胆碱缺乏通过微生物代谢重编程加剧幽门螺杆菌驱动的肠-肝轴功能障碍机制研究

【字体: 时间:2025年06月12日 来源:International Immunopharmacology 4.8

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  针对胆碱缺乏(CDD)与幽门螺杆菌(H. pylori)感染协同加剧肠-肝轴损伤的机制不明问题,研究人员通过建立CDD联合H. pylori感染的小鼠模型,结合靶向代谢组学和16S rRNA测序技术,发现CDD通过重塑肠道菌群促进H. pylori诱导的胆碱代谢紊乱(TMA/TMAO通路失衡),进而加重炎症和组织损伤。该研究为H. pylori感染者的营养干预提供了新靶点。

  

幽门螺杆菌(H. pylori)感染困扰着全球半数人口,但感染者临床表现差异巨大——有人终身无症状,有人却发展为严重胃肠疾病甚至肝癌。这种差异背后,宿主的饮食营养状态扮演着关键角色。胆碱作为必需营养素,其缺乏(CDD)普遍存在却常被忽视,它与H. pylori感染的协同致病机制更是迷雾重重。更矛盾的是,胆碱代谢产物三甲胺-N-氧化物(TMAO)既是心血管疾病推手,又能通过肠-肝轴加剧代谢紊乱。当"隐形杀手"H. pylori遇上"双面刃"胆碱代谢,会擦出怎样的病理火花?贵州医科大学的研究团队在《International Immunopharmacology》发表的这项研究,揭开了这一复杂互作的神秘面纱。

研究团队采用C57BL/6J小鼠模型,通过8周和16周时间点动态观察CDD与H. pylori感染的协同效应。关键技术包括:建立CDD联合H. pylori感染动物模型;检测血糖血脂等代谢指标;评估肠道屏障蛋白表达;组织病理学分析胃、肠、肝损伤;靶向代谢组学定量胆碱代谢物(TMA/TMAO);16S rRNA测序解析菌群结构。所有动物实验均经贵州医科大学实验动物伦理委员会批准(批号2100009)。

研究结果

CDD对H. pylori感染小鼠体重及代谢的影响
研究发现H. pylori感染显著降低CDD小鼠体重(P<0.05)。CDD组出现典型肝脂质蓄积,而H. pylori感染进一步加剧这一现象,表现为肝脏甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)水平协同升高。更值得注意的是,CDD与H. pylori共同导致空腹血糖异常和胰岛素抵抗,提示代谢综合征样表型。

肠-肝轴损伤的协同放大效应
组织学分析显示,CDD与H. pylori单独作用均可引起肠道紧密连接蛋白(如ZO-1、occludin)表达下调,但联合干预造成"1+1>2"的破坏效果。肝脏病理评分揭示相似规律:CDD组出现轻度脂肪变性,H. pylori单独感染仅诱发轻微炎症,但二者联合导致显著脂肪性肝炎伴纤维化。血清ALT/AST水平变化印证了这种协同肝损伤。

微生物代谢重编程的核心作用
靶向代谢组学发现H. pylori感染加速肠道菌群将胆碱转化为三甲胺(TMA),同时抑制肝脏黄素单加氧酶3(FMO3)活性,导致TMAO生成失衡。16S rRNA测序显示CDD塑造了特殊的菌群结构:拟杆菌门减少而厚壁菌门增加,这种"脆弱生态"更易被H. pylori重塑——特定胆碱代谢菌(如Escherichia-Shigella)异常增殖,成为TMA过量生成的"元凶"。

讨论与意义
该研究首次系统阐明CDD通过"代谢-菌群"双途径加剧H. pylori致病性的机制:一方面,基础胆碱缺乏直接削弱肠肝屏障;另一方面,CDD预设的菌群结构被H. pylori"劫持",转化为高效胆碱代谢机器,导致毒性代谢物TMA/TMAO级联反应。这解释了为何相同H. pylori感染在不同饮食人群中结局迥异。

临床启示尤为突出:对于H. pylori感染者,盲目补胆碱可能因TMAO升高适得其反,而严格避免CDD则能切断这一恶性循环。研究团队Jiongle Li等提出的"精准营养干预"策略——在确保胆碱基本需求的同时调控特定菌群,为防治H. pylori相关肠肝疾病提供了新思路。国家自然科学基金等资助的这项成果,不仅为微生物-宿主代谢对话添加了新注解,更为"病从口入"这一古语赋予了现代科学内涵。

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