导读

非酒精性脂肪肝（NAFLD）的发病率每年都在上升，新的证据表明肠道细菌在NAFLD中起着因果作用。柚皮苷是柑橘类水果中富含的一种天然黄酮，有报道称它可以减少肝脏脂肪的积累，但迄今为止，并没有研究柚皮苷的益处是否与肠道细菌有关。因此，作者研究了柚皮苷的抗血脂作用是否与调节肠道细菌和代谢功能有关。在本研究中，C57BL/6J小鼠饲喂高脂饲料（HFD） 8周，然后再饲喂高脂饲料（添加或不添加柚皮苷）8周。柚皮苷干预可降低高脂小鼠的体重增加、肝脏脂肪堆积和脂肪生成，并降低血浆生化指标。肠道菌群分析表明，柚皮苷改变了肠道菌群的组成结构，其特征是益菌增多，有害菌减少。Spearman相关性分析显示，属水平Allobaculum、Alloprevotella、Butyricicoccus、Lachnospiraceae_NK4A136_group、Parasutterella和uncultured_bacterium_f_Muribaculaceae与血脂水平负相关，Campylobacter、Coriobacteriaceae_UCG-002、Faecalibaculum和Fusobacterium与血脂水平正相关。这些结果提示柚皮苷可能作为一种潜在的预防肠道失调和缓解NAFLD的药物。

英文题目：Naringin Attenuates High Fat Diet Induced Non-alcoholic Fatty Liver Disease and Gut Bacterial Dysbiosis in Mice

发表期刊：Frontiers in Microbiology

影响因子：4.235

发表时间：2020.11.13

单位：北京医院

原文链接：

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2020.585066/full

研究背景

非酒精性脂肪肝是一种常见的、多因素的、尚不清楚的肝病，其全球发病率正在上升。NAFLD主要与不健康的饮食模式和生活方式有关。非酒精性脂肪肝的发展取决于肝细胞内脂滴的病理性积累。肠道细菌影响小鼠和人类血液和组织中的脂质代谢和脂质水平。确定肠道细菌组成可能有助于预测NAFLD的严重程度，并提出新的治疗靶点。

柚皮苷（NAR）是富含在柑橘类水果中的一种主要的黄酮，似乎可以减少肝脏的脂质积累，使其在治疗NAFLD方面具有巨大的潜力。使用NAR进行治疗NAFLD可能是调节肠道细菌组成的一种潜在策略。然而，尚未有研究报道评价NAR对NAFLD模型小鼠肠道细菌的影响。

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材料与方法

试验材料：6周龄雄性C57BL/6J小鼠，ND组n=10，ND+NAR组n=10，HFD组n=10和HFD+NAR组n=10。

试验方法：16S rRNA V3+V4区域测序

研究结果

1、补充NAR减少HFD诱导小鼠脂质积累

与ND组相比，HFD组肝脏脂肪堆积较多、肝脏体积增大、颜色黄色、质地坚硬，表现出柔软的纹理和光滑的红褐色表面（图1A）。NAR处理HFD后明显改善了肝脏表征。HE和油红O染色显示，HFD组肝细胞有较多的气球样变性和较多的染红脂质，而HFD+NAR组肝组织脂质积累减少（图1B-C）。此外，相比于低脂饲喂小鼠高脂饲喂小鼠体重、肝脏重量和肝脏体重比值均增加。补充NAR的高脂饲喂小鼠中阻止了这种增加的现象（图1D-F）。因此，NAR改善了HFD诱导的脂肪脂质累积和体重增加。

图1NAR对高脂小鼠脂肪累积和体重的影响

2、补充NAR改善血液中脂质含量

图2为四组小鼠血脂结果。与对照相比，HFD组小鼠TC、HDL-C和LDL-C水平升高，提示HFD组血脂代谢异常。补充NAR可以预防HFD引起的高血脂，四组间血清TG水平差异不显著。

图2 NAR对HFD小鼠血脂水平的影响

3、补充NAR可减肝功能、血糖、hsCRP和LPS和肝脏炎症

相比于ND组小鼠，NAR处理组小鼠血清ALT水平升高、ALT水平降低（图3A）。高脂饲喂提高了血清葡萄糖和hsCRP的产生，而NAR仅恢复了血清中的葡萄糖（图3C-D）。HFD诱导血清中LPS释放，增加肝脏中F4/80阳性和MPO阳性细胞；NAR处理的HFD小鼠血清中脂多糖的释放和肝脏中炎症细胞的释放均降低（图3E-G）。各组血清AST水平差异不显著（图3B）。

图3NAR对HFD小鼠血清ALT、AST、葡萄糖、hsCRP和LPS水平及肝脏F4/80和MPO的影响。

4、补充NAR减少脂肪生产

相比于低脂饲喂小鼠，高脂饲喂小鼠脂质代谢相关的关键蛋白表达水平更高（图4）。NAR处理降低了HFD诱导的肝脏脂质代谢相关蛋白的表达。

图4 NAR对高脂小鼠肝脏脂肪生成相关蛋白表达的影响

5、NAR治疗改变了HFD诱导小鼠肠道细菌成分

除HFD组回肠、盲肠和结肠的OTUs较ND组降低外，4组肠道不同部位的细菌OTUs无明显差异（图5A）。添加NAR降低了ND组小鼠盲肠和结肠OTUs。Shannon多样性结果表明，高脂饲喂降低了结肠细菌多样性，而NAR增加了盲肠和结肠细菌多样性（图5B）。高脂饲喂和NAR对回肠细菌多样性没有影响。

PCoA分析显示，各处理组回肠、盲肠和结肠中细菌组成具有明显差异（图5C-E）。与ND组相比，HFD增加了厚壁菌门/拟杆菌门（Firmicutes/Bacteroidetes）比值，HFD+NAR组NAR增加了厚壁菌门/拟杆菌门比值（图6A-C）。因此NAR影响了肠道菌群组成。

优势菌属和差异菌属热图显示，补充NAR改变了HFD诱导的肠道细菌变化（图6D-F）。与ND组相比，HFD组盲肠中Coriobacteriaceae_UCG-002、Escherichia-Shigella、Faecalibaculum、Fusobacterium、Lachnospiraceae_XPB1014_group、Parvibacter、Ruminococcaceae_UCG-005和Turicibacter相对丰度较高，Campylobacter、Dubosiella、Faecalibaculum和Fusobacterium在结肠中相对丰度较高，Bacteroides在盲肠中相对丰度较低，Butyricicoccus在结肠中相对丰度较低。NAR处理逆转了这些效果。与ND组相比HFD饲喂小鼠肠道菌群显示Butyricicoccus、Parasutterella和uncultured_bacterium_f_Muribaculaceae在盲肠中相对丰度较低，Allobaculum、Alloprevotella、Lachnospiraceae_NK4A136_group、Parasutterella和uncultured_bacterium_f_Muribaculaceae在结肠中相对丰度较低，Faecalibaculum在回肠中相对丰度较高。HFD+NAR组Bradyrhizobium、[Eubacterium]_nodatum_group、GCA-900066575、Jatrophihabitans、Massilia、Peptococcus、Sphingomonas、uncultured_bacterium_o_Acidobacteriales、uncultured_bacterium_f_Micropepsaceae和uncultured_bacterium_f_Xanthobacteraceae在盲肠中相对丰度较高，Bacteroides、Bradyrhizobium、Candidatus_Solibacter和 uncultured_bacterium_f_Xanthobacteraceae在结肠中相对丰度较高，Fusobacterium在回肠中相对丰度较低。图7为相对丰度改变的细菌统计结果，这些结果表明NAR调节了HFD小鼠肠道细菌。

图5 NAR对肠道细菌OTUs、alpha多样性及beta多样性的影响

图6 NAR对肠道细菌组成的影响

图7 NAR对几种肠道细菌相对丰度的影响

6、肠道细菌和脂肪的相关性

血清TC、HDL-C和LDL-C水平与细菌菌属的相对丰度有关，Allobaculum、Alloprevotella、Butyricicoccus、Lachnospiraceae_NK4A136_group、Parasutterella和uncultured_bacterium_f_Muribaculaceae与血脂水平呈负相关，Campylobacter、 Coriobacteriaceae_UCG-002、Faecalibaculum和Fusobacterium与血脂呈正相关（图8）。

图8 肠道细菌相对丰度与血脂水平的相关性

结论

本研究首次证实了NAR治疗NAFLD小鼠肠道细菌的有效性。本研究中作者发现NAR改变了肠道细菌的群落组成结构，削弱了NAFLD的参数，并且证明了一些细菌的相对丰度与血脂水平密切相关。因此，NAR可能通过一种未知的途径调节肠道细菌组成，从而对HFD诱导的肝脏损伤起到保护作用（图9）。

图9 NAR对HFD小鼠保护作用机制