蒙古黄芪多糖对NAFLD大鼠的改善作用及其机制研究

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非酒精性脂肪性肝病(Nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)是一种与肥胖和2型糖尿病相关的代谢性疾病,已成为一个全球性的公共医学问题。但由于其复杂的发病机制,人们对疾病的认知还有局限性。目前尚无批准的治疗NAFLD的药物。临床治疗方法主要是减肥和靶向药物治疗,但其有效性和安全性还需要在临床实践中进一步验证。低毒高效的的植物活性物质成为防治NAFLD一种新策略。蒙古黄芪多糖(Astragalus Mongholicus poly saccharides,mAPS)是从蒙古黄芪中中提取的具有抗氧化和抗炎活性的多糖组分,在传统医学中用来治疗治疗各种代谢相关的疾病。本实验旨在探究mAPS对NALFD的改善作用和机制。方法:通过苯酚硫酸法检测了蒙古黄芪多糖mAPS的含量,通过高效液相色谱分析单糖组成。采用高脂饮食(HFD)诱导构建NAFLD大鼠模型。60只SD雄性大鼠随机分为五组:空白对照组(Ctrl)、mAPS对照组(mAPS,200 mg/kg)、模型组(HFD)、mAPS 治疗组(HFD+mAPS,200mg/kg)和黄连素治疗组(HFD+BER,300mg/kg)。除Ctrl组和mAPS对照组外,其余各组均喂食高脂饮食4w,随后给予蒙古黄芪多糖或黄连素治疗6w。检测大鼠脏器指数、胰岛素抵抗指数,血清和肝脏生化指标,肝脏和肠道组织学变化以及脂质代谢、抗氧化和炎症相关因子表达变化,肠道微生物群的变化以及SCFA的受体变化。结果:蒙古黄芪多糖mAPS中葡萄糖含量为71.01%,其单糖组成为葡萄糖(84.86%)和阿拉伯糖(4.49%)、半乳糖(3.92%)和核糖(3.26%)。mAPS治疗后显著降低了NAFLD大鼠的体重、体脂、肝脏指数(p<0.05),显著降低了 NAFLD大鼠胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),降低血清ALT、AST水平(p<0.05)。mAPS能显著降低NAFLD大鼠肝脏组织和血清中TG、TC、LDL-C,提高血清HDL-C水平(p<0.05)。肝脏油红O染色显示,mAPS给药后肝脏脂滴聚集明显减少。mAPS和黄连素(BER)作用后,显著增加了肝脏组织中磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶(p-AMPK)、过氧化物酶增殖体激活受体-α(PPAR-α)的表达(p<0.05),降低了胆固醇调节元件结合蛋白(SREBP-1)的表达。mAPS和BER补充剂降低了 HFD诱导的促炎细胞因子的表达,例如TNF-α。mAPS下调结肠和肝脏TLR4、磷酸化NF-κB和NLRP3,同时上调ZO-1和Occludin的表达。值得注意的是,mAPS通过降低Firmicutes和Bacteroidetes的比例来重塑肠道微生物组:增加Proteobacteria和Verucomicrobia的丰度。添加mAPS对粪便短链脂肪酸(SCFA)的影响不大,但显著降低了结肠和肝脏GPR41和GPR43的表达。因此,mAPS通过调节肠道微生物群和SCFA-GPR信号通路来改善NAFLD中的肝脏炎症和脂质积累。以上结果阐明了 mAPS可以通过调控脂质代谢、氧化损伤、炎症以及肠道微生物群组成来改善大鼠的NAFLD。该研究为mAPS治疗NAFLD及其相关疾病提供了实验依据和理论支持。
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