​每日3mg乙醇,4周改变微生物组加剧结肠炎风险!

学术   2024-10-25 18:03   北京  


【CMT&CHTV 医学前沿·临床经典】


导语:酒精不仅伤肝,还可能悄悄侵蚀你的肠道健康。最新研究通过精确模拟人类长期酗酒行为,发现即使在没有明显肝脏损伤的情况下,长期饮酒也能通过改变肠道微生态,显著增加患结肠炎的风险。


在现代社会,随着生活节奏的加快和社交活动的频繁,长期饮酒已成为影响公众健康的重要问题。根据世界卫生组织的统计,全球每年因酒精相关疾病导致的死亡人数高达300万,且这一数字呈逐年上升趋势。特别是长期酗酒行为,不仅与多种消化系统疾病相关,还可能加剧炎症性肠病(IBD)的症状。


IBD是一组以慢性肠道炎症为特征的疾病,影响着全球数百万人的生活质量。研究表明,饮酒可能会导致肠道屏障功能受损,促进肠道微生物群失调,从而加重IBD的病情。


2024年8月,Gut Microbes杂志发表了一篇题为“Chronic Binge Drinking-Induced Susceptibility to Colonic Inflammation is Microbiome-Dependent”的文章,探讨了长期酗酒如何通过影响肠道微生态来增加结肠炎的易感性。



研究者们开发了一种小鼠模型,模拟人类长期酗酒行为,即每天通过胃管给予小鼠相当于每克体重3 mg的乙醇,持续4周,同时提供标准鼠粮和饮水。为评估饮酒对肠道健康的影响,研究者们设置了对照组,给予等体积的水(图1 a)。


主要评价指标包括体重变化、食物和水的摄入量、血清乙醇水平、结肠组织学变化、肠道屏障功能以及肝脏损伤标志物。此外,研究还通过16S rRNA基因测序分析了肠道微生物群的变化。


注:(a)乙醇给药方案;(b)体重增长百分比;(c)每日饮水量(左图)和食物摄入量(右图);(d)胃管给予乙醇后30分钟的血清乙醇浓度;(e)每日给予EtOH或H2O后4周的结肠组织学;(f)屏障渗漏检测,给予FITC-葡聚糖后3小时的血清浓度;(g)肠道屏障易位检测,小鼠肝脏中的CFU数量;(h)肝脏组织学,展示了每组一只代表性小鼠的显微照片;(i)给予EtOH或H2O 4周后小鼠血清中的AST(左图)、ALT(中图)活性及AST/ALT比率(右图)。

图1 长期酗酒酒模型


  长期酗酒对小鼠体重和饮食摄入的影响


在为期4周的长期酗酒模型研究中,研究者发现,无论是长期酗酒组还是对照组,小鼠的体重增长百分比没有显著差异,表明长期酗酒并未对小鼠的整体生长造成影响(图1 b)。


具体而言,对照组与长期酗酒组的体重增长百分比相似。此外,两组小鼠的每日饮水量和食物摄入量也未表现出显著性差异(图1 c)。这些结果表明,尽管小鼠经历了慢性乙醇摄入,但其基本的生理需求和能量摄入并未受到明显影响。


  长期酗酒对小鼠血液乙醇浓度的影响


研究还测量了长期酗酒后30分钟内小鼠的血清乙醇浓度,以评估乙醇的吸收和代谢情况。结果显示,长期酗酒组小鼠的血清乙醇浓度达到了800 mg/L,这一水平符合NIAAA对人类长期酗酒的定义(图1 d)。


两组间的血清乙醇浓度存在显著差异。这表明所建立的模型有效地模拟了人类的饮酒行为,为后续研究提供了可靠的基础。


  长期酗酒对小鼠结肠组织及肠道屏障功能的影响


通过组织学分析,包括H&E染色和Alcian Blue染色,观察到长期酗酒组与对照组小鼠的结肠组织结构没有显著差异,表明在缺少肝脏损伤或高脂饮食等其他病理因素的情况下,长期的酒精摄入可能不会直接导致明显的肠道组织损伤(图1 e)。


此外,通过FITC-葡聚糖屏障渗漏检测和肠道屏障易位检测显示,长期酗酒组小鼠的肠道屏障功能并未受到显著影响,暗示长期酗酒对肠道屏障的直接影响可能有限(图1 f)。


  长期酗酒对小鼠肝脏组织结构和肝功能的影响


最后,通过对小鼠肝脏组织学分析和血清中AST、ALT活性及AST/ALT比率的测量,研究排除了长期酗酒导致的肝脏损伤对研究结果的干扰。结果显示,两组间的肝脏组织结构和血清酶活性没有显著差异,这表明长期酗酒并未引起明显的肝脏损伤。


  慢性长期酗酒与肠道微生态的关系


最引人注目的发现是,长期酗酒组小鼠的肠道微生物群中,Allobaculum spp.的丰度显著增加。通过16S rRNA基因测序分析,发现长期酗酒组小鼠的Allobaculum spp.丰度明显高于对照组,且在长期酗酒小鼠中,Allobaculum spp.是唯一显著增加的微生物。


这一发现表明,长期酗酒可能通过改变肠道微生物群的组成,进而影响宿主的健康。微生物群移植实验证实了长期酗酒小鼠的微生物群能够转移其对结肠炎的易感性至未饮酒的小鼠,进一步支持了肠道微生物群在长期酗酒引发的结肠炎易感性中的关键作用。


  慢性长期酗酒的长期影响


值得注意的是,长期酗酒小鼠在停止饮酒5周后,仍然表现出对结肠炎的增加敏感性。通过DSS处理后,长期酗酒组小鼠的结肠炎症评分显著高于对照组,显示出更严重的肠道损伤和更高的体重下降。


也就是说,长期酗酒的影响可能超越了饮酒期,长期改变了宿主的肠道微生态和免疫反应。也就提示长期饮酒者在停止饮酒后,仍需关注肠道健康,可能需要采取额外的干预措施来恢复肠道微生物群的平衡。


  结论与临床启示


研究表明长期酗酒通过改变肠道微生物群的组成,特别是Allobaculum spp.的增加,显著提高了结肠炎的易感性。尽管未观察到直接的肠道损伤,但长期酗酒小鼠在感染和化学诱导的结肠炎模型中表现出更严重的症状,提示酒精的长期影响可能通过微生物群的变化而持续存在。


这一研究为理解酒精与肠道健康之间的关系提供了新的视角,并为未来的干预策略提供了理论基础,强调了对长期饮酒者肠道健康的重视。


参考文献

FONSECA-PEREIRA D, BAE S, MICHAUD M, et al. Chronic binge drinking-induced susceptibility to colonic inflammation is microbiome-dependent[J]. Gut Microbes, 2024, 16(1): 2392874. DOI: 10.1080/19490976.


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编辑:耳东

二审:且行

三审:清扬

排版:半夏

封面图源:Pexels


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