113+PHx组在PHx后3天;(B) PHx组和AR113+PHx组在PHx后7天;(C) PHx组和PHx+AR113组在PHx后3天;(D) PHx组及PHx+AR113组在PHx后7天;(E) AR113+PHx组及PHx+AR113组PHx后3天;(F) AR113+PHx组和PHx+AR113组PHx后7天。 

图9. 肠道微生物与甘油酯类的Spearman相关性热图;*p < 0.05、**p < 0.01、***p < 0.001。

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关键词:
大鼠,磷脂,部分,再生,肝脏

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