大家好,今天跟大家分享一篇题为Influence of Gut Microbiota-Derived Butyrate on Intestinal Uric Acid Excretion and Hyperuricemia Regulation by Cichorium intybus L.(丁酸肠道菌群对菊苣肠道尿酸排泄和高尿酸血症调节的影响)高尿酸血症(HUA)是一种因嘌呤代谢异常或尿酸(UA)排泄减少导致的代谢紊乱,长期尿酸升高可引发痛风性关节炎、尿酸性肾病等并发症。

01

研究背景

高尿酸血症 (华) 是一种以嘌呤代谢异常和/或尿酸 (UA) 排泄减少为特征的代谢紊乱。菊苣(Cichorium intybus L.)在中医中得到认可,以其抗华作用而闻名,特别是在增强肠道UA排泄方面,但其潜在机制尚不清楚。研究表明,肠道微生物群及其代谢物的破坏与 华 有关,菊苣已被证明可以改善肠道微生物群失调。在肠道微生物群衍生的代谢物中,丁酸盐是一种短链脂肪酸,在肠道功能中起着至关重要的作用,并与 华 (华) 有关。因此,丁酸盐可能在阐明菊苣促进肠道UA排泄的机制方面发挥着关键作用。本研究旨在探讨菊苣是否通过肠道微生物群衍生的丁酸盐促进肠道UA排泄,并阐明其潜在机制。

我们采用网络生物学与NHANES数据库分析相结合的综合方法,探讨丁酸盐与华酸盐之间的病理关系。我们的发现随后通过动物实验得到了验证。我们将菊苣与 HUA 一起给大鼠施用华,以确定丁酸盐是否是菊苣促进肠道 UA 排泄的关键肠道微生物群代谢物。此外,我们利用蛋白质印迹来评估在动物分别接受丁酸盐补充剂和PPARγ激动剂的条件下,与丁酸盐相关的PPARγ-ABCG2通路中核心靶标的表达。网络生物学表明,丁酸盐是影响华的重要短链脂肪酸。对NHANES数据和动物实验的分析进一步证实丁酸盐与血清尿酸(SUA)水平之间存在显着负相关关系。华大鼠表现出肠道屏障损伤、肠道UA排泄受损、丁酸盐水平降低以及PPARγ和ABCG2蛋白表达降低。菊苣干预华大鼠可修复肠道屏障损伤,增强肠道UA排泄,提高丁酸盐水平以及PPARγ和ABCG2蛋白的表达。

同样,在华大鼠中使用丁酸盐补充剂或PPARγ激动剂进行干预可有效促进肠道UA排泄,并增加PPARγ和ABCG2蛋白的表达。这项研究表明,丁酸盐是肠道菌群产生的关键代谢物,菊苣通过丁酸盐调节肠道菌群,增强肠道UA排泄。潜在机制涉及 PPARγ-ABCG2 通路的激活,这是由肠道中丁酸盐水平升高促进的。

见图一基于网络生物学筛选华华关键短链脂肪酸。

图一

(A) 短链脂肪酸和华之间的重叠靶点。

(B)华性病网络及其拓扑分析。注:在图2A中,绿色圆圈代表SCFAs靶标,蓝色圆圈代表华靶标,红色圆圈代表GutMgene靶标。在图2B中,红色菱形(节点)代表疾病,绿色圆圈(节点)代表SCFA,橙色箭头(节点)代表靶点,边缘表示节点之间的关系。

见图二

菊苣提取物UPLC-MS离子色谱图曲线:

图二

(A)负离子模式;(B)正离子模式。

见图三

华大鼠粪便丁酸盐水平与SUA水平及其菊苣处理调节的相关性分析。

图三

(A)实验方案。

(B)SUA水平的动态观察(n = 8)。

(C)粪便丁酸盐水平的动态观察(n = 8)。

(D)第28天的粪便UA水平(n = 8)。

(E)SUA水平与丁酸盐水平的相关性分析。与对照组相比,* p < 0.05,*** p < 0.001。与华组相比,#p<0.05,##p<0.01,###p<0.001。注:图4E中,每个黄色圆圈代表一个尿酸数据点。

见图四

丁酸盐补充剂对华大鼠的影响。

图四

文献分享 | 揭示丁酸肠道菌群对菊苣肠道尿酸排泄和高尿酸血症调节的影响

(A)实验方案。

(B)SUA水平(n = 8)。

(C)粪便UA水平(n = 8)。

(D)肠液中的UA水平(n = 8)。

(E)肠组织中PPAR γ蛋白表达水平(n = 6)。

(F)肠组织中ABCG2蛋白表达水平(n = 6)。与对照组相比,* p < 0.05,** p < 0.01,*** p < 0.001。与华组相比,# p < 0.05,## p < 0.01,### p < 0.001。

见图五

PPARγ激动剂对华大鼠的影响。

图五

(A)实验方案。

(B)PPAR γ肠组织中的蛋白质表达水平(n = 6)。

(C)肠道组织中ABCG2蛋白的表达水平(n = 6)。

(D)粪便UA水平(n = 8)。

(E)SUA水平(n = 8)。与对照组相比,* p < 0.05,** p < 0.01,*** p < 0.001。与华组相比,#p<0.05,###p<0.001。

见图

PPARγ、ABCG2和claudin-1的表达水平,以及肠道组织的组织学分析。

图六

(A)PPAR γ肠组织中的蛋白质表达水平(n = 6)。

(B)肠道组织中的ABCG2蛋白水平(n = 6)。

(C)肠道组织中的Claudin-1蛋白水平(n = 6)。

(D)以×200放大倍率捕获的肠组织的H&E染色。与对照组相比,* p < 0.05,** p < 0.01。与华组相比,#p<0.05,##p<0.01,###p<0.001。注意:图7D中的比例尺表示长度为100μm。箭头指示的区域表现出肠道组织的病理性改变。

02

研究结论

综上所述,本研究采用网络生物学、NHANES数据库和动物实验相结合的综合方法,探讨了肠道微生物群来源的丁酸盐在华病进展中的作用和具体机制。结果表明,丁酸盐水平的降低可能导致肠道UA通过PPARγ-ABCG2途径排泄异常,从而促进华的进展。这一发现确定丁酸盐是肠道微生物群调节肠道 UA 排泄的关键代谢物。基于这些发现,我们进一步研究了菊苣抗华作用的潜在机制,并阐明了菊苣通过增加肠道微生物群衍生的丁酸盐水平激活PPARγ-ABCG2通路来增强肠道UA排泄。本研究阐明了菊苣促进肠道UA排泄改善华的机制,为菊苣作为未来华治疗的潜在治疗剂提供了实验证据。

好了,今天的文献解读就到这儿来,我们下期再见!