高脂膳食条件下肉蛋白对小鼠肠道屏障的影响研究

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肉中富含蛋白质和脂肪,对人体健康具有重要作用,但过量摄入可能对机体健康带来不利的影响,其中比较典型的是结肠炎性肠病(IBD)和非酒精性脂肪肝(NAFLD)。但相关机理不明。本论文研究了高脂膳食条件下不同蛋白质对肠道粘液和细胞间紧密结(TJs)及相关生理指标的影响。主要结果如下:1.大豆、鸡肉、猪肉等蛋白质摄入对小鼠体重、生长性能和生理指标的影响本章主要研究了不同蛋白膳食对小鼠生理指标的影响。配制六种饲料,分别是高脂(供能占总能的60%)+大豆蛋白、高脂+鸡肉蛋白和高脂+猪肉蛋白、低脂(供能占总能的12%)+大豆蛋白、低脂+鸡肉蛋白和低脂+猪肉蛋白,分别饲喂C57BL/6J小鼠12周。在喂食期间定期测量体重和日均采食量,实验结束后,测量小鼠体重、脏器指数(肝、皮下脂肪)、结肠细胞因子表达和血液生化参数。结果表明,高脂肪肉蛋白增加了小鼠的体重和净增重。饲喂高脂肪豬肉的小鼠体重明显高于饲喂高脂肪大豆和高脂肪雞肉的小鼠。在高脂肪饮食中,猪肉蛋白膳食明显增加肝脏重量。与低脂组相比,高脂肪膳食明显增加皮下脂肪组织重量,这可能与饲料摄入量和体重增加相关。在高脂膳食中,肉类蛋白导致IL-1β升高,但TNF-α和IL-22下降,表明鸡肉和猪肉蛋白的摄入可能会促发结肠炎症。高脂肪肉蛋白饮食也会提高血清中IL-1β、TNF-α、IL-6和IFN-y浓度。综上所述,与低脂大豆组相比,肉蛋白组对促进小鼠生长更为有效。与低脂肪组相比,高脂肪的肉蛋白组更容易引起脂肪沉积。这些结果表明,膳食蛋白对小鼠的生理状态和生长性能有显著影响。2.高脂肪饮食中肉蛋白对小鼠肠道屏障和紧密结蛋白的影响本章主要研究了大豆、鸡肉和猪肉蛋白对低脂肪或高脂肪组小鼠结肠肠道屏障的影响。小鼠喂食12周,然后取结肠组织进行组织学和形态分析,并分析杯状细胞、Muc2表达和紧密结合蛋白。结果表明,摄入高脂猪肉蛋白膳食可减少杯状细胞的数量,抑制结肠中的Muc2表达,从而损害粘液屏障。免疫组织化学表明,高脂肪饮食小鼠的隐窝深度降低,紧密结蛋白的调节降低,表明上皮屏障减弱。与大豆蛋白饲喂的小鼠相比,饲喂高脂鸡肉蛋白和高脂猪肉蛋白的小鼠结肠中Ki-67上调,表明上皮细胞增殖增加。此外,猪肉蛋白膳食下调了 ZO-1和E-cad蛋白的表达。因此,高脂肉蛋白膳食下调紧密连接蛋白、抑制黏蛋白的合成和分泌,促发肠道炎症,导致结肠屏障受损。3.高脂肉蛋白膳食通过肠道炎症和血管屏障损伤加剧小鼠肝损伤本章进一步研究了高脂膳食和不同蛋白对肝脏损伤(如NAFLD)的影响。小鼠饲喂不同膳食12周后,取肝脏组织进行相关分析,特别是GVB功能障碍。H&E染色表明高脂膳食导致小鼠肝脏中出现大量脂肪沉积和无序结构,尤其是高脂猪肉和鸡肉表现出更多的脂滴,油红O染色证实了肝脂积累增加。饲喂高脂肉蛋白的小鼠的肝脏中IL-1β、TNF-α和MCP-1的mRNA水平上调,表明肝损伤和炎症更为严重。与低脂组和大豆蛋白组相比,饲喂高脂鸡肉蛋白和猪肉蛋白的小鼠血液内毒素(LPS)含量升高,TLR4和TLR9等模式识别受体的基因被上调。总之,高脂膳食会促发肠道炎症,加剧小鼠的肝损伤和纤维化,进而促进NASH的发展;此外还会导致肠道上皮屏障受损,GVB与细菌易位中断,进一步促进NASH的形成。
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