J9九游会 九游会J9FSHW 绿豆皮作为绿豆基食品加工的副产物可通过调控肠道菌群及其代谢物缓解饮食诱导的小鼠非酒精性脂肪肝
非酒精性脂肪肝病(NAFLD)是肝脏代谢紊乱的一种症状,其主要特征是在没有持续过度饮酒的情况下,肝脏脂肪沉积增加。目前,非酒精性脂肪肝已成为全球公共卫生的主要威胁。虽然NAFLD的确切发病机制尚不完全清楚,但研究显示,遗传和环境可改变的因素可导致肠道菌群失衡、胰岛素抵抗和肥胖,从而促进NAFLD的发生发展。由于NAFLD的病理机制复杂且多因素作用,目前尚无针对NAFLD的特异性药物。因此,探索新的治疗策略以降低NAFLD风险的需求尚未得到满足。
豆类种皮是豆类食品加工过程中的主要副产品,被认为是膳食纤维和植物化学物质的重要来源,可被用作功能性食品成分。有趣的是,在我们之前的研究中,我们发现绿豆的种皮在整个绿豆对高脂诱导的肝脂肪变性和肠道微生物群紊乱的调节效果中起着关键作用。据报道,绿豆皮的水提取物可以有效缓解LPS诱导的小鼠急性肝损伤。此外,体外和体内研究均表明,绿豆皮或其提取物具有多种健康效应,如抗氧化、抗炎和抗高脂血症,有助于改善NAFLD。因此,我们推测绿豆皮可能减轻饮食诱导的NAFLD。值得注意的是,绿豆皮(MBC)中丰富的膳食纤维和植物化学物质也可能为肠道微生物群代谢提供基质。
北京工商大学食品与健康学院侯殿志、周素梅教授、中国农业大学食品科学与营养工程学院沈群教授等 从靶向调控肠道微生物群及其代谢的角度研究了绿豆皮对高脂诱导的小鼠肝脂肪变性的改善作用。
为了评估MBC对肥胖表型和肝脂肪变性的影响,对小鼠进行了为期12周的干预实验(图1A)。与喂食NCD的小鼠相比,喂食HFD的小鼠在1至12周内体重显著增加(图1B)。值得注意的是,从第7周开始,补充MBC显著阻止HFD喂养的小鼠体重增加。在动物实验结束时,目视观察发现HFD-MBC组的小鼠比HFD组的小鼠更瘦(图1C),HFD-MBC组的体重增加显著减少(图1D)证明了这一点。如图1E所示,HFD组小鼠的肝脏重量高于NCD组,而补充MBC显著降低HFD喂养小鼠的肝脏重量(P<0.05)。NAFLD的特征性表现为肝脏脂质异常堆积,其主要原因是肝细胞脂质代谢失衡。NCD组小鼠肝脏呈暗红色。相比之下,喂食HFD的小鼠的肝脏失去了血色,呈现淡黄色和苍白,这是肝脏脂肪变性的典型直观表现。然而,饮食中添加MBC明显恢复了肝脏的深棕红色(图1F)。油红O染色结果表明,补充MBC可显著减轻HFD喂养小鼠肝组织中脂滴的沉积(图1F)。补充MBC后,肝脏TC和TG含量显著降低(图1G),这与病理结果一致。血清ALT和AST水平的结果也表明,补充MBC后,肝脏损伤显著减轻(图1H)。
HFD导致肝脏MDA水平显著升高,MBC可显著抑制肝脏MDA水平的升高(图2A,P<0.05)。此外,与NCD组相比,HFD喂养小鼠的细胞内抗氧化酶包括SOD和CAT显著降低。相比之下,MBC可显著增加喂食HFD小鼠的肝脏SOD和CAT活性(图2B和C,P<0.05)。炎症反应是NAFLD的另一个重要临床表现。我们的结果显示,HFD组肝脏TNF-α和IL-6水平显著高于NCD组。然而,补充MBC可显著降低HFD喂养小鼠的炎症水平(图2D和E,P<0.05)。综上所述,这些结果表明MBC可以有效改善HFD喂养小鼠的肝脏氧化应激和炎症反应。
火山图(图4A)显示,与HFD相比,补充MBC 12周后,227种代谢产物发生了显著改变,其中177种上调,50种下调。热图分析分析结果为HFD组和HFD-MBC组之间的前50个显著改变的代谢物(图4B)。它们主要是羧酸、有机氧化合物、脂类和类脂分子以及苯。基于匹配的差异代谢物,我们接下来分析了潜在的代谢途径。研究发现,根据KEGG分类,HFD和HFD-MBC两组之间确定的差异代谢物涉及七类KEGG代谢途径,包括组织系统、代谢、人类疾病、药物开发、细胞过程、遗传和环境信息处理(图4C)。有趣的是,脂质代谢在代谢类别中显著丰富(图4C)。
基于HFD和HFD-MBC组的差异代谢物,通过KEGG拓扑分析进行路径分析(图5)。KEGG拓扑分析发现,10条代谢途径得到了丰富。其中,α-亚麻酸代谢、鞘脂代谢、色氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、精氨酸生物合成和酪氨酸代谢是MBC干预后发生改变的主要代谢途径,可能与预防HFD诱导的NAFLD有关。值得注意的是,鞘脂代谢(impact value=0.201 219 512,P=0.000 755 183)和α-亚麻酸代谢(impact value=0.232 067 511,P=0.001 941 061)被筛选为HFD组和HFD-MBC组之间的主要代谢途径(P<0.05)。三种代谢物植物鞘氨醇、鞘氨醇和鞘氨酸酐被确定与鞘脂代谢有关,包括茉莉酸、12-OPDA和α-亚麻酸在内的代谢物参与了α-亚麻酸代谢。
综上所述,MBC对HFD诱导的NAFLD具有潜在的保护作用,如肝脂肪变性缓解和氧化应激得到改善。进一步的微生物组学和代谢组学研究表明,MBC有利地调节了肠道微生物群的结构和组成变化,促进了Akkermansia、Lachnospiraceae_NK4A136_group和norank_f_Muribaculaceae的相对丰度,并降低了Ruminiclostridium_9、Ruminiclostridium和unclassified_f__Ruminococcaceae的相对丰度,从而介导SCFAs和广泛代谢物的变化。此外,MBC有效地改变了一些有利于预防NAFLD的特定代谢物的相对丰度,这些代谢物参与调节肝脏脂质代谢的多种代谢途径。微生物代谢轴内的特定改变可能是MBC对NAFLD的保护作用的原因。因此,作为绿豆加工的副产品,MBC具有巨大的潜力用于缓解肝脂肪变性。J9九游会 九游会J9J9九游会 九游会J9J9九游会 九游会J9