植物乳杆菌菌粉对肥胖大鼠肠道黏膜屏障功能

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饮食引起的肥胖症，其疾病进展过程中一大特征是肠道屏障功能受损，而该特征也是其并发症产生的主要原因之一。肠道屏障功能是指肠道上皮具有分隔肠腔内物质、防止致病性抗原侵入的功能。肠上皮屏障的重要组成部分之一是紧密连接，能有效防止肠腔内致病性抗原或其他有害物质进入肠黏膜，引发肠道免疫反应。相对于普通饮食，高脂饮食的突出特点是脂肪比重高，大量摄入高脂饮食能引起机体脂质代谢紊乱，脂肪大量堆积。同时，也可能引起肠道屏障功能受损，导致肠道通透性增加，进而产生细菌易位、内毒素血症、慢性低度炎症等症状。有研究表明，肠道屏障损伤也可能是引起炎性肠病的重要因素之一。因此，高脂饮食可诱导肥胖症及继发性肠道损伤、慢性炎症等疾病，严重危害着人类健康，急需寻找一种预防或治疗肥胖及其并发症的新方法。

目前针对肥胖症的治疗方法有外科手术疗法、中医疗法、药物疗法、神经调控技术疗法等，最新研究显示，某些益生菌或益生菌制剂能够调节饮食或谷氨酸钠诱导的肥胖动物模型肠道菌群变化，进而改善其脂质代谢紊乱状态。但目前针对菌粉类益生菌制品对肥胖患者的肠道屏障功能调节作用研究甚少，其作用机制也尚不清楚。

河北师范大学生命科学学院的刘尧尧、李璐和赵宝华*等人利用植物乳杆菌菌粉干预肥胖模型大鼠，菌粉的主要活菌成分为植物乳杆菌N菌株，分离自内蒙古传统发酵乳制品，在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物菌种保藏中心的保藏编号为CGMCC。通过对该菌株pH值在线发酵情况分析、保质期内活菌数、酸度、pH值的评价，以及其与Caco-2细胞的黏附性的检测，发现其耐酸性强，能耐受动物体肠道的不良环境并有效黏附于宿主肠道，发挥益生作用。因此，本实验探究植物乳杆菌菌粉对肥胖大鼠肠道屏障功能影响将为预防或治疗高脂饮食引起的肥胖患者肠道屏障功能损伤寻找新方法。

1植物乳杆菌菌粉对各组大鼠体质量的影响

结果显示，实验前各组大鼠体质量差异无统计学意义。实验结束后，HFD组体质量极显著高于ND组（P＜0.01），High组体质量显著高于ND组（P＜0.05），Middle组及Low组体质量平均值高于ND组，但差异无统计学意义（P＞0.05）；与HFD组相比，High组体质量无显著差异（P＞0.05），Middle组显著降低（P＜0.05），Low组极显著降低（P＜0.01）。表明高脂饮食可诱导大鼠体质量显著增加，而中、低剂量植物乳杆菌菌粉干预可显著降低由高脂饮食引起的体质量升高。

2植物乳杆菌菌粉对各组大鼠体脂率的影响

由图1可知，与ND组相比，HFD组、High组及Middle组大鼠体脂率显著升高（P＜0.05），Low组无显著差异（P＞0.05）；与HFD组相比，High组体脂率无显著差异（P＞0.05），Middle组及Low组均显著降低（P＜0.05）。由此可知，高脂饮食引起大鼠体脂率显著升高，中剂量及低剂量植物乳杆菌菌粉干预可显著缓解大鼠体脂率的升高。

3植物乳杆菌菌粉对各组大鼠血清LPS和D-LA质量浓度的影响

结果显示，与ND组相比，HFD组大鼠血清LPS、D-LA水平均显著升高（P＜0.05），其余各组均无显著差异（P＞0.05）；与HFD组相比，Middle组血清LPS水平显著降低（P＜0.05），D-LA水平无显著变化（P＞0.05），Low组两指标均极显著降低（P＜0.01）。表明高脂饮食可引起大鼠血清中LPS、D-LA质量浓度升高，低剂量菌粉干预可极显著降低高脂饮食升高的血清LPS、D-LA质量浓度。

4植物乳杆菌菌粉对各组大鼠小肠组织病理情况的影响

如图2所示，ND组肠黏膜组织无损伤性改变，肠上皮细胞和绒毛完整、排列整齐；与ND组相比，HFD组大鼠肠上皮细胞大量脱落，肠黏膜受损严重，小肠绒毛出现水肿及脱落现象；8周菌粉干预后，High组肠黏膜组织损伤有轻微改善，Middle组和Low组可较明显缓解上述病变，表现为肠上皮细胞轻度受损，绒毛少量脱落，尤以Low组改善效果最优。

5植物乳杆菌菌粉对各组大鼠小肠ZO-1、Occludin、Claudin-1mRNA表达水平的影响

本研究选取大鼠小肠紧密连接蛋白进行研究，通过检测其mRNA表达水平变化来探究植物乳杆菌菌粉对肥胖大鼠肠道屏障功能的影响。利用GraphPadPrism5软件对数据进行统计学分析，标准差对差异的显著性有影响，不能通过柱状图直观判断。该结果核验无误。结果显示，与ND组相比，HFD组小肠组织中ZO-1mRNA相对表达量显著下降（P＜0.05），其余各组无显著变化（P＞0.05）。与HFD组相比，High组无显著差异（P＞0.05），Middle组、Low组小肠组织ZO-1mRNA相对表达量极显著提高（P＜0.01）。说明高脂饮食引起的大鼠肥胖伴随着小肠组织ZO-1mRNA相对表达量显著降低，但经过中剂量、低剂量菌粉干预后可显著缓解这种降低趋势。结果显示，与ND组相比，HFD组、High组及Middle组小肠组织中OccludinmRNA相对表达量无显著变化（P＞0.05），Low组相对于ND组及HFD组均有升高趋势，且差异均具有统计学意义（P＜0.05）。说明高脂饮食并没有引起小肠组织OccludinmRNA表达水平的显著降低，但经过低剂量菌粉干预后可显著提高Occludin基因的表达量。结果显示，与ND组相比，HFD组、High组小肠组织中Claudin-1mRNA相对表达量均显著下降（P＜0.05）。与HFD组相比，High组、Middle组无显著差异（P＞0.05），Low组小肠组织Claudin-1mRNA相对表达量显著提高（P＜0.05）。这表明高脂饮食引起小肠组织Claudin-1mRNA表达水平显著降低，低剂量植物乳杆菌菌粉干预可显著缓解这种降低趋势。

6植物乳杆菌菌粉对各组大鼠小肠ZO-1、Occludin蛋白表达水平的影响

由图6可知，ZO-1在ND组的肠上皮细胞和腺上皮细胞细胞质及细胞膜中呈阳性表达，表现为较多棕黄色着色。HFD组棕黄色着色明显减少，表明该组大鼠小肠组织ZO-1蛋白的表达减少。各剂量菌粉干预组棕黄色着色均增多，其中Low组棕黄色着色增多情况最为显著，提示低剂量植物乳杆菌菌粉对高脂饮食引起的大鼠小肠组织ZO-1蛋白表达下降有明显缓解作用。由图7可知，肠紧密连接蛋白Occludin在ND组的肠上皮细胞和腺上皮细胞的近胞膜胞质中阳性表达，表现为较多棕黄色着色。HFD组棕黄色着色明显减少，表明该组大鼠小肠组织Occludin蛋白的表达减少。Low组棕黄色着色显著增多，提示低剂量植物乳杆菌菌粉对高脂饮食引起的大鼠小肠组织Occludin蛋白表达下降有缓解作用。应用Image-proplus6.0软件分析免疫组化切片平均光密度值可知，与ND组相比，HFD组大鼠的小肠组织中ZO-1蛋白表达水平显著降低（P＜0.05），其余组无显著变化（P＞0.05）。与HFD相比，Middle组、Low组ZO-1表达量显著升高（P＜0.05），High组差异无统计学意义（P＞0.05）。与ND组相比，HFD组大鼠小肠组织中Occludin蛋白表达水平显著降低（P＜0.05）。与HFD组相比，Low组Occludin表达量显著升高（P＜0.05），其余各组无显著变化（P＞0.05）。

7植物乳杆菌菌粉对各组大鼠小肠Claudin-1蛋白表达水平的影响

由图8可知，与ND组相比，HFD组、High组、Middle组Claudin-1蛋白相对表达水平均显著下降（P＜0.05），Low组无显著变化（P＞0.05）。菌粉干预后，与HFD组相比，Low组Claudin-1蛋白相对表达水平显著提高（P＜0.05）。这表明高脂饮食引起小肠组织Claudin-1蛋白表达水平显著降低，低剂量植物乳杆菌菌粉干预可显著缓解这种降低趋势。

讨论

由于植物乳杆菌有稳定定植宿主体内等优良特性，探究植物乳杆菌菌粉对肥胖患者常伴随的肠道屏障功能受损状况保护作用具有现实意义。本实验结果表明，长期高脂饮食能显著提高SD大鼠的体质量及体脂率，与高脂饮食诱导的肥胖模型大鼠相比，经过中、低剂量植物乳杆菌菌粉干预的大鼠体质量和体脂率显著下降，提示该剂量下菌粉对改善动物肥胖程度有积极作用。为全面评价长期高脂饮食对肠黏膜造成的损伤及植物乳杆菌菌粉的保护作用，本实验对各组大鼠血清LPS及D-LA含量进行了检测。本实验结果表明，经过高脂饮食诱导的肥胖模型组大鼠的血清LPS、D-LA质量浓度显著升高，与肥胖模型组相比，低剂量植物乳杆菌菌粉干预组大鼠血清中的上述指标水平均显著降低，这提示该剂量的植物乳杆菌菌粉可能对肥胖患者常伴有的慢性炎症及肠道屏障功能受损有保护及缓解作用。为直观观察肥胖大鼠的肠道损伤程度及菌粉的干预效果，对大鼠小肠组织进行了HE染色。HE染色结果显示，肥胖模型组大鼠小肠上皮细胞组织破碎，肠黏膜受损严重，腺体以及肠黏膜大量脱落。低剂量菌粉干预组相对于肥胖模型组，小肠上皮组织破裂较少，黏膜轻度受损，腺体及肠黏膜少量脱落。这一结果进一步直观说明了该菌粉能较大程度地改善由高脂饮食引起的肠道黏膜屏障受损情况。本实验为探究其具体的作用机制，从mRNA与蛋白质水平分别检测了肠道紧密连接蛋白Occludin、ZO-1及Claudin-1的表达情况。实验结果显示，肥胖模型组大鼠肠道中的Occludin、ZO-1及Claudin-1蛋白表达水平均显著下降，低剂量菌粉干预后其表达水平显著上升，这一结果表明植物乳杆菌菌粉对肥胖大鼠肠道屏障功能的保护机制可能是通过上调肠道紧密连接蛋白的表达，进而促进受损伤的肠道屏功能得以恢复。本实验设计高、中、低3个剂量的菌粉对肥胖大鼠进行干预处理，结果表明高剂量菌粉干预在缓解肥胖及肠道黏膜损伤中未显示出显著作用，中剂量仅在部分指标上显示出显著作用，而低剂量菌粉干预对肥胖大鼠脂质堆积水平和肠道黏膜损伤状况均显示出显著有益效果。根据实验结果，推测植物乳杆菌菌粉可能通过上调Occludin、ZO-1及Claudin-1蛋白表达，从而保护高脂饮食诱导的肥胖大鼠肠道黏膜屏障功能。因此，深入研究开发以植物乳杆菌为主要成分的益生菌制品可能对于缓解肥胖引起的肠道屏障功能损伤具有重要意义，本实验所体现的剂量差异效果也可能对益生菌制品的开发提供有效参考。

本文《植物乳杆菌菌粉对肥胖大鼠肠道黏膜屏障功能的影响》来源于《食品科学》年41卷17期-页，作者：刘尧尧，李璐，柳婷婷，张珊珊，荀一萍，朱宏，王世杰，边艳青，赵宝华。DOI:10./spkx---。点击下阅读原文即可查看文章相关信息。

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