Am J Pathol:西方饮食会导致慢性肝炎
2017/07/15
The American Journal of Pathology 上的一项新研究表明,喂食富含脂肪和糖的西方饮食的小鼠,会导致肝脏炎症,尤其是雄性。它将饮食变化、肠道菌群以及胆汁酸联系了起来,开创了益生菌和胆汁酸受体激动剂用于肝脏炎症和防治晚期肝脏疾病如癌症的可能性。


The American Journal of Pathology 上的一项新研究表明,喂食富含脂肪和糖的西方饮食的小鼠,会导致肝脏炎症,尤其是雄性。此外,肝脏炎症在用西方饮食喂养缺乏法尼醇X受体(FXR,胆汁酸受体)的雄性小鼠中最明显。

这项研究很重要,因为它将饮食变化、肠道菌群以及胆汁酸联系了起来,开创了益生菌和胆汁酸受体激动剂用于肝脏炎症和防治晚期肝脏疾病如癌症的可能性。

通讯作者,加州大学戴维斯分校的Yu-Jui Yvonne Wan教授说:“我们知道脂肪变性或脂肪肝转变为脂肪肝炎,在肝损伤和癌变过程中起着至关重要的作用。由于肝脏70%的血液供应来自肠道,这是理解肠道对于肝病发展的影响也是重要的。饮食、性别和不同的抗生素治疗改变了肠道菌群和胆汁酸谱,对肝脏炎症有不同的影响。”

西方饮食和胆汁酸受体不足都会引起脂肪肝

Wan博士和她的团队在研究中,使用了FXR缺陷型小鼠模型。这种模式小鼠已成为一种重要工具,来更好地了解饮食与炎症反应在肝脏疾病包括癌症中的作用。因为肝硬化或肝癌患者也有较低的FXR水平。

其他公布的数据已经表明,FXR缺陷型小鼠自发形成脂肪性肝炎和肝肿瘤,甚至给予正常饮食也是如此。在这项研究中,野生型和FXR缺陷型小鼠喂食西方饮食或对照饮食10个月。他们发现了西方饮食和FXR不足之间的相似性。例如,西方饮食饲喂的野生型小鼠和对照饮食饲喂的FXR缺陷型小鼠出现脂肪肝,雄性比雌性更严重。有趣的是,只有FXR缺乏缺陷型雄性小鼠在肝脏有大量的淋巴细胞和中性粒细胞浸润,只有西方的饮食饲喂的雄性FXR缺陷型小鼠有脂肪腺瘤。

Wan博士说:“这些研究表明,西方饮食的摄入和结合FXR失活的增强效果,也增加肝脏的炎症信号。根据小鼠的饮食,使用抗生素来减轻炎症也有不同的影响。”

肠道菌的变化是西方饮食不良影响的原因

取决于什么类型的饮食提供,通常能清除大部分肠道细菌的广谱抗生素,在FXR缺陷型小鼠对肝脏炎症的影响不同。在对照饲料饲喂的小鼠中,氨苄西林、新霉素、甲硝唑、万古霉素联合灌胃,能完全阻断肝脏中性粒细胞和淋巴细胞浸润。然而,这种抗生素鸡尾酒疗法无法消除西方饮食饲喂的FXR缺陷型小鼠肝脏炎症。额外的分析表明,在抗生素鸡尾酒疗法之后,西方饮食饲喂的FXR缺陷型的小鼠中,许多炎症基因的表达水平比控制饮食饲喂的要高。

对肠道菌群的组成,研究人员发现,在广谱抗生素治疗西方饮食饲喂的FXR缺陷型小鼠的后,变形杆菌和拟杆菌门依然存在。相比之下,使用革兰阴性菌的抗生素,如多粘菌素B,会增加硬壁菌门菌并减少变形菌门以及肝脏炎症。研究人员认为,西方饮食对肝脏的不良影响某些程度上可由蛋白菌这种炎性细菌的持续存在以及抗炎性的硬壁菌门菌的减少来解释

初级和次级胆汁酸分别由肝细胞和肠道细菌合成。胆汁酸是脂质和糖稳态以及炎症反应的信号分子。该研究数据显示,抗生素降低肝脏炎症伴随着游离和共轭次级胆汁酸的减少。

益生菌和胆汁酸受体激动剂有治疗肝炎的前景

Wan博士说:“肠道和肝脏健康是联系在一起的。很显然,微生物失衡、失调于胆汁酸合成密不可分,它们通过肠肝轴共同促进肝脏炎症。此外,肠道菌群和胆汁酸分布情况可以解释肝脏疾病的性别差异,因为男性肝癌的发病率要高于女性。此外,在抗生素治疗的小鼠中,胆汁酸谱的变化可以是原发性,以及继发于肠道菌群的改变。因为抗生素可以直接消除胆汁酸产生菌,从而导致胆汁酸成分额外的变化。我们的研究结果表明,益生菌和FXR激动剂对治疗肝脏炎症预防发展成比如癌症这样的晚期肝病有作用。”

参考资料

Western Diet–Induced Dysbiosis in Farnesoid X Receptor Knockout Mice Causes Persistent Hepatic Inflammation after Antibiotic Treatment

Chronic liver inflammation linked to Western diet

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  • Western Diet–Induced Dysbiosis in Farnesoid X Receptor Knockout Mice Causes Persistent Hepatic Inflammation after Antibiotic Treatment

    Patients who have liver cirrhosis and liver cancer also have reduced farnesoid X receptor (FXR). The current study analyzes the effect of diet through microbiota that affect hepatic inflammation in FXR knockout (KO) mice. Wild-type and FXR KO mice were on a control (CD) or Western diet (WD) for 10 months. In addition, both CD- and WD-fed FXR KO male mice, which had hepatic lymphocyte and neutrophil infiltration, were treated by vancomycin, polymyxin B, and Abx (ampicillin, neomycin, metronidazole, and vancomycin). Mice were subjected to morphological analysis as well as gut microbiota and bile acid profiling. Male WD-fed FXR KO mice had the most severe steatohepatitis. FXR KO also had reduced Firmicutes and increased Proteobacteria, which could be reversed by Abx. In addition, Abx eliminated hepatic neutrophils and lymphocytes in CD-fed, but not WD-fed, FXR KO mice. Proteobacteria and Bacteroidetes persisted in WD-fed FXR KO mice even after Abx treatment. Only polymyxin B could reduce hepatic lymphocytes in WD-fed FXR KO mice. The reduced hepatic inflammation by antibiotics was accompanied by decreased free and conjugated secondary bile acids as well as changes in gut microbiota. Our data revealed that Lactococcus, Lactobacillus, and Coprococcus protect the liver from inflammation.

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