蔡夏夏,鮑 雷,王 楠,徐美虹,李 迪,武 欣,張召鋒,李 勇*
(北京大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)系,北京 100191)
膳食5'-核苷酸對(duì)酒精性肝損傷大鼠腸道菌群的影響
蔡夏夏,鮑 雷,王 楠,徐美虹,李 迪,武 欣,張召鋒,李 勇*
(北京大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)系,北京 100191)
目的:研究膳食5'-核苷酸對(duì)酒精性肝損傷大鼠腸道菌群的影響,并進(jìn)一步探討可能的作用機(jī)制。方法:雄性Wistar大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、酒精組、葡萄糖等熱量對(duì)照組、普通飼料組、質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.04%、0.16% 5'-核苷酸干預(yù)組,連續(xù)飼養(yǎng)7 周,測(cè)定大鼠體質(zhì)量、臟體比、血清乙醇體積分?jǐn)?shù)、血清轉(zhuǎn)氨酶活力、血脂水平及總蛋白含量等相關(guān)指標(biāo);平板培養(yǎng)大鼠糞便中的乳酸桿菌、雙歧桿菌、大腸桿菌、腸球菌,計(jì)算大鼠糞便中各種細(xì)菌的菌落數(shù)。結(jié)果:膳食5'-核苷酸能夠增加酒精引起的大鼠體質(zhì)量降低,輕度抑制血清乙醇體積分?jǐn)?shù)的升高,抑制酒精引起丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、乳酸脫氫酶活力和甘油三酯水平等升高(P<0.05),增加血清總蛋白、白蛋白及球蛋白含量(P<0.05);并能夠增加肝體比,減少盲體比(P<0.05);膳食5'-核苷酸能夠增加腸道乳酸桿菌數(shù)量,同時(shí)減少大腸桿菌及腸球菌的數(shù)量(P<0.05)。結(jié)論:膳食5'-核苷酸能夠改善酒精引起的大鼠肝臟損傷,調(diào)節(jié)腸道菌群可能是其作用機(jī)制之一。
5'-核苷酸;酒精性肝損傷;腸道菌群;丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶;酒精性脂肪性肝炎
酒精性肝損傷(alcoholic liver injury,ALD)是由于長(zhǎng)期大量飲酒所導(dǎo)致的肝臟疾病,通常包括脂肪肝、酒精性肝炎、肝纖維化、肝硬化,嚴(yán)重時(shí)甚至造成肝功能衰竭[1]。過(guò)量或有害的酒精攝入被認(rèn)為是全球致死致殘的最重要危險(xiǎn)因素之一,每年也導(dǎo)致了全球大約250萬(wàn)人死亡,傷殘調(diào)整生命年高達(dá)6 940萬(wàn)人年[2]。我國(guó)對(duì)全國(guó)酒精性肝病發(fā)病情況、臨床特征等進(jìn)行的多中心回顧研究顯示,2000-2004年ALD患者占同期肝病患者比例逐年升高,輕癥酒精性肝病、酒精性脂肪肝、酒精性肝炎、酒精性肝硬化分別占11.2%、22.6%、28.8%、37.4%,ALD發(fā)病率也呈逐年上升趨勢(shì)[3]。
正常情況下,肝臟參與了腸道來(lái)源的毒素和微生物產(chǎn)物的解毒,其獨(dú)一無(wú)二的解剖位置、血液供給和肝臟結(jié)構(gòu)使肝細(xì)胞和肝竇內(nèi)皮細(xì)胞不僅暴露于腸道來(lái)源的代謝必需營(yíng)養(yǎng)素,也暴露于腸道來(lái)源的微生物產(chǎn)物[4]。因此,越來(lái)越多的研究也表明,肝臟疾病包括ALD等與腸-肝軸的紊亂密切相關(guān)[5-7]。人體腸道中定居著100萬(wàn)億個(gè)微生物[8],腸道菌群的穩(wěn)定對(duì)于腸-肝軸的穩(wěn)定具有重要作用[9]。人群研究證實(shí),酒精誘導(dǎo)的肝臟損傷患者與正常人相比腸道菌群改變,雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益菌數(shù)量明顯減少,短期口服補(bǔ)充雙歧桿菌后肝臟轉(zhuǎn)氨酶、乳酸脫氫酶活力和總膽紅素含量明顯降低[10]。動(dòng)物及體外研究也證實(shí)酒精能夠誘導(dǎo)內(nèi)毒素血癥、腸道菌群改變、肝臟脂肪變性及腸道上皮細(xì)胞屏障功能障礙[11-13]。因此,腸道菌群將是治療酒精性肝病的潛在作用靶點(diǎn)。
膳食核苷酸被認(rèn)為是對(duì)胃腸道細(xì)胞生長(zhǎng)、修復(fù)和分化有重要作用的非蛋白含氮化合物[14]。它能夠加速老年大鼠因食物剝奪后腸道的修復(fù)速率[15],亦能夠改善配方食品組嬰幼兒腸道菌群的組成[16],而且,體外研究證實(shí),補(bǔ)充核苷酸能夠刺激體外雙歧桿菌的生長(zhǎng),具有直接的益生效應(yīng)[17]。所以,本實(shí)驗(yàn)通過(guò)富含5'-核苷酸的飼料喂養(yǎng)酒精性肝損傷大鼠,觀察膳食5'-核苷酸對(duì)酒精性肝損傷大鼠的影響及可能作用機(jī)制。
1.1動(dòng)物、材料與試劑
SPF級(jí)雄性Wistar大鼠(動(dòng)物合格證號(hào):SCXK11-00-0004;實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證號(hào):SYXK(京)2006-0025;實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(京)2006-0008),體質(zhì)量250~300 g,由北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,飼養(yǎng)地點(diǎn)為北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)部,動(dòng)物每3 只一籠,自由飲水和攝食,飼養(yǎng)環(huán)境為SPF環(huán)境,節(jié)律光照,室溫(22±1)℃,相對(duì)濕度40%~50%。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)通過(guò)北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部倫理委員會(huì)審核,動(dòng)物飼養(yǎng)管理及實(shí)驗(yàn)操作符合《北京市實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理?xiàng)l例》。
對(duì)照組動(dòng)物飼料為AIN-93G飼料(AIN-93G飼料組分(以下均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)):20.0%酪蛋白、13.2%糊化玉米淀粉、10.0%蔗糖、39.7%玉米淀粉、5.0%纖維素、7%豆油、3.5%礦物質(zhì)混合物、0.3% L-胱氨酸、1.0%維生素混合物、0.25%酒石酸膽堿、0.001 4%叔丁基對(duì)苯二酚)、普通飼料組飼以普通大鼠維持飼料(普通大鼠維持飼料組分:玉米、面粉、大豆、魚粉、草粉、碳酸鈣、磷酸氫鈣、礦物鹽、維生素等,主要參照GB 14924.3-2010《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 配合飼料營(yíng)養(yǎng)成分》配制),飼料合格證號(hào)SCXK(京)-2009-2008,膳食核苷酸干預(yù)組飼料以AIN-93G飼料(由北京華阜康生物科技股份有限公司提供)配方為基礎(chǔ),分別添加0.04%、0.16%的混合5'-核苷酸。
混合核苷酸(5'-腺嘌呤核苷酸(adenosine 5'-monophosphate5'-AMP)、5'-胞嘧啶核苷酸(cytosine 5'-nucleotides,5'-CMP)、5'-鳥嘌呤核苷酸二鈉(guanosine 5'-monophosphate disodium,5'-GMPNa2)、5'-尿嘧啶核苷酸二鈉(uridine 5'-monophosphate disodium,5'-UMPNa2)的質(zhì)量比為22.8∶26.6∶20.4∶30.2) 大連珍奧生物工程股份有限公司;無(wú)水乙醇(分析純) 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑北京有限公司;EnzyChromTM乙醇檢測(cè)試劑盒(ECET-100) 美國(guó)Bioassay Systems公司;伊紅美藍(lán)瓊脂(HB0107)、乳酸桿菌LBS瓊脂(HB0385)、雙歧桿菌BS培養(yǎng)基(HB0394)、腸球菌瓊脂(HB0133) 青島海博生物技術(shù)有限公司。
1.2動(dòng)物分組及處理
SPF級(jí)雄性Wistar大鼠42 只,適應(yīng)性喂養(yǎng)2 周,隨機(jī)分為對(duì)照組、酒精組、葡萄糖等熱量組、普通飼料組及0.04%、0.16%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)5'-核苷酸干預(yù)組,每組7 只,除對(duì)照組和葡萄糖等熱量組外,其余28 只大鼠以50%乙醇灌胃,乙醇初始灌胃量為2 g/(kg·d)(以體質(zhì)量計(jì),下同),后逐漸增加劑量,2 周后達(dá)到8 g/(kg·d),維持此劑量,每天1~2 次灌胃,繼續(xù)干預(yù)5 周,開始灌胃乙醇記為第1周第1天,結(jié)束時(shí)為第7周。對(duì)照組、酒精組和葡萄糖等熱量組大鼠喂養(yǎng)AIN-93G飼料,普通飼料組喂養(yǎng)國(guó)標(biāo)規(guī)定配方的普通大鼠維持飼料(含一定量的核苷酸),5'-核苷酸干預(yù)組大鼠飼料是在AIN-93G飼料基礎(chǔ)上添加不同劑量5'-核苷酸所制成。
1.3樣本采集
于第48天收集各組大鼠新鮮糞便,置于無(wú)菌EP管中保存;干預(yù)7 周后,禁食12 h,經(jīng)股動(dòng)脈采血后頸椎脫臼處死全部大鼠,離心得血清,迅速留取大鼠肝臟,完整盲腸并稱質(zhì)量,按公式(1)、(2)分別計(jì)算大鼠的肝體比和盲體比。
1.4相關(guān)指標(biāo)測(cè)定
1.4.1一般情況觀察
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每周觀察各組大鼠的一般情況,包括毛色、精神狀態(tài)、攝食及日?;顒?dòng)情況等。每周稱量一次大鼠體質(zhì)量、進(jìn)食量。
1.4.2血清乙醇體積分?jǐn)?shù)測(cè)定
在干預(yù)第45天將酒精組、普通飼料組及0.04%、0.16% 5'-核苷酸干預(yù)組大鼠用50%乙醇灌胃后0.5、1、2、3 h不同時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行尾靜脈采血,每次采血量約為0.5 mL,3 000 r/min離心10 min得血清,按照EnzyChromTM乙醇檢測(cè)試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行血清乙醇體積分?jǐn)?shù)測(cè)定。
1.4.3血清生化指標(biāo)測(cè)定
實(shí)驗(yàn)結(jié)束股動(dòng)脈采血,3 000 r/min離心10 min,分離血清,使用全自動(dòng)生化儀檢測(cè)血清生化指標(biāo),包括血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate aminotransferase,AST)、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(γ-glutamyl transpeptidase,γ-GT)活力及總膽紅素(total bilirubin,TBIL)、總蛋白(total protein,TP)、白蛋白(albumin,ALB)、球蛋白(globulin,GLB)、總膽固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglycerides,TG)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein-cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein-cholesterol,LDL-C)水平,乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)活力。
1.4.4大鼠腸道菌群培養(yǎng)
按照培養(yǎng)基說(shuō)明配制不同菌種專用培養(yǎng)基,取大鼠新鮮糞便0.1 g,加入10 mL無(wú)菌生理鹽水中,即為10-2g/mL質(zhì)量濃度稀釋菌液。將裝有稀釋菌液的EP管置于漩渦振蕩器上充分振蕩,使其均質(zhì)化后,再依次進(jìn)行10 倍梯度稀釋至10-6g/mL。雙歧桿菌使用雙歧桿菌BS培養(yǎng)基培養(yǎng),采用10-4、10-5、10-6g/mL 3 個(gè)質(zhì)量濃度,點(diǎn)樣體積2 ?L;乳酸桿菌采用10-3、10-4、10-5g/mL 3 個(gè)質(zhì)量濃度,滴種5 ?L標(biāo)本液于乳酸桿菌LBS培養(yǎng)基上;腸桿菌、腸球菌分別使用伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基和腸球菌培養(yǎng)基培養(yǎng),均采用10-4、10-5g/mL兩個(gè)質(zhì)量濃度,點(diǎn)樣體積5 ?L。腸桿菌、腸球菌置于37 ℃生化培養(yǎng)箱內(nèi)倒置培養(yǎng)24 h。雙歧桿菌、乳桿菌置于37 ℃恒溫厭氧罐內(nèi)倒置培養(yǎng)48 h。培養(yǎng)結(jié)束后,觀察計(jì)數(shù),記錄每克糞便的菌落數(shù),以菌落形成單位(colony forming unit,CFU)表示。按照公式(3)、(4)進(jìn)行細(xì)菌計(jì)數(shù),并取對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換(lg(CFU/g))進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
2.1膳食5'-核苷酸對(duì)酒精性肝損傷大鼠體質(zhì)量的影響
實(shí)驗(yàn)期間,酒精組大鼠出現(xiàn)多飲、少尿、消瘦、活動(dòng)減少,精神萎靡,毛色雜亂無(wú)光澤的癥狀,5'-核苷酸干預(yù)組大鼠毛色較光澤,狀態(tài)較活躍,飲水量正常,尿量較酒精組增多,總體狀態(tài)有所緩解。
第0周至第7周各組大鼠的體質(zhì)量變化如圖1所示,實(shí)驗(yàn)期間對(duì)照組和葡萄糖等熱量組大鼠體質(zhì)量增長(zhǎng)明顯,酒精組體質(zhì)量增長(zhǎng)緩慢甚至下降。干預(yù)第3~7周,酒精組體質(zhì)量明顯低于對(duì)照組(P<0.05),干預(yù)第6、7周,0.04% 5'-核苷酸干預(yù)組與酒精組相比體質(zhì)量明顯增加(P<0.05)。
圖1 大鼠體質(zhì)量-時(shí)間變化圖(n=7)=7Fig.1 Effect of administration for 7 weeks on body weight in rats (n = 7)
2.2膳食5'-核苷酸對(duì)酒精性肝損傷大鼠血清乙醇體積分?jǐn)?shù)的影響
圖2 大鼠血清乙醇體積分?jǐn)?shù)-時(shí)間變化圖(n=7)=7Fig.2 Plots of serum alcohol concerntration against post-administration time (n = 7)
如圖2所示,在灌胃乙醇后0.5~2 h,與酒精組和普通飼料組相比,5'-核苷酸干預(yù)組血清乙醇體積分?jǐn)?shù)上升緩慢,0.16% 5'-核苷酸干預(yù)組有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),0.04% 5'-核苷酸干預(yù)組2 h時(shí)血清乙醇體積分?jǐn)?shù)亦明顯低于普通飼料組,但是在2 h后5'-核苷酸干預(yù)組與酒精組相比血清乙醇體積分?jǐn)?shù)下降無(wú)顯著差異。
2.3膳食5'-核苷酸對(duì)酒精性肝損傷大鼠肝臟功能和血脂代謝相關(guān)指標(biāo)的影響
表1 肝功能及血脂代謝相關(guān)指標(biāo)(n =7)Table 1 Parameters related to liver function and lipid metabolism (n = 7)
如表1所示,酒精組大鼠血清A L T、T B I L、TG、LDH水平與對(duì)照組相比明顯升高(P<0.05),TP、ALB、GLB及HDL-C水平較對(duì)照組明顯降低(P<0.05)。普通飼料組ALT、TBIL、ALB與酒精組有同樣的趨勢(shì)。與酒精組相比,核苷酸干預(yù)能夠明顯降低ALT、TBIL、TG、LDH水平,并能夠增加TP、ALB及HDL-C水平(P<0.05)。
2.4膳食5'-核苷酸對(duì)酒精性肝損傷大鼠臟體比的影響
圖3 各組大鼠臟體比(n=7)=7Fig.3 Organ weight/body weight ratios of rats in each group (n = 7)
如圖3所示,5'-核苷酸干預(yù)組大鼠肝體比較普通飼料組、葡萄糖等熱量組明顯升高(P<0.05);0.16% 5'-核苷酸干預(yù)組大鼠肝體比明顯高于酒精組(P<0.05)。酒精組和普通飼料組盲體比明顯高于對(duì)照組及葡萄糖等熱量組(P<0.05);0.04%、0.16% 5'-核苷酸干預(yù)組盲體比較普通飼料組明顯下降(P<0.05),其中0.04% 5'-核苷酸干預(yù)組與酒精組相比盲體比明顯下降(P<0.05)。
2.5膳食5'-核苷酸對(duì)酒精性肝損傷大鼠腸道菌群數(shù)量的影響
表2 大鼠糞便腸道菌群數(shù)量(n==77)Table 2 Gut flora in feces (n == 77)lg(CFU/g)
如表2所示,與對(duì)照組相比,酒精組大鼠糞便乳酸桿菌數(shù)量明顯減少(P<0.05),腸球菌及大腸桿菌數(shù)量明顯增多(P<0.05)。膳食補(bǔ)充不同劑量5'-核苷酸后,大鼠糞便乳酸桿菌數(shù)量較酒精組明顯增多(P<0.05),同時(shí)腸球菌及腸桿菌數(shù)量較酒精組明顯減少(P<0.05)。普通飼料組腸道菌群較酒精組沒(méi)有明顯改善。
酒精對(duì)人體的生理和健康具有復(fù)雜的影響。酒精不僅僅能夠使人成癮,也是一種胎兒致畸物[18]和成人神經(jīng)毒素,亦是肝臟和心血管疾病、炎癥、骨流失和骨折的致病因素。有研究顯示,酗酒者日常每天攝入的能量有50%來(lái)自酒精,所以容易導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)不良[19]。本研究采用酒精灌胃后,大鼠體質(zhì)量增長(zhǎng)緩慢,在第7周甚至有下降趨勢(shì),說(shuō)明酒精組大鼠出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良狀況,添加5'-核苷酸的飼料喂養(yǎng)大鼠后,大鼠體質(zhì)量較酒精組明顯增加,這說(shuō)明核苷酸能夠改善酒精所引起的大鼠營(yíng)養(yǎng)不良。
人體攝入的酒精大量由小腸吸收入肝臟代謝,長(zhǎng)期過(guò)量酒精攝入會(huì)損傷肝臟解毒功能及脂質(zhì)代謝的功能。給大鼠每天飼喂含酒精的飼料后,肝臟脂肪含量進(jìn)行性增多,而且在早在第2周組織學(xué)就能觀察到脂肪變性,且血清ALT活力升高,第8周即出現(xiàn)酒精性脂肪性肝炎,血清堿性磷酸酶活力亦明顯升高[5]。本研究結(jié)果顯示,大鼠在灌胃酒精7 周時(shí)血清ALT、LDH含量和TBIL水平明顯升高,TP、ALB、GLB水平明顯降低,提示酒精灌胃導(dǎo)致大鼠肝臟功能受損;而且血清TG水平明顯升高,HDL-C水平明顯降低,提示酒精灌胃致使大鼠肝臟脂質(zhì)代謝能力亦受損。5'-核苷酸干預(yù)組大鼠ALT、LDH活力和TBIL、TG水平較酒精組明顯降低,TP、ALB、GLB水平明顯升高,這與之前本課題組研究結(jié)果類似[20-21]。此外,與酒精組相比,5'-核苷酸干預(yù)組的肝體比也明顯升高,5'-核苷酸干預(yù)組大鼠經(jīng)酒精灌胃后血乙醇體積分?jǐn)?shù)上升緩慢。所以,膳食補(bǔ)充5'-核苷酸能夠改善酒精引起的肝臟功能損傷,調(diào)節(jié)肝臟脂質(zhì)代謝,促進(jìn)肝臟蛋白質(zhì)的合成以及肝臟修復(fù)。
肝臟70%的血液供應(yīng)來(lái)自于腸道,是防御腸道病原的第一道防線[4]。正常情況下,肝臟參與了腸道來(lái)源毒素和微生物產(chǎn)物的解毒,通過(guò)肝細(xì)胞和枯否細(xì)胞的形式吸收組織細(xì)胞的損傷和炎癥因子。 Kirpich等[10]的人群研究證實(shí),飲酒者與正常對(duì)照組相比糞便中雙歧桿菌、乳酸桿菌、腸球菌均明顯減少。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)日常酒精消耗會(huì)影響結(jié)腸黏膜微生物構(gòu)成,腸道菌群失調(diào)是酒精誘導(dǎo)的內(nèi)毒素血癥的重要機(jī)制之一[12],而且酒精誘導(dǎo)的腸泄露和內(nèi)毒素血癥在脂肪性肝炎之前已經(jīng)發(fā)生,它們并不是由酒精性脂肪性肝炎所導(dǎo)致,說(shuō)明酒精所致的腸泄露和內(nèi)毒素血癥很可能是酒精性脂肪性肝炎發(fā)生的協(xié)同因素[5]。革蘭氏陰性菌是內(nèi)毒素的主要來(lái)源,本研究糞便腸道菌群培養(yǎng)結(jié)果顯示,酒精組大鼠糞便中乳桿菌較對(duì)照組及等熱量組明顯降低,腸球菌及革蘭氏陰性菌大腸桿菌明顯增多,進(jìn)一步證明了酒精組大鼠腸道菌群紊亂,革蘭氏陰性菌數(shù)量增多,雙歧桿菌及乳桿菌等有益菌減少。膳食核苷酸補(bǔ)充能夠增加DNA和RNA的合成,通過(guò)增加核苷酸庫(kù),提高核苷酸的利用率,增強(qiáng)腸道細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化[15]。添加核苷酸能夠直接抑制嬰幼兒擬桿菌-卟啉單胞菌屬-普氏菌屬細(xì)菌的生長(zhǎng),促進(jìn)雙歧桿菌生長(zhǎng)[16]。給C57BJ/6N雄性小鼠喂食含有5%乙醇的Lieber-DeCarli液體飼料8 周,在喂養(yǎng)最后兩周給予鼠李糖乳桿菌能夠明顯抑制酒精誘導(dǎo)的內(nèi)毒素血癥和肝臟脂肪變性發(fā)生,改善肝臟功能[13]。以上核苷酸促進(jìn)雙歧桿菌的研究主要是針對(duì)嬰幼兒所進(jìn)行的,或者更多是體外研究,動(dòng)物體內(nèi)研究甚少,本研究結(jié)果中,無(wú)論是酒精組還是5'-核苷酸干預(yù)組大鼠糞便中雙歧桿菌數(shù)量并沒(méi)有明顯差異,該結(jié)果可能是物種差異性所致,需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。但是與酒精組相比,5'-核苷酸干預(yù)組乳酸桿菌數(shù)量較酒精組明顯增多,腸球菌和大腸桿菌數(shù)量明顯減少,對(duì)腸道菌群的改善作用較明顯,而且優(yōu)于普通飼料組。促進(jìn)腸道菌群結(jié)構(gòu)的改善,進(jìn)而緩解內(nèi)毒素血癥所致的肝臟功能障礙可能是5'-核苷酸保護(hù)酒精性肝損傷的機(jī)制之一。
本研究發(fā)現(xiàn),普通飼料組大鼠在灌胃酒精后,體質(zhì)量增長(zhǎng)緩慢甚至下降,血清乙醇體積分?jǐn)?shù)明顯高于5'-核苷酸干預(yù)組,肝臟功能及血脂代謝相關(guān)指標(biāo)、糞便中腸道菌群數(shù)量較酒精組亦沒(méi)有明顯改善,甚至有加重趨勢(shì)。在國(guó)內(nèi),AIN-93G大鼠飼料與符合GB 14924.3-2010的普通大鼠維持飼料均適用于維持大小鼠生長(zhǎng),目前并沒(méi)有相關(guān)文獻(xiàn)比較二者對(duì)大鼠生長(zhǎng)的影響,二者原料不同,且AIN-93G中酪蛋白含量為20%,普通大鼠維持飼料中粗蛋白含量≥18%,其余營(yíng)養(yǎng)成分含量接近。普通大鼠維持飼料組分為玉米、面粉、大豆、魚粉、草粉、碳酸鈣、磷酸氫鈣、礦物鹽、維生素等,原料里可能含有一定比例的核苷酸,本研究結(jié)果并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其能夠改善酒精性肝損傷及腸道菌群紊亂,該結(jié)果僅能提示普通飼料喂養(yǎng)并不能改善大鼠酒精性肝損傷及腸道菌群紊亂。由于普通飼料組大鼠飼喂的基礎(chǔ)飼料與酒精組及5'-核苷酸干預(yù)組基礎(chǔ)飼料雖然營(yíng)養(yǎng)成分相近,但原料不同,故三者間并不具有可比性,該結(jié)果還需要更多的動(dòng)物研究證明。
本實(shí)驗(yàn)采用50%乙醇灌胃,成功誘導(dǎo)大鼠肝臟功能損傷,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明膳食添加5'-核苷酸可以有效降低大鼠血清轉(zhuǎn)氨酶、乳酸脫氫酶活力和血脂水平,促進(jìn)肝臟細(xì)胞再生,緩解乙醇灌胃后血清乙醇體積分?jǐn)?shù)的升高,并發(fā)現(xiàn)5'-核苷酸可能通過(guò)增加乳酸桿菌等有益菌數(shù)量,降低腸桿菌、腸球菌等有害菌數(shù)量來(lái)改善腸道菌群構(gòu)成,促進(jìn)腸道恢復(fù)穩(wěn)態(tài),從而促進(jìn)肝臟修復(fù)。以上結(jié)果為5'-核苷酸應(yīng)用于酒精性肝損傷的臨床營(yíng)養(yǎng)治療提供了實(shí)踐證明和理論依據(jù),但是需要進(jìn)一步在體外及人群實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)。
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Effects of Dietary 5'-Nucleotides on Gut Microbiota in Rats with Ethanol-Induced Liver Injury
CAI Xiaxia, BAO Lei, WANG Nan, XU Meihong, LI Di, WU Xin, ZHANG Zhaofeng, LI Yong*
(Department of Nutrition and Food Hygiene, School of Public Health, Peking University, Beijing 100191, China)
Purpose: To observe the effects of dietary 5'-nucleotides on the gut microbiota of rats with alcoholic liver injury. Methods: Male Wistar rats were given either alcohol or glucose by gavage for 7 weeks. A subgroup of rats was also fed with diets including 0.04% or 0.16% 5'-nucleotides. Body weights, liver to body weight ratio, and the levels of serum alcohol concentration, transaminase activities, triglycerides and total proteins were tested. Stool cultures were performed at the 7thweek, and the colony-forming units per gram stool were determined. Results: The alanine aminotransferase,triglycerides, lactate dehydrogenase and total bilirubin were significantly elevated, and total proteins, albumin and globulin were significantly decreased in alcoholic live injury group when compared to vehicle or glucose groups. Dietary 5'-nucleotides could increase body weights and the ratio of liver weight to body weight, and decrease the levels of serum ethanol, alanine aminotransferase, triglycerides, lactate dehydrogenase and total bilirubin in rats with alcoholic live injury. Total protein, albumin and globulin were significantly increased in nucleotide groups when compared to alcoholic live injury group. Nucleotide groups had significantly increased number of benefical lactobacilli, and reduced number of pathogenic Escherichia coli and enterococci. Conclusion: Dietary 5'-nucleotides could improve ethanol-induced liver injury, and the mechanism may be associated with regulation of the gut microbiota.
5'-nucleotides; alcoholic liver injury; gut microbiota; alanine aminotransferase; alcoholic steatohepatitis
R151.2
A
1002-6630(2015)15-0212-05
10.7506/spkx1002-6630-201515039
2014-10-30
蔡夏夏(1988—),女,博士研究生,研究方向?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)與疾病。E-mail:shuiruoran8886@126.com
李勇(1958—),男,教授,博士,研究方向?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)與疾病。E-mail:liyong@bjmu.edu.cn