膽汁酸全譜分析
膽汁酸是一大類膽烷酸的總稱,在脂肪代謝中起著重要作用。膽汁酸的生理功能可概括為:影響膽汁分泌、促進腸道對脂類物質的吸收并影響腸道功能。膽汁酸作為消化液的組成部分之一是由肝合成并隨膽汁排入腸內,促進對脂類物質的消化和吸收。主要包括膽酸、鵝去氧膽酸、脫氧膽酸、石膽酸、熊去氧膽酸等及其甘氨酸和牛磺酸結合型。肝分泌到膽汁中的膽汁鹽是強有力的乳化劑,膽汁流經小腸上部后,膽汁鹽乳化脂肪,助其消化吸收。在乳化脂肪小滴的脂肪酸和甘油酯被小腸下部吸收以后,膽汁鹽也被重吸收。它們回到肝并被重新使用,因此,膽汁鹽總在肝和小腸間循環。腸道中大量的微生物會對這種肝腸循環產生影響。主要的影響菌類有乳酸菌、雙歧桿菌、腸桿菌、擬桿菌和梭狀芽孢桿菌。這些菌通過影響宿主膽汁酸的種類和含量,進而對諸如膳食脂肪和脂溶性維生素的吸收,促進脂質吸收,保持腸道屏障功能,信號系統內分泌功能,并能夠在一定程度上調節甘油三脂、膽固醇、葡萄糖和能源體內平衡。
背景:
為了研究肝臟內經腸道菌群代謝的膽汁酸的堆積是否會導致肝細胞的持續損傷密集而引發肝纖維化和肝癌的科學假說,我們使用鏈脲佐菌素結合高脂飲食誘導的非酒精性脂肪肝-肝癌小鼠模型(NASH-HCC),在對非酒精性脂肪肝發展為肝癌過程中腸道細菌變化研究的基礎上,我們對肝癌發展過程中肝臟膽汁酸代謝變化及其作用機制進行了進一步的研究。
實驗方法:
該模型小鼠在6周時即出現脂肪肝,8周時出現脂肪性肝炎,12周內全部發生肝纖維化,到16 周時開始形成肝癌。另一組小鼠在其高脂飲食中添加離子交換樹脂以清除腸道中經細菌代謝的疏水性的膽汁酸。對三種小鼠的血清、肝臟及糞便中的膽汁酸進行靶向定量代謝組學研究。
結果:
肥胖肝癌小鼠血清及肝臟中的牛磺鵝去氧膽酸(TCDCA)、牛磺膽酸(TCA)及甘氨膽酸(GCA)均正常對照組,而與模型組小鼠相比,清除了腸道中經細菌代謝的膽汁酸后,小鼠的肝損傷明顯減弱,并且未發現有肝癌的形成。同時,被擾亂的腸道細菌結構以及血清內毒素(LPS)水平都得到了相應的恢復,肝臟炎性因子和腫瘤因子水平也得到明顯改善,而肝臟膽汁酸尤其是TCDCA等顯著低于模型組動物的水平。該研究結果表明:
高脂可以誘導肝臟膽汁酸的堆積,而膽汁酸在肝內的潴留促進了肝癌的發生。
膽汁酸代謝平衡的恢復確實伴隨著腸道菌群平衡的恢復以及肝臟病理狀態的改善,菌群代謝產物—疏水性膽汁酸很可能是肝癌形成的促發劑。
膽汁酸一方面能顯著改變腸道細菌的結構,同時,腸道細菌結構的改變也伴隨著膽汁酸水平的變化。
原文出處:
1) Guoxiang Xie, Xiaoning Wang, Fengjie Huang, Aihua Zhao, Wenlian Chen, Jingyu Yan, Yunjing Zhang, Sha Lei, Kun Ge,Xiaojiao Zheng, Jiajian Liu, Mingming Su, Ping Liu, Wei Jia*. Dysregulated hepatic bile acids collaboratively promote liverCarcinogenesis. Int J Cancer, 2016, 139(8): 1764-75. (IF=5.5)
2) Guoxiang Xie, Xiaoning Wang, Ping Liu, Runmin Wei, Wenlian Chen, Cynthia Rajani, Brenda Y. Hernandez, Rosanna Alegado, Bing Dong, Defa Li, Wei Jia*. Distinctly altered gut microbiota in the progression of liver disease. Oncotarget, 2016, 7(15): 19355-66. (IF=5.0, Citations: 1)
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