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详细内容

菊粉可改善尿酸酶敲除小鼠的高尿酸血症并调节肠道菌群

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   文章背景简介   

BACKGROUND INTRODUCTION

当血清尿酸生成过多或排泄不足时会引发高尿酸血症。尿酸生成异常一般是由于嘌呤代谢异常,尿酸排泄异常一般是由于肾脏与肠道排泄功能受阻。当体内尿酸含量达到一定程度,在关节处开始沉积,引起炎症并产生疼痛,进一步发展成痛风性关节炎等疾病。因此高尿酸血症是痛风的发病基础。近年来,高尿酸血症的发病率逐年升高且发病人群趋于年轻化。高尿酸血症常伴有高血压,慢性肾病等,同时会进一步影响肠道微生态与肠道上皮完整性。

高尿酸血症患者的肠道菌群与健康人之间存在差异。与健康人群相比,高尿酸血症患者的拟杆菌属丰度升高,双歧杆菌等益生菌丰度下降。除此之外,短链脂肪酸产生菌(例如梭状芽孢杆菌与瘤胃球菌)等减少。并且也有研究表明肠道菌群失调会导致细菌产物脂多糖移位,同时造成肠道通透性增加。

菊粉是一种可发酵的膳食纤维,与肠道微生物密切相关。菊粉作为最被公认的益生元,可以有效促进益生菌的生产,例如双歧杆菌和乳杆菌。并且,也有研究报道一些有益菌例如阿克曼菌与瘤胃球菌可以促进水解菊粉,从而在结肠中产生短链脂肪酸,进一步减轻低度炎症反应并促进葡萄糖代谢。然而,菊粉能否通过调节肠道微生物群来缓解高尿酸血症尚未可知。

为了探究菊粉的降尿酸作用和对高尿酸血症小鼠肠道微生态的调节作用,2021年山东青岛大学附属医院消化内科Yingjie Guo等人于《European Journal of Nutrition》杂志上(IF2020=5.614医学2发表了题为Inulin supplementation ameliorates hyperuricemia and modulates gut microbiota in Uox-knockout mice的文章

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所用到的主要方法

METHODS   

1.动物实验

2.qRT-PCR

3.Western-blot

4.宏基因组测序和分析

5.短链脂肪酸(SCFAs)分析

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文章主要内容摘要

ABSTRACT

为了探究菊粉的降尿酸作用及对高尿酸血症小鼠肠道微生态的调节作用,通过敲除Uox(尿酸氧化酶)基因建立高尿酸血症小鼠模型,每周尾静脉取血检测小鼠尿酸(UA)。同时检测血清脂多糖(LPS)、二胺氧化酶(DAO)、d-乳酸(d-LAC)、TNF-αIL-1β等水平以及肝脏黄嘌呤氧化酶(XOD)水平,以及肝脏XODABCG2CLUT9NPT5等基因的表达情况。除此之外,采集了小鼠粪便用于宏基因组测序与SCFAs检测,同时,ELISA检测硫酸吲哚酚(IS)和 对甲酚硫酸盐(PCS)等由肠道微生物群和代表性尿毒症毒素产生的独特共代谢物 

研究结果显示,菊粉可以改善KO小鼠的肠道屏障功能,缓解炎症状态,并降低血清UA水平。KO小鼠中紧密连接蛋白(occludinZO-1)的表达减少,肠道通透性增加,同时内毒素、DAO  d-乳酸的血清水平增加。菊粉治疗通过提高肠上皮中occludinZO-1的表达水平来防止高尿酸血症引起的屏障损伤。与此同时KOABCG2mRNA水平低于WT,菊粉补充剂可以使KO小鼠中ABCG2肠道表达的显着增加。除此之外,KO小鼠中观察到厚壁菌门的相对丰度降低,拟杆菌门的相对丰度增加,KO组粪便微生物群的α多样性明显低于WT组,这突出表明KO小鼠的细菌群落存在生态失调,菊粉补充剂可以显著增加双歧杆菌和副杆菌的相对丰度。KEEG 分析表明,菊粉处理上调了SCFAs 代谢途径,例如不同环境中的微生物代谢,以及丁酸和丙酸的代谢WT 组相比,KO组的血清 ISPCS水平显着升高,而菊粉补充剂降低了尿毒症毒素的水平总而言之,菊粉处理增强了微生物多样性并提高了特定细菌的丰度,包括阿克曼氏菌和瘤胃球菌,它们调节肠道微生物并增加SCFA的产生

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