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木葡糖醋杆菌对酒精肝损伤的保护作用及机制研究

姜欣欣  
【摘要】:酒精性肝疾病(ALD)是由于长期过量饮酒而导致的肝脏疾病,机体长时间摄入过量酒精诱导的机体氧化应激和酒精性肝病正严重威胁着国民健康。目前,针对酒精性肝病尚缺乏理想的预防和治疗药物。近年来,益生菌及其产物因具有多种保健功能,已广泛地应用到功能性食品的开发中,在预防和控制酒精性肝损伤研究领域备受关注。本实验利用木葡糖醋杆菌CGMCC 3917,通过体外抗氧化活性,以酒精诱导的小鼠肝损伤为动物模型,结合小鼠肝脏及血液常规生化分析和肠道菌群分析探究了醋酸菌缓解机体氧化应激的能力,肝保护的效应及机制,主要研究内容与结果如下:1.利用体外实验测定了木葡糖醋杆菌CGMCC 3917完整菌体细胞和物理破碎菌体细胞的抗氧化活性。醋酸菌经传代培养后收集菌体,分别在水溶液环境,模拟胃环境和肠道环境下,利用DPPH自由基、ABTS自由基、羟自由基的体外清除实验及总还原能力的测定来评价醋酸菌的体外抗氧化作用,并与醋酸菌细胞物理破碎体进行了比较。体外抗氧化实验结果表明醋酸菌CGMCC 3917具有良好的抗氧化活性,且完整菌体细胞的抗氧化活性要高于物理破碎菌体细胞(p0.05)。2.动物实验结果表明,连续10周饲喂28%酒精(10 mL/kg)导致了小鼠肝脏损伤,而CGMCC 3917表现出显著的肝保护作用。饲喂木葡糖醋杆菌CGMCC 3917可有效降低酒精组小鼠血清中肝损伤标志物天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)和碱性磷酸酶(ALP)的浓度。木葡糖醋杆菌CGMCC 3917通过有效抑制酒精诱导的小鼠肝脏丙二醛(MDA)水平升高,提升超氧化物歧化酶(SOD)以及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性,通过激活体内抗氧化防御系统,并且抑制小鼠体内肿瘤坏死因子α(TNF-α)、炎症因子白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)的释放,减轻酒精诱导的肝脏炎症反应来实现肝保护作用。小鼠肝脏的HE染色和油红O染色病理学组织切片进一步证实了生化指标的测定结果,表明醋酸杆菌CGMCC 3917能够显著改善小鼠酒精性肝损伤。3.CGMCC 3917能够预防酒精导致的脂质代谢紊乱。木葡糖醋杆菌CGMCC 3917通过抑制酒精诱导的小鼠肝脏脂肪酸合成酶(FAS)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、硬酯酰辅酶A去饱和酶1(SCD-1)的过表达从而调节脂质代谢。经过10周的实验,小鼠血清甘油三酯(TG)的含量明显下降,同时低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量得到了抑制,木葡糖醋杆菌CGMCC 3917还显著提升了高密度脂蛋白(HDL-C)的含量,这些研究结果表明木葡糖醋杆菌CGMCC 3917能够有效地改善小鼠体内脂质代谢紊乱。4.基于16S rRNA高通量测序技术对小鼠肠道菌群结构变化进行测定。结果表明,酒精会破坏肠道屏障功能和肠道正常微生态,导致内毒素(Endotoxin)进入血液中,小鼠肠道菌群中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)丰度较正常组有显著差异(p0.05),此外,拟杆菌门(Bacteroidetes)的含量较正常组显著下降。在属水平上会导致幽门螺旋杆菌(Helicobactor)丰度的增高以及乳酸杆菌属(Lactobicillus)含量的降低。而木葡糖醋杆菌CGMCC 3917的干预可以使酒精组小鼠血清内毒素含量明显降低,减少Firmicutes、Proteobacteria、AcrinobactPeria 的丰度,而增加Lactobicillus 的丰度,使肠道菌群接近正常小鼠。这些结果表明,木葡糖醋杆菌CGMCC 3917对酒精诱导的小鼠肠道菌群紊乱具有调节作用。本研究表明木葡糖醋杆菌CGMCC 3917能够预防酒精引起的肝损伤,在天然食品资源领域具有良好的开发前景,为醋酸菌功能性的护肝类功能性食品提供科学依据。


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