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湖南农业大学刘仲华院士团队JAFC封面文章

湖南农业大学刘仲华院士团队JAFC封面文章 食品工业科技编辑部
2024-04-29
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导读:该研究结果表明,EGCG对肠道菌群失调、肠道屏障功能障碍和炎症的综合改善可能是治疗非酒精性脂肪肝的一个潜在靶点。


茶多酚表没食子儿茶素没食子酸酯通过调节肠道微菌群失调、缓解肠道屏障功能障碍和相关炎症,保护大鼠免受非酒精性脂肪肝和相关内毒素血症的影响

导  读

2024年4月12日,湖南农业大学刘仲华院士团队在国际食品Top期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry(IF=6.1)发表题为“Tea Polyphenol Epigallocatechin Gallate Protects Against Nonalcoholic Fatty Liver Disease and Associated Endotoxemia in Rats via Modulating Gut Microbiota Dysbiosis and Alleviating Intestinal Barrier Dysfunction and Related Inflammation”的研究性论文,2024年4月24日被选为封面论文。该文通讯作者为湖南农业大学刘仲华院士和林勇副教授。

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是一种最常见的肝脏疾病,其特点是肝脏脂质过量积聚、胰岛素敏感性受损,随后出现慢性低度炎症,导致非酒精性脂肪性肝炎,最终形成肝纤维化或肝硬化。流行病学研究表明,非酒精性脂肪肝至少影响全球四分之一的普通人群,主要原因是高脂饮食(HFD)。Day 和 James 提出了非酒精性脂肪肝发病的 "双击 "假说,但新的实验和临床研究表明,多种因素决定了非酒精性脂肪肝的发展,这可能是遗传、行为、社会和环境因素共同作用的结果。

肠道和肝脏之间的相互作用,即所谓的 "肠肝轴",已成为非酒精性脂肪肝发生和发展的机制之一。越来越多的证据也有力地表明,肠道菌群失调在与肥胖相关的非酒精性脂肪肝的发病中扮演着重要角色。非酒精性脂肪肝通常伴随着肠道菌群的变化,如微生物多样性减少和有害细菌比例增加,这有助于宿主从饮食中获取更多能量,从而导致脂质代谢紊乱。短链脂肪酸(SCFAs)在整个肠道中通过微生物发酵产生,增加 SCFAs 的产生是缓解与肥胖相关的肝脏脂肪变性和炎症的重要策略。通过肠道微生物组分析,非酒精性脂肪肝患者体内的Firmicutes水平较低,而革兰氏阴性菌水平较高,包括Lactobacillaceae等产生 SCFA 的细菌减少,而产生脂多糖(LPS)的病原体增加。有害细菌的增加使肠道内毒素含量上升,引起全身炎症和代谢性内毒素血症。内毒素是革兰氏阴性细菌的一种 LPS 外壳,可刺激促炎细胞因子的分泌和肠上皮细胞的氧化损伤,导致肠道通透性增加和屏障功能障碍。肠道屏障受损会扩大肝脏与肠道衍生产物(尤其是 LPS)的接触,加剧肝脏炎症和血脂异常。因此,通过保护肠道微生物生态系统和屏障功能来改善非酒精性脂肪肝的脂质代谢紊乱、氧化应激和炎症已成为一个潜在的可行概念。

表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)是绿茶中含量最高、活性最强的茶多酚,以高达 500 毫克/千克/天的剂量给大鼠喂食 13 周,对大鼠无毒,显示出对各种人类疾病的治疗潜力。以往的研究表明,EGCG 对不同类型的肝损伤(包括高密度脂蛋白胆固醇诱导的脂肪肝损伤)有许多有益的作用。EGCG 可通过激活肝脏 AMP 激活蛋白激酶(AMPK)信号通路,提高线粒体复合链的活性,从而调节脂肪代谢,减少脂肪肝中的脂肪堆积。凭借强大的抗氧化能力,EGCG 还能降低脂肪肝中脂质过氧化产物的水平,提高超氧化物歧化酶(SOD)的水平。然而,由于 EGCG 在体内的口服生物利用度较低,在血液循环中检测到的完整 EGCG 浓度较低,因此很难完全阐明其药理作用机制。最近的研究发现,EGCG 可通过肠肝轴间接调节非酒精性脂肪肝,包括改变肠道菌群及其代谢产物(如 LPS、SCFAs 和胆汁酸)以及增强肠道粘膜免疫。然而,尽管越来越多的证据有力地证明非酒精性脂肪肝的发生与肠道菌群代谢产物的改变、肠道屏障破坏和相关炎症密切相关,但由于 EGCG 对肠道屏障功能障碍的影响很少被提及,因此其机制仍未完全阐明。因此,本研究利用HFD诱导的非酒精性脂肪肝大鼠模型和LPS诱导的Caco-2细胞损伤模型对EGCG的保肝作用机制进行了全面研究,重点探讨了肠道菌群(包括其代谢产物)、肠道屏障功能和炎症之间的联系,这将进一步验证 "肠道菌群-屏障-肝轴 "确实是EGCG在改善非酒精性脂肪肝和相关代谢性疾病方面的替代或主要治疗靶点。


成果介绍

  • 非酒精性脂肪肝(NAFLD)以脂肪堆积和炎症为特征。表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)已被证实对非酒精性脂肪肝有效,但其基于 "肠道菌群-屏障-肝轴 "的保肝机制仍未完全明了。本文的研究结果表明,EGCG能有效改善高脂饮食(HFD)大鼠的非酒精性脂肪肝表型和代谢紊乱,抑制肠道屏障功能障碍和炎症,这在Caco-2细胞实验中也得到了证实。此外,EGCG 还能恢复肠道菌群的多样性和组成,特别是促进有益微生物的生长,包括Lactobacillus等短链脂肪酸(SCFAs)产生菌,抑制革兰氏阴性菌(如Desulfovibrio)。微生物调节提高了 SCFA 水平,降低了脂多糖水平,抑制了 TLR4/NF-κB 通路,并通过激活 Nrf2 通路增强了肠道屏障功能,从而缓解了肝脏脂肪变性和炎症。Spearman相关分析表明,24个与非酒精性脂肪肝和代谢紊乱呈负相关或正相关的关键OTU也被EGCG重塑。

  • 该研究结果表明,EGCG对肠道菌群失调、肠道屏障功能障碍和炎症的综合改善可能是治疗非酒精性脂肪肝的一个潜在靶点。


图文赏析

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原文链接

https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c04832

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