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文章是10月28日,浙江大学医学院李兰娟院士团队在线发表的题为“Akkermansia muciniphila-derived acetate activates the hepatic AMPK/SIRT1/PGC-1α axis to alleviate ferroptosis in metabolic-associated fatty liver disease(阿克曼氏菌衍生的醋酸激活肝脏AMPK/SIRT1/PGC-1α轴以减轻代谢相关脂肪性肝病中的铁死亡)”的研究论文。仅看题目“XX激活XX轴抑制XX疾病中铁死亡”,这不妥妥的国科金标书模板吗,最近在为写本子抓耳挠腮的朋友,这文章就仔细研读起来吧,“干湿结合”省时省力省money,不管是审稿人还是评审专家都看一眼就喜欢哈哈~PS:如果学习过程中遇到实操时电脑跑代码罢工等问题,立马来找甄博噢,咋独享服务器给您安排上,这等好物谁用谁知道,稳定高速还不用你费劲维护!
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题目:阿克曼氏菌衍生的醋酸激活肝脏AMPK/SIRT1/PGC-1α轴以减轻代谢相关脂肪性肝病中的铁死亡
发表时间:2024年10月
研究背景
代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)是一种与代谢紊乱相关的疾病,其发病机制涉及多种细胞死亡方式,其中包括铁死亡(ferroptosis)。肠道共生菌Akkermansia muciniphila(A. muc)因其抗氧化效应被认为可能对MAFLD有缓解作用,但其是否能够减轻铁死亡尚不清楚。
研究设计
研究主要结果
1.A. muc减轻MAFLD相关的肝脏脂质过氧化和铁死亡
DHE染色用于检测小鼠肝脏和肠道的活性氧(ROS)水平,发现A. muc处理能够减轻高脂高果糖饮食(HFHFD)诱导的肝脏和肠道ROS积累。qPCR分析肝脏中氧化应激相关基因(如Nox2, Cox2, Cat, Gstm1等)的mRNA表达水平,发现A. muc干预后,肝脏中氧化应激相关基因的表达水平发生变化,表明其对氧化应激的调控作用。
ELISA和生化分析显示,A. muc处理能够降低MDA水平并改善GSH/GSSG比值,减少肝脏中的铁离子积累,调节与铁死亡相关的基因(如Acsl4和Gpx4)的表达。RNA-seq和GSEA分析显示,A. muc处理后,与过氧化物酶体和铁死亡相关的基因集表达上调,表明其可能通过这些途径发挥保护作用。
上述结果表明,A. muc通过调节氧化应激和铁死亡相关途径,在代谢相关脂肪性肝病中发挥保护作用。
2.A. muc重塑肝脏脂质谱并减轻ARA含PE的积累
使用UPLC-ESI-MS/MS技术对小鼠肝脏样本进行脂质组学分析,结果显示A. muc干预能够显著改变HFHFD诱导的MAFLD小鼠肝脏的脂质组成,特别是降低了甘油三酯(TG)和磷脂酰胆碱(PC)的丰度。KEGG富集分析显示A. muc干预增加了与PUFA代谢相关的途径,特别是亚油酸(LA)和花生四烯酸(ARA)的代谢。
qPCR定量分析显示,A. muc处理降低了HFHFD喂养小鼠肝脏中促炎的ω-6 PUFA,特别是ARA和肾上腺酸(ADA)的含量;减少了ARA-PEs的关键PE物种PE 16:0_20:4和PE 18:0_20:4的水平,这些是铁死亡中关键的脂质过氧化介质;下调了与PUFA合成相关的基因表达,包括Fasn, Scd1, Fads1, Elovl4, Elovl7和Acsl4。
总之表明,A. muc通过调节肝脏脂质代谢,特别是减少PUFA的合成和积累,对MAFLD小鼠模型的肝脏脂质过氧化和铁死亡具有保护作用。
3.A. muc激活肝脏AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路
结果发现,A. muc干预能够激活肝脏、肠道、白色脂肪组织(WAT)和棕色脂肪组织(BAT)中的AMPK信号通路,其中以肠道中的激活最为显著;肝脏中磷酸化AMPK和磷酸化ACC的水平上升,表明AMPK信号通路被激活;增加了SIRT1和PGC-1α的表达,这些是AMPK下游的关键介质,与线粒体生物合成密切相关。肝脏组织切片的PGC-1α免疫组化染色显示A. muc处理组PGC-1α表达增加。AMPK信号通路基因表达与铁死亡标志物之间存在负相关性,提示AMPK信号通路的激活可能对抗铁死亡。
表明A. muc通过激活AMPK/SIRT1/PGC-1α信号轴,在MAFLD小鼠模型中发挥保护作用,可能通过调节能量代谢和抗氧化应激来抑制铁死亡。
4.A. muc调节短链脂肪酸(SCFA)代谢并增强肠道屏障完整性
ELISA和生化分析显示,A. muc干预对肝脏中L-天门冬氨酸水平没有显著影响。UPLC-ESI-MS/MS结果发现,A. muc干预能够逆转高脂高果糖饮食(HFHFD)引起的肠道和肝脏中SCFA水平的降低,特别是乙酸、丙酸和丁酸。qPCR结果显示,A. muc处理后,小鼠肠道和肝脏中SCFA受体基因的表达水平上调。免疫组化染色显示,A. muc干预增强了肠道屏障功能,表现为紧密连接蛋白表达增加和粘液层厚度增加。Western blot发现,A. muc处理后,肝脏中AMP与ATP的比值显著升高,而LKB1和CaMKK2的表达没有显著变化,表明SCFA可能通过增加AMP/ATP比值来激活AMPK信号通路。
这些发现表明,A. muc通过调节SCFA代谢和增强肠道屏障功能,在MAFLD小鼠模型中发挥保护作用,可能通过增加AMP/ATP比值来激活AMPK信号通路,从而对抗脂质过氧化和铁死亡。
5.A. muc介导的保护作用独立于肠道微生物群
通过粪便微生物群移植(FMT)和无菌鼠模型证实了A. muc的保护作用不依赖于肠道微生物群。即使在无菌环境中,A. muc也能通过增加肝脏中的SCFA水平来激活AMPK信号轴,减轻铁死亡,表明A. muc本身或其代谢产物直接对肝脏产生了影响。
文章小结
(1)首次明确指出,A.muc产生的乙酸盐在肝脏中被运输并代谢为AMP,进而激活AMPK/SIRT1/PGC-1α轴,从而保护PUFA合成并抑制脂质过氧化和铁死亡;
(2)通过体内外实验,证实了A.muc不仅能够显著减轻HFHFD诱导的脂质过氧化和铁死亡,还能通过调节脂质代谢和抗氧化能力,改善肝脏功能;
(3)发现A.muc独立于肠道微生物群发挥保护作用,但同时也促进了丁酸产生菌的定植。
未来的研究可以进一步探讨A.muc与其他肠道菌群之间的相互作用,特别是其在维持肠道微生态平衡中的作用。这将有助于开发更全面的微生物干预策略,提高治疗效果。OK,看到这儿,今天的你就又进步了一点点,下来继续钻研,让经典思路为你所用吧~灵光乍现,但没有下文?没关系,你来提供idea,我提供优质服务,主打就是一个满意!感兴趣的朋友速速联系甄博吧!
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