患上脂肪肝怎么办?试试AKK菌!
文章名称:Oral administration of Akkermansia muciniphila elevates systemic antiaging and anticancer metabolites
原文链接:
https://doi.org/10.1080/19490976.2021.1927633
背景介绍
代谢功能障碍相关的脂肪肝(MAFLD)是一种以大量脂质蓄积为特征的代谢综合征,包括单纯性脂肪变性(NAFL)、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、纤维化和肝硬化,甚至肝细胞癌(HCC)。 MAFLD已成为一种主要的肝脏疾病,在全球成年人中的患病率为22-29%,其中超过75%的人超重和肥胖。目前暂未有MAFLD的治疗药。不过研究员发现AKK菌或能成为治疗MAFLD的潜在靶点。
Gut Microbes期刊上的一期“肠道Akkermansia muciniphila(本文简称AKK菌)通过肠-肝轴调节L-天冬氨酸的代谢,改善代谢功能障碍相关的脂肪肝”的研究报告中,揭示了肠道菌群跟脂肪肝的关联。
这项研究中,研究者通过使用高脂肪和高胆固醇(HFC)饮食诱导的肥胖小鼠为模型,评估了AKK菌的治疗特性,同时运用代谢组学分析鉴定与MAFLD治疗相关的重要代谢物来研究AKK菌的分子作用模式。
研究员通过灌胃AKK菌减轻肥胖小鼠的MAFLD,α-多样性分析显示A. muciniphila灌胃增加了小鼠体内肠道菌群的丰富度和多样性,并改善微生物群落结构。并且LEfSe分析结果得出,AKK菌被鉴定为杰出的微生物群成分之一。
此外,AKK菌具有激活肠-肝轴中的脂质氧化并维持肠道屏障完整性。回肠和结肠中PGC-1α的免疫组织化学分析进一步证实AKK菌的代谢刺激效果。H&E染色检查细胞紧密连接蛋白(E-钙粘蛋白)和肠粘膜厚度的标志物表明,这些改善的代谢作用导致脂质水平降低(ORO染色)显示,并减弱氧化应激诱导的回肠和结肠细胞凋亡[C/EBP同源蛋白(CHOP)检查显示],从而改善肠道屏障的完整性。
单是以上的研究还不足以证明AKK菌对MAFLD的治疗机理,于是研究员继续探索AKK菌对肠-肝轴胆汁酸代谢的调节作用发现,AKK菌治疗导致肝脏中与胆固醇转运相关基因的表达水平增加,如低密度脂蛋白受体(LDLR)。这表明了AKK菌减轻肥胖小鼠肠肝轴胆汁酸代谢功能障碍。
研究员通过代谢组学分析肝脏中的代谢特征发现,用AKK菌处理的小鼠表现出不同的代谢特征,检测到247种具有显著差异的代谢物(86种下调和161种上调)。在AKK+Abx组的肝脏中检测到更显著不同的代谢物,总共检测到628种显着不同的代谢物(105种下调,523种上调),这些改变的代谢物被注释为与肝脏代谢相关,如脂肪分解、脂肪消化和吸收、胰岛素抵抗和胆汁酸生物合成。接下来对这些组进行代谢趋势分析,发现几种有趣的代谢物,如天冬氨酸、皮质酮、酰基肉碱和反式视黄酸等。
其中,L-天冬氨酸通过占据比HFC小鼠更高的显著性水平(~2.18倍)和更低的p值(p = 0.0000114)来鉴定。肝脏L-天冬氨酸水平的定量显示,AKK菌治疗显著增加肝脏L-天冬氨酸的水平,这表明AKK菌改善MAFLD可能与L-天冬氨酸有关,L-天冬氨酸是治疗MAFLD的潜在药物。
为了进一步阐明L-天冬氨酸在体内的直接代谢作用,研究员让小鼠口服24小时,结果表明L-天冬氨酸转运蛋白基因的表达在转录水平被有效激活,导致肝脏中L-天冬氨酸水平的增加。L-天冬氨酸的体外给药或在小鼠中灌胃显示出上述类似的有益代谢作用并有效改善MAFLD。
这些数据表明AKK菌的抗MAFLD活性与脂质氧化相关,并通过调节L-天冬氨酸的代谢改善肠-肝相互作用,AKK菌可能是MAFLD临床干预的潜在药物。此项研究或有望让科学家们利用肠道微生物组作为诊断工具,同时采用新型策略来改变宿主的肠道微生物组从而治疗相关的肝脏疾病。