肠道微生物源白桦脂酸通过抑制巨噬细胞NLRP3炎症小体缓解脓毒症诱导的急性肝损伤

【字体: 时间:2025年02月06日 来源:mBio 5.1

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  本研究揭示了运动训练通过调节肠道菌群(特别是富集Ligilactobacillus)促进白桦脂酸(BA)生成,进而靶向抑制hnRNPA2B1-NLRP3炎症小体轴,显著缓解脓毒症相关急性肝损伤(SALI)。该发现为脓毒症治疗提供了基于微生物代谢产物的新策略。

  

Gut microbiota is involved in the protective effects of exercise training in SALI
通过小鼠盲肠结扎穿孔(CLP)模型模拟脓毒症,研究发现2周跑台运动训练(Exe)显著提高生存率,降低血清ALT/AST水平,并减少肝脏组织病理损伤和细胞凋亡。抗生素清除肠道菌群(ABX)后,运动保护作用消失,证实肠道菌群的关键介导作用。

Exe-associated gut microbiota contributes to the beneficial effect of Exe on SALI
粪菌移植(FMT)实验显示,接受运动小鼠菌群的受体鼠表现出更强的脓毒症抵抗能力,肝脏炎症因子(IL-6、TNF-α、IL-1β)和巨噬细胞浸润(CD68+)显著降低。16S rRNA测序揭示运动组肠道中Ligilactobacillus和Akkermansia丰度增加,而Muribaculaceae减少。

Exercise training enriches intestinal Ligilactobacillus and BA in mice
代谢组学分析发现运动组粪便和肝脏中BA浓度显著升高。体外发酵证实L. salivarius可直接将饲料转化为BA。多组学关联分析显示Ligilactobacillus丰度与BA水平呈正相关(r=0.82)。

BA ameliorates SALI in a murine model
BA给药(20/40 mg/kg)剂量依赖性提高生存率,减轻肝损伤标志物和炎症风暴。机制上,BA抑制巨噬细胞中NLRP3炎症小体活化,降低caspase-1 p20和IL-1β表达,并减少ASC寡聚化。

BA inhibits the NLRP3 inflammasome activation in macrophages by directly targeting hnRNPA2B1
表面等离子共振(SPR)和分子对接显示BA直接结合hnRNPA2B1(KD=3.2 μM),热稳定性实验(CETSA)证实该互作可稳定靶蛋白。RNA干扰证明hnRNPA2B1敲除后,BA对NLRP3的抑制作用消失,提示其通过阻断hnRNPA2B1介导的炎症信号发挥作用。

讨论
该研究首次阐明运动-菌群-代谢物轴在脓毒症肝损伤中的保护机制:运动富集的Ligilactobacillus通过生成BA靶向hnRNPA2B1,抑制NLRP3炎症小体过度激活。值得注意的是,BA处理可导致pri-miRNAs核内蓄积,提示其可能通过表观调控发挥广谱抗炎作用。研究为开发基于微生物代谢物的脓毒症辅助疗法提供了理论依据。

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