研究物種：小鼠
發表期刊：Frontiers in Endocrinology
發表時間：2022年
影響因子：4.6
文章亮點
研究對象新穎且具有應用潛力：
研究的焦點是絞股藍多糖（GypPs），這是一種從傳統中藥絞股藍（俗稱“南方人參”）中提取的天然活性成分。探索天然產物對現代高發疾病（如NASH）的治療作用，符合“藥食同源”的理念，具有很高的開發成功能性食品或植物新藥的潛力。
闡明了清晰且創新的作用機制通路：
文章沒有停留在“有效”的表象，而是深入挖掘了其“為何有效”的深層機制。它揭示了一條從腸道到肝臟的完整作用軸：“腸道菌群調控 → TLR2信號通路抑制 → NLRP3炎性小體失活 → 肝臟炎癥與纖維化減輕”。
這條通路邏輯清晰，將腸-肝軸理論與先天免疫和炎癥反應的經典通路巧妙地聯系了起來，為理解NASH的發病和治療提供了新的視角。
確證了腸道菌群的核心橋梁作用：
研究通過抗生素清除菌群的實驗發現，一旦小鼠的腸道菌群被破壞，GypPs的保護作用就幾乎完全消失。這強有力地證明了GypPs的療效高度依賴于腸道菌群的存在，其首要作用是作為“預 biotic”，調節菌群平衡。
它不僅僅是相關性研究，而是通過實驗驗證了因果關系，這是該研究的一大亮點。
精準定位了關鍵受體TLR2，而非常見的TLR4：
在Toll樣受體（TLR）家族中，以往NASH研究更關注由脂多糖（LPS）激活的TLR4。而本研究通過基因敲除（TLR2?/?）小鼠模型，發現GypPs主要通過抑制TLR2（主要識別菌群產生的脂蛋白等）來發揮作用。
這一發現指出了TLR2在NASH中可能被忽視的重要作用，為藥物靶點開發提供了新的方向。
多維度綜合評價療效，證據鏈完整：
研究從多個層面證明了GypPs的效果：
表型：減輕肝臟重量、改善肝功能指標（ALT/AST）、降低血脂。
組織學：改善肝臟脂肪變性、氣球樣變和炎癥浸潤（通過HE、Oil Red O染色等證實）。
分子機制：下調TLR2、NLRP3、Caspase-1、IL-1β等關鍵炎癥因子的表達。
這種從宏觀到微觀，從表象到機制的多維度驗證，使得研究結論非常堅實和可信。
為治療NASH提供了“多靶點、低毒性”的新策略：
當前NASH缺乏特效藥。GypPs作為一種天然多糖，通過調節腸道菌群這一整體生態系統，間接但有效地抑制了下游的過度炎癥反應，這是一種“多靶點”的治療策略。同時，相比于化學藥物，天然多糖通常安全性更高，副作用更小，這為其臨床轉化奠定了良好的基礎。
研究背景
最近的研究揭示了腸道菌群在包括非酒精性脂肪性肝炎（NASH）在內的肝臟疾病進展中的關鍵作用。絞股藍（GP）等天然草藥已被廣泛應用于NASH的預防，但其生物活性成分及潛在機制尚不清楚。本研究的目的是研究GP多糖（GPP）是否對NASH具有保護作用，并探討其潛在機制。
技術路線
研究結果
GPP對MCD誘導的NASH小鼠的影響
病理結果表明NASH的表型包括氣球變性，脂肪變性，小葉炎癥和MCD飲食誘導的纖維化。 GPP和PPC改善了肝脂肪變性，而HGPP基于測量正區域染色和NAS評分，HGPP表現出與PPC組相似的療效。關于肝脂質水平，MCD組顯示出肝TC和TG的水平顯著增加，而HGPP組顯示出明顯降低肝TC的水平。 MCD還誘導肝臟中的氧化損傷，如SOD和MDA指數所反映。
GPP和PPC對肝MDA具有明顯的改善作用，而HGPP和PPC對肝SOD產生了更好的影響。同時，Hypy Assay表明LGPP和HGPP都可以顯著降低肝膠原蛋白含量，而PPC沒有統計差異。此外，MCD飲食顯著降低了血清TC，TG，LDL-C和HDL-C的水平，它們可以分別通過不同劑量的GPP和PPC部分回收。與PPC組的顯著下調相反，ALT的水平在LGPP組中顯示出向下趨勢（P = 0.13），但HGPP組的向上趨勢（P = 0.07）。此外，差異在五組之間的AST水平上沒有統計學意義。這些結果表明，GPP可以改善MCD誘導的NASH表型，包括肝脂肪變性，氧化應激和部分纖維化。
GPP減輕了蛋氨酸-膽堿缺陷型（MCD）誘導的非酒精性脂肪性肝炎
通過HGPP處理修飾的腸菌群的組成
通過測序16S rRNA基因的v3–v4區域來分析腸道微生物群的組成。Chao1和Shannon指數反映的α多樣性在MCD和HGPP組之間沒有統計學差異。基于Bray-Curtis距離的主坐標分析（PCoA）顯示三組之間存在明顯的分離，HGPP組更接近MCS組。三組的相似性分析（ANOSIM）差異顯著（P=0.002，ANOSIM R=0.5341）。此外，我們觀察到門和前20個屬水平的相對豐度發生了顯著變化。MCD和HGPP組之間的LEfSe分析表明，在屬水平上，Akkermansia和A2在HGPP組中富集，而未培養的梭菌在MCD組中富集。隨機森林對MCD和HGPP組的區分有貢獻的前15個屬進行了排名，前5個屬包括乳桿菌屬、A2屬、梭菌屬-UCG-014_norank屬、GCA-900066575屬和Akkermansia屬。。進一步比較了MCD組和HGPP組之間乳桿菌、Akkermansia、A2和未培養梭菌的相對豐度。HGPP組中乳桿菌的相對豐度有較高的趨勢（P=0.09）。此外，與MCD相比，HGPP發現Akkermansia和A2的相對豐度顯著增加，未培養梭菌的相對豐度明顯降低。
HGPP改變了腸道菌群的組成
HGPP調節MCD喂養小鼠肝臟基因表達譜
為了進一步了解HGPP抗NASH作用的潛在機制，研究者對不同組小鼠的肝臟轉錄譜進行了表征。首先，PCA顯示MCS、MCD和HGPP組之間存在明顯的分離。HGPP處理導致MCD的PC2背景下的基因表達明顯分離。火山圖顯示MCD組和HGPP組之間有755個基因（上調132個基因，下調623個基因）。維恩圖描述了三組比較中重疊和不同的DEGs的數量。GO富集分析顯示，MCD組和HGPP組在生物過程中顯著富集的前20個GO term，如免疫系統調節、白細胞激活、細胞激活、炎癥反應、T細胞激活、細胞因子產生等。一些KEGG信號通路，包括趨化因子信號通路、破骨細胞分化、血小板激活、白細胞跨內皮細胞遷移、TLR信號通路和NLR信號通路，在MCD組和HGPP組之間廣泛富集。GSEA結果顯示，MCS組與MCD組間|NES|>1且P adjust<0.05的通路共有40條，MCD組與HGPP組間|NES|>1且P adjust<0.05的通路共有42條。篩選MCS與MCD、MCD與HGPP之間重疊的KEGG通路，包括自然殺傷細胞介導的細胞毒性、造血細胞系、TLR信號通路、NLR信號通路、B細胞受體信號通路、Fc epsilon RI信號通路、白細胞跨內皮遷移等。先前的一項研究表明，炎癥通路的轉錄上調通常由模式識別受體（PPRs）啟動，如TLRs和NLRs。MCD持續導致TLR和NLR信號通路的激活，表明這兩條通路在小鼠MCD模型的NASH發展中的重要性。在MCD和HGPP組之間也發現了這一結果。如上分析，當HGPP與MCD相比，肝臟基因表達譜反映了基因表達和信號通路的改變。可能的機制是與調節TLR和NLR信號通路有關。
HGPP引起小鼠肝臟中基因表達的改變
HGPP可調節MCD小鼠肝臟TLR2/NLRP3信號通路
為了研究HGPP治療NASH的抗炎作用是否影響的TLR和NLR，研究者檢查了潛在的分子機制。基因表達熱圖（FPKM）顯示，與MCS組相比，TLR基因、炎性體激活基因、促炎基因和免疫相關基因在MCD組中表達上調。相反，包括Tlr1、Tlr2、Tlr4、Nlrp1b、Nlrp3、Naip1、Naip5、Naip6、Aim2、Caspase1、Nod2、Card9、Il-1b、Il-18rap、Tnf-a、Cd40和Cd80在內的基因在HGPP處理下表達下調。進一步的qPCR顯示，與MCD組相比，HGPP中富含TLR和NLR信號通路的TLR2、NLRP3、ASC、IL-1b和TNF-a基因的表達顯著下調。TLR2、NLRP3、ASC、Caspase-1和IL-1b的免疫組織化學染色和定量結果表明，在HGPP處理的小鼠中IOD數量減少。通過蛋白質印跡驗證HGPP組肝臟中Pro-caspase-1和Caspase-1的表達。進一步研究了LBP的血清水平，與MCD組相比，HGPP顯著降低了LBP。在HGPP處理中，IL-1b的血清水平顯著降低。IHC定量顯示與MCD相比，HGPP中TLR2、NLRP2、ASC、Caspase-1和IL-1b的IOD降低。這些結果表明，HGPP的抗炎作用涉及TLR2/NLRP3信號通路。
在分子水平上探討HGPP的潛在作用機制
研究結論
研究結果表明，通過GPP的干預，肝臟脂肪變性、肝細胞腫脹、肝纖維化和氧化應激的癥狀可以部分恢復，并具有劑量依賴效應。此外，腸道微生物組測序結果顯示，HGPP改變了腸道菌群的組成，主要表現為Akkermansia、Lactobacillus和A2等屬的富集。肝臟轉錄組分析表明，HGPP的抗炎作用可能與TLR和NLR信號通路有關。HGPP可抑制TLR2的表達，下調NLRP3炎性小體以及促炎細胞因子腫瘤壞死因子（TNF）-a和白細胞介素（IL）-1b的表達。綜上所述，GPP可能通過調節腸道菌群和TLR2/NLRP3信號通路來改善NASH，表明GPP可以作為一種益生元藥物用于預防NASH。
