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.2018年11月:37:294-306。
doi:10.1016/j.ebiom.2018.10.030。 Epub 2018年10月19日。

胆汁酸信号失调导致急慢性肝衰竭小鼠模型的神经损伤

附属公司

胆汁酸信号失调导致急慢性肝衰竭小鼠模型的神经损伤

谢国祥等。 EBioMedicine公司. 2018年11月.

摘要

背景:肝性脑病(HE)是一种严重的神经精神并发症,与血氨和胆汁酸(BA)水平升高有关。我们试图确定(1)肝硬变肝硬变患者血液中BA的异常增加是否是由心尖钠依赖性BA转运蛋白(ASBT)介导的BA重吸收升高引起的;(2)BA重吸收增加是否会加剧氨诱导的脑损伤。

方法:我们定量测量了患有或不患有肝病的肝硬化患者和健康对照者的血BA和氨水平。我们研究了由链脲佐菌素高脂肪饮食(STZ-HFD)诱导的慢性肝病(CLD)小鼠模型和由偶氮甲烷(AOM)诱导的急性肝衰竭(ALF)小鼠模型中ASBT的表达、BA谱和氨浓度。分别用SC-435(ASBT抑制剂)和布地奈德(ASBT-激活剂)治疗这两种小鼠模型。

调查结果:患有HE的肝硬化患者(n=75)的血氨和结合型BA浓度显著高于没有HE的患者(n=126)。在AOM诱导的ALF和STZ-HFD诱导的CLD小鼠中,使用管腔限制性ASBT抑制剂SC-435对肠肝BA循环进行药理学抑制,可有效降低血液和大脑中的BA和氨浓度,减轻肝脏和大脑损伤。布地奈德治疗会导致正常小鼠的肝和脑损伤,并加剧AOM治疗小鼠的这些损伤。

解释:ASBT介导的BA重吸收增加肠腔pH值,促进肠氨转化为氨,导致血液和大脑中异常高水平的神经毒性氨和细胞毒性BA。SC-435抑制肠道ASBT可以有效清除血液中的神经毒性BA和氨,从而减轻肝衰竭导致的肝和脑损伤。

关键词:氨;顶端钠依赖性胆汁酸转运蛋白;胆汁酸;肝性脑病。

PubMed免责声明

数字

图1
图1
肝硬化患者(n = 75)或不带(n = 126)HE与健康对照组比较(n = 93). (A) 使用所有确定的BA对三组肝硬化患者(对照组、有HE和无HE患者)的OPLS-DA结果进行分析。(B) 各个BA浓度的热图(对数转换)。红色和蓝色阴影表示BA浓度高或低(见色标)。(C) 血清中的共轭BA、非共轭BA、TCA、TCDCA、GCA和GCDCA水平。(D) 血清中总BA水平。(E) UDCA和TUDCA在血清总BA中的比例。(F) 血清氨水平。(G) 总BA的血清浓度与血清氨浓度的散点图。数据表示为平均值±SEM.*数值与对照组显著不同, < .1#肝硬变患者与无肝硬变的患者之间的值存在显著差异,pŞ<Ş。1
图2
图2
STZ-HFD诱导的NASH-HCC小鼠ASBT、NeuN、GFAP、BA和ALT的特征。(A) 正常肝组织H&E染色切片(n = 8) 和NASH-HCC小鼠(n = 8) 第6、8、12和20周。原始放大倍数200×。(B) 6、8、12和20岁正常和NASH-HCC小鼠皮层中ASBT(红色)与神经元标记物NeuN或GFAP(绿色)联合荧光免疫染色周。(C,D)模型小鼠中GFAP和NeuN阳性细胞的密度显著降低(n个 = 6; a、, < .05). (E) 免疫荧光染色显示,NASH-HCC小鼠脑中ASBT的表达显著增加。(F) NASH-HCC小鼠的ALT水平。(G) 血浆和大脑中单个BA浓度(对数转换)的热图。红色和蓝色阴影表示BA浓度高或低(见色标)。(H-K)血浆、脑、肝和粪便中总BA水平升高。模型小鼠的(L-O)回肠和大脑ASBT、肠道PH和血清铵显著增加, < .05,与正常(n个 = 6).
图3
图3
SC-435对STZ-HFD诱导的肝癌小鼠的治疗。(A) SC-435治疗抑制了STZ-HFD小鼠肝脏HCC的发生(n = 6). (B) 20岁时接受或不接受SC-435治疗的STZ-HFD小鼠的H&E染色肝切片周。(C,E)ASBT(红色)与神经元标记物NeuN或GFAP(绿色)在正常和STZ-HFD小鼠20岁时接受或不接受SC-435治疗的皮质中的荧光免疫染色周。(D,F)模型小鼠中GFAP和NeuN阳性细胞的密度显著降低(n = 6). (G) 与正常对照组相比,STZ-HFD小鼠经或不经SC-435治疗后的ALT水平升高。(H-J)STZ-HFD小鼠血清、肝脏和大脑中总BA的浓度增加,但SC-435治疗可改善这种变化。SC-435治疗前后STZ-HFD小鼠的(K,L)血清和脑氨水平升高。(M) 大脑ASBT水平。(N) 未经SC-435治疗的STZ-HFD小鼠在高架迷宫试验中的闭臂时间更长,这意味着焦虑水平更高。, < .05,与正常组相比(n = 6);#,p < .05,与STZ-HFD组相比。
图4
图4
AOM诱导的急性肝衰竭模型小鼠的肝和脑损伤。(A) 正常小鼠肝脏的H&E染色,绝经前IV期HE小鼠的肝脏切片35暴露于AOM后h,小鼠肝脏切片35暴露于AOM和之前服用布地奈德或SC-435 5 h后天(马格尼夫200×))。(B) C57BL/6中的ALT水平AOM诱导肝衰竭HE小鼠J。(C) 健康对照小鼠大脑切片的H&E染色,暴露于AOM 35的小鼠大脑切片h(IV级HE),AOM + SC-435小鼠和AOM-布地奈德小鼠显示星形胶质细胞膨胀和孪生(箭头所示)。标尺:73微米。(D) 正常小鼠第四期HE AOM小鼠脑切片上GFAP的免疫组织化学 + SC-435小鼠和AOM-布地奈德小鼠。(E) 三组GFAP阳性细胞百分比。(F) 正常小鼠第IV期HE AOM小鼠脑切片上NeuN的免疫组织化学 + SC-435小鼠和AOM-布地奈德小鼠。(G) 三组NeuN阳性细胞百分比。(H) 不同组在迷宫的张开臂中花费的时间。(一) 溶媒、AOM、AOM治疗小鼠的存活率 + SC-435和AOM + 布地奈德。(J,K,L,M)AOM诱导的模型小鼠血清、肝脏和大脑中的总BA显著增加,而回肠中的总BAs显著减少,布地奈德治疗后进一步增加,但SC-435干预后恢复正常。(N) 4个研究组的回肠内容物pH值。(O) 4个研究组的血清氨水平。(P) 肝脏FXR水平。AOM诱导的模型小鼠(Q、R、S、T)回肠和脑BA转运蛋白显著增加,布地奈德治疗后进一步增加,但SC-435干预后恢复正常。,p < .05,与正常组比较;b条,p < .05,与AOM组相比;c(c),pŞ<Ş。与AOM/布地奈德组相比。
图5
图5
非结合和结合BA对ASBT和FXR蛋白表达的调节作用。(A) AOM小鼠和正常对照组肠道内容物中不同BA的比例。FC计算为BAs平均比例的AOM/正常值比率。(B) 用5组BA(5个未结合的BA及其牛磺酸和甘氨酸结合物,50微米,48h) ●●●●。β-肌动蛋白被用作负荷控制。(C,D,E)免疫荧光染色检测ASBT和FXR在不同指示处理的CLL-251三维微组织中的表达。(F) 对正常和AOM小鼠肠道组织进行免疫荧光染色,以检测ASBT和FXR的表达。通过图像J计算ASBT的平均花期强度(MFI)和FXR核阳性细胞百分比。
图6
图6
布地奈德对C57BL/6的治疗J正常小鼠。(A) 正常小鼠和布地奈德治疗小鼠的H&E染色肝脏切片。(B) 正常小鼠和布地奈德治疗小鼠的血清ALT和AST水平。(C) 正常小鼠和布地奈德治疗小鼠脑切片上GFAP的免疫组织化学染色。(D) 在开臂托盘和闭臂托盘中花费的时间。(E) 血清、肠内容物(SIC)、肝脏和大脑中的总BA。(F) ●●●●。血清、盲肠(CEC)和脑氨水平。(G) 回肠ASBT基因表达。数据以平均值表示±扫描电镜。,p < .05,与正常组相比。
图7
图7
ASBT介导的BA重吸收显著增加,随后回肠和结肠pH值升高,将导致血液和大脑中细胞毒性BA和神经毒性氨水平异常升高,进而导致脑损伤。红色箭头:氨代谢。蓝色箭头:胆汁酸代谢。

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引用人

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