鼠李糖乳杆菌GG上清液通过修复肠屏障及调控Reg3γ基因改善代谢相关脂肪肝病的作用机制

【字体: 时间:2025年09月03日 来源:Frontiers in Microbiology 4.5

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  本研究揭示了鼠李糖乳杆菌GG上清液(LGGs)通过TLR2/MyD88/pSTAT3信号通路上调再生基因3γ(Reg IIIγ)表达,修复高脂饮食(HFD)诱导的肠屏障损伤,从而改善代谢相关脂肪肝病(MAFLD)的分子机制。实验证实LGGs可显著降低血清LPS水平、调节肠道菌群(如增加拟杆菌门/厚壁菌门比值),并通过促进紧密连接蛋白(ZO-1/occludin)表达缓解肠漏,为益生菌代谢物治疗MAFLD提供新靶点。

  

1 引言

代谢相关脂肪肝病(MAFLD)全球患病率达25%,其发病与肠道菌群紊乱和肠屏障损伤密切相关。高脂饮食(HFD)会抑制抗菌肽再生基因3γ(Reg IIIγ)表达,该蛋白通过调控TLR2/MyD88/pSTAT3通路维持肠道稳态。鼠李糖乳杆菌GG(LGG)的代谢产物显示出调节Reg IIIγ的潜力,但其在MAFLD中的具体机制尚未阐明。

2 材料与方法

研究采用HFD喂养C57BL/6J小鼠建立MAFLD模型,分为标准饮食+PBS、标准饮食+LGGs、HFD+PBS、HFD+LGGs四组。通过qPCR和Western blot检测Reg IIIγ表达,16S rDNA测序分析菌群,FITC-葡聚糖评估肠通透性。体外实验使用Caco-2和IEC-6细胞系,通过siRNA敲除MyD88验证通路机制。

3 结果

3.1 LGGs改善MAFLD表型

HFD组小鼠出现典型肝脂肪变性(油红O染色显示脂滴沉积),而LGGs干预组肝重降低21%,血清ALT、AST、TG分别下降34%、28%、41%(p<0.01)。肝脂代谢基因Srebf1、Fasn表达显著下调。

3.2 调节肠道菌群平衡

HFD导致拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度降低40%,厚壁菌门(Firmicutes)增加2.3倍。LGGs干预后,产短链脂肪酸的Oscillospira菌属回升1.8倍,α多样性指数(Shannon)提升27%。

3.3 修复肠屏障功能

HFD组小鼠回肠绒毛结构紊乱,ZO-1蛋白表达降低62%。LGGs治疗使Reg IIIγ mRNA水平升高3.1倍,血清LPS和FITC-葡聚糖分别减少53%和48%(p<0.001)。

3.4 机制验证

体外实验显示,10% LGGs刺激24小时使Caco-2细胞HIP/PAP(人源Reg IIIγ同源物)蛋白表达增加2.7倍。MyD88 siRNA转染或TLR2抑制剂C29预处理可完全阻断此效应,证实TLR2/MyD88/pSTAT3通路的必要性。

4 讨论

LGGs通过分泌的活性成分(非活菌)激活肠上皮细胞TLR2,触发MyD88依赖的STAT3磷酸化,进而上调Reg IIIγ表达。该蛋白通过双重机制发挥作用:①直接杀菌减少病原体易位;②促进紧密连接蛋白组装。值得注意的是,Reg IIIγ表达与血清LPS水平呈强负相关(r=-0.82),提示其可作为MAFLD无创诊断标志物。

5 结论

本研究首次阐明LGGs通过肠-肝轴调控Reg IIIγ改善MAFLD的完整机制,为开发基于益生菌代谢物的无活菌疗法提供理论依据。未来需分离鉴定LGGs中的关键活性分子,并探索其在人类HIP/PAP调控中的转化应用价值。

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