引用本文: 税启航, 石磊, 何方, 李鸣, 黄承钰, 景小凡, 胡雯. 热灭活乳酸菌 TMC0356 对代谢综合征大鼠肝脏脂代谢的影响及可能机制. 华西医学, 2022, 37(3): 437-442. doi: 10.7507/1002-0179.202108281 复制
人体蛋白质、脂肪、碳水化合物等代谢紊乱的病理状态统称为代谢综合征(metabolic syndrome,MS)[1],是糖尿病患者发生心脑血管疾病的危险因素[2],其中一种潜在机制是胰岛素抵抗[3]。研究表明,食用纤维可降低血糖水平[4],并减少胆固醇的吸收[5]。TMC0356 能够改善肥胖造成的肺部免疫功能紊乱,其特点是耐酸、耐胆汁酸,可定植肠上皮细胞,并且它的菌体成分能够改善脂代谢紊乱。TMC0356 菌株能够通过增强 1 型辅助性 T 细胞免疫反应,减少血清免疫球蛋白 E 水平[6-8],可预防流感病毒感染[9],增强免疫功能[10],也改善代谢与炎症免疫反应[11]。有研究表明,肠道微生物群发酵可产生重要的代谢物[12]。以上可见脂代谢改善的指标主要是以下 4 个指标:① 过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator activated receptor,PPAR)-α是一种维持体内脂的代谢动态平衡的核转录因子[13];② 甾醇调节的原始结合蛋白-1c(sterol regulatory element binding protein-1c,SREBP-1c) 可以调节脂肪合成[14];③ 脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)是一种限制脂肪合成速率的酶[15];④ 肉碱脂酰转移酶-1(carnitine palmitoyltransferase-1,CPT-1) 是一种限制脂肪分解过程中脂肪酸氧化速率的酶[16]。本研究通过测定表达胰岛素敏感性和肝脏脂代谢关键基因的 mRNA 和蛋白质,以研究高脂高盐饲料及不同剂量 TMC0356 对大鼠肝脏脂代谢的影响,及热灭活乳酸菌 TMC0356 对大鼠 MS 影响的可能机制。现报告如下。
1 材料与方法
1.1 实验动物
选取 60 只无特定病原体级雄性 Sprague-Dawley 大鼠在四川大学华西医院动物中心的独立通气笼盒系统中在单独笼子里喂养,实验大鼠由四川省医学科学院提供,合格证号:SCXK(2008-19)。每笼 4 只大鼠,自由摄食和饮水,每天添加 1 次饲料,每 2 天更换 1 次蒸馏水和垫料,饲养环境清洁,自然光照,温度(23±1)℃,湿度 50%~60%,昼夜比 12∶12,通风良好。本研究已通过四川大学华西医院实验动物伦理委员会审批,伦理备案号为:20211413A。
1.2 主要材料和仪器
热灭活乳酸菌 TMC0356(日本高梨乳业株式会社)、基础饲料(GB 14924.3-2001)(四川大学华西医院动物中心)、精制食用猪油(四川溢洲油脂有限公司)、蛋黄粉(浙江田歌实业股份有限公司)、蔗糖(成都市椰利亚食品有限公司)、胆固醇(安徽天启化工科技有限公司)、食盐(四川久大品种盐有限责任公司)、苏木素-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色试剂(上海碧云天生物技术有限公司)、焦碳酸二乙酯(美国西格玛公司)、引物探针、荧光定量聚合酶链反应(fluorescence quantify polymerase chain reaction,FQ-PCR)试剂(重庆威斯腾生物医药科技有限责任公司)、单去污剂裂解液(北京普利莱基因技术有限公司)
HH.W21 电子恒温水箱(北京中兴伟业仪器有限公司)、BIO-RAD(Model 680)全自动酶标仪(上海枫铃生物技术有限公司)、FTC-2000 实时荧光定量聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)仪(上海枫铃生物技术有限公司)、UV-7504 分光光度仪(上海欣茂仪器有限公司)、垂直板电泳转移装置(上海天能生物科技有限公司)、JY300C 电泳仪(北京君意华鑫科技有限公司)。
1.3 方法
1.3.1 动物分组
大鼠适应喂养 7 d 后,按体重进行匹配之后随机分为 5 组,每组 12 只,分别为基础组、MS 模型组和低、中、高剂量热灭活乳酸菌 TMC0356 实验组。由于人体推荐剂量为 100 mg/d,低、中、高剂量分别相当于人体剂量的 25、50、100 倍。
基础组喂养基础饲料与蒸馏水;MS 模型组喂养高脂高盐饲料,灌喂蒸馏水;低剂量 TMC0356 实验组喂养高脂高盐饲料,每日每只小鼠按照 41.8 mg/kg 灌喂热灭活乳酸菌 TMC0356;中剂量 TMC0356 实验组喂养高脂高盐饲料,每日每只小鼠按照 83.5 mg/kg 灌喂热灭活乳酸菌 TMC0356;高剂量 TMC0356 实验组喂养高脂高盐饲料,每日每只小鼠按照 167.0 mg/kg 灌喂热灭活乳酸菌 TMC0356。
1.3.2 实验措施及结果采集
饲养 15 周后脱臼处死大鼠,切除肝脏,切取 1 cm×1 cm×1 cm 大小的肝中叶。置于冻存管内,将其快速放入液氮中储存,并检查肝脏脂肪代谢相关基因的 mRNA 表达。
1.4 观察指标
1.4.1 肝脏组织病理观察
取处死大鼠的大小为 0.2 cm×1.5 cm×1.5 cm 的新鲜肝中叶,在 10%甲醛溶液中固定、脱水、浸蜡、包埋、切片、HE 染色,将各组大鼠肝脏组织置于光学显微镜(光镜) 100 倍下观察其病理变化。
1.4.2 mRNA 表达测定
从液氮中取出肝脏组织,每组随机取 5 个样本,用 FQ-PCR 测定肝脏中 PPAR-α、SREBP-1c、FAS、CPT-1 基因的 mRNA 表达量,每个样品做 2 个重复孔。
1.4.3 蛋白表达测定
从液氮中取出肝脏组织,每组随机抽取 3 个样品,采用蛋白质印迹法(Western blotting)检测肝脏中 PPAR-α、SREBP-1c、FAS、CPT-1 基因的蛋白表达。
1.5 统计学方法
将数据录入 Excel 中,使用 SPSS 17.0 软件进行统计学分析,Origin 8.0 软件制图。符合正态分布的计量资料采用均数±标准差表示,方差齐者使用单因素方差分析,用最小显著性差异法进一步比较 MS 模型组与对照组及 MS 模型组与高、中、低剂量 TMC0356 实验组之间的差异;方差不齐者使用 Kruskal-Wallis 检验进行统计,使用 Bonferroni 法进一步比较 MS 模型组与对照组及 MS 模型组与高、中、低剂量 TMC0356 实验组之间的差异。计数资料采用只数和百分比表示。双侧检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 热灭活乳酸菌 TMC0356 对 MS 大鼠肝脏组织病理结构的影响
光镜下观察,HE 染色后,基础组的肝细胞排列整齐,肝小叶规则,细胞中心有大圆核,细胞质均匀;MS 模型组肝细胞肿胀,细胞内脂滴增多,体积增大,排列杂乱,细胞质疏松,浅染,部分肝细胞可见圆形空泡,主要在小叶中央区,细胞核偏曲甚至弯曲,汇管区炎症细胞浸润;与 MS 模型组相比,TMC0356 实验组肝细胞体积减少,细胞内脂滴减少,中心静脉区周围细胞更明显,炎性细胞浸润减少,并且随着剂量的增加,肝细胞的脂肪变性程度逐渐减轻。见图1。

a. 基础组;b. MS 模型组;c. 低剂量 TMC0356 实验组;d. 中剂量 TMC0356 实验组;e. 高剂量 TMC0356 实验组
2.2 热灭活乳酸菌 TMC0356 对 MS 大鼠肝脏中脂代谢相关基因 mRNA 表达的影响
2.2.1 大鼠肝脏中脂代谢相关基因 mRNA 相对表达量
由表1 可见,5 组间的 PPAR-α、SREBP-1c、CPT-1 mRNA 表达量比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。低剂量 TMC0356 实验组的 FAS mRNA 表达量低于 MS 模型组(P=0.011)、中剂量 TMC0356 实验组(P=0.042)、高剂量 TMC0356 实验组(P=0.009);其余组间 FAS mRNA 表达量两两比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。


2.2.2 大鼠肝脏中脂代谢相关基因蛋白质表达
由表2和图2 可见,PPAR-α、SREBP-1c、FAS 蛋白质表达量在 5 组间比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。大鼠肝脏中 CPT-1 蛋白质表达量,低剂量 TMC0356 实验组高于基础组(P=0.033)、高剂量 TMC0356 实验组(P=0.043);其余组间两两比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。

1:基础组;2:MS 模型组;3:低剂量 TMC0356 实验组;4:中剂量 TMC0356 实验组;5:高剂量 TMC0356 实验组。右侧数据为相对分子质量


3 讨论
3.1 热灭活乳酸菌 TMC0356 对 MS 大鼠脂代谢的影响
MS 的患病率增加,主要是由膳食结构不当所致,如高能量、高脂肪、低膳食纤维。有研究对 1 964 例受试者进行 5 年的随访健康调查,结果发现内脏脂肪组织的面积与 MS 的发病率显著相关[17]。因此,如能降低血脂对于预防 MS 有着较为重要的意义。
目前,已经发现了大量具有降脂功能的益生菌,乳酸双歧杆菌 HN019 可减少肥胖、血脂和某些炎症标志物方面的潜在作用,可降低 MS 患者的心血管风险[18]。在本研究中,根据肝脏解剖图可以看出,TMC0356 各剂量组均比 MS 模型组有显著下降,粥样动脉硬化也明显降低,可见热灭活乳酸菌 TMC0356 具有降血脂,改善动脉粥样硬化的功效。
3.2 热灭活乳酸菌 TMC0356 对 MS 大鼠肝脏中脂代谢关键基因 mRNA 表达的影响
在许多组织中,过氧化物酶体增殖物激活的受体表达,包括脂肪细胞、肝细胞、肌肉和内皮细胞。但是,亲和力取决于 PPAR 的同工型,以及不同的分布和表达谱,最终导致不同的临床结果。由于它们在脂质和葡萄糖稳态中发挥重要作用,因此被称为脂质和胰岛素传感器[19]。PPAR-α是临床上感兴趣的核受体,在各种代谢性疾病中均作为药物靶标,且 PPAR-α还表现出明显的抗炎能力[20]。Mohd 等[21]发现白细胞介素-6 受体和下游信号通路的激活导致转录因子的激活,包括 PPAR-α和 CCAAT/增强子蛋白结合蛋白(C/EBP)。它们随后调节急性期蛋白基因的表达相关的机制。
SREBP-1c 在脂代谢的调节中起核心作用。它们是内质网中膜结合转录因子的家族[22]。在脂肪合成基因的转录中 SREBP-1c 是重要调节因子,又称脂肪细胞检测分化因子 1,它主要在肝脏和脂肪细胞中表达。它调节与脂肪代谢相关的酶基因的表达,改变其自身 mRNA 的水平,从而调节脂肪合成。其主要靶基因是乙酰辅酶 A 羧化酶 ACC、脂肪酸合酶 FAS 和葡萄糖激酶 GK 和磷酸烯醇丙酮酸激酶。胰岛素在维持体内糖脂代谢平衡过程中起到重要作用,它可以提高 SREBP-1c 诱导葡萄糖激酶的表达和活性,增加介导脂肪合成基因表达的葡萄糖浓度[23-24]。研究发现,SREBP-1c 是调节参与脂肪生成和糖酵解的基因的关键转录因子;在肥胖患者以及肥胖和 2 型糖尿病的动物模型中,SREBP-1c 水平明显增加,转录因子有助于脂质在肝脏中的积累和胰岛素抵抗;该研究表明,大鼠喂食高脂饮食后,肝脏 SREBP-1c 表达增加[25]。由此可见,TMC0356 可以降低 SREBP-1c 的蛋白质表达,减少脂肪的合成。
FAS 是肝脏长链脂肪酸途径中的关键酶,肥胖患者体内 FAS 基因表达增强,使用 FAS 抑制剂可降低摄食量和体重[26]。
CPT-1 是一种限制脂肪酸氧化速率的酶。脂肪酸在细胞液中被激活,催化脂肪酸氧化的酶系统存在于细胞的线粒体中,所以脂肪酰基辅酶 A 必须进入线粒体进行β氧化,而这个过程必须依赖 CPT-1。本研究中的低剂量 TMC0356 实验组大鼠肝脏的 CPT-1 的蛋白质表达量高于基础组,说明由于高脂饮食的大鼠在喂食低剂量 TMC0356 之后,脂肪酸氧化速率被限制。
目前,Park 等[27]发现大剂量的弯曲乳杆菌和植物乳杆菌混合的双益生菌治疗能减少肝脏体积和肝脏胆固醇,益生菌处理通过下调 SREBP-1、FAS等 mRNA 水平降低脂肪生成,通过上调 PPAR-α和 CPT-2 mRNA 水平增加β氧化。Oh 等[28]发现 PMO 08 可能通过调节脂代谢来预防 MS,其与胆固醇代谢相关的蛋白 SREBP-2 在肝脏的 mRNA 表达显著下调。
综上所述,热灭活乳酸菌 TMC0356 可改善 MS 大鼠代谢紊乱相关症状,激活 CPT-1 酶的关键基因进行脂肪分解,抑制脂肪合成关键基因 FAS 和 SREBP-1c 的表达,减少体内脂肪含量,针对于脂肪肝的抑制以及摄食抑制有一定的作用。
利益冲突:所有作者声明不存在利益冲突。
人体蛋白质、脂肪、碳水化合物等代谢紊乱的病理状态统称为代谢综合征(metabolic syndrome,MS)[1],是糖尿病患者发生心脑血管疾病的危险因素[2],其中一种潜在机制是胰岛素抵抗[3]。研究表明,食用纤维可降低血糖水平[4],并减少胆固醇的吸收[5]。TMC0356 能够改善肥胖造成的肺部免疫功能紊乱,其特点是耐酸、耐胆汁酸,可定植肠上皮细胞,并且它的菌体成分能够改善脂代谢紊乱。TMC0356 菌株能够通过增强 1 型辅助性 T 细胞免疫反应,减少血清免疫球蛋白 E 水平[6-8],可预防流感病毒感染[9],增强免疫功能[10],也改善代谢与炎症免疫反应[11]。有研究表明,肠道微生物群发酵可产生重要的代谢物[12]。以上可见脂代谢改善的指标主要是以下 4 个指标:① 过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator activated receptor,PPAR)-α是一种维持体内脂的代谢动态平衡的核转录因子[13];② 甾醇调节的原始结合蛋白-1c(sterol regulatory element binding protein-1c,SREBP-1c) 可以调节脂肪合成[14];③ 脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)是一种限制脂肪合成速率的酶[15];④ 肉碱脂酰转移酶-1(carnitine palmitoyltransferase-1,CPT-1) 是一种限制脂肪分解过程中脂肪酸氧化速率的酶[16]。本研究通过测定表达胰岛素敏感性和肝脏脂代谢关键基因的 mRNA 和蛋白质,以研究高脂高盐饲料及不同剂量 TMC0356 对大鼠肝脏脂代谢的影响,及热灭活乳酸菌 TMC0356 对大鼠 MS 影响的可能机制。现报告如下。
1 材料与方法
1.1 实验动物
选取 60 只无特定病原体级雄性 Sprague-Dawley 大鼠在四川大学华西医院动物中心的独立通气笼盒系统中在单独笼子里喂养,实验大鼠由四川省医学科学院提供,合格证号:SCXK(2008-19)。每笼 4 只大鼠,自由摄食和饮水,每天添加 1 次饲料,每 2 天更换 1 次蒸馏水和垫料,饲养环境清洁,自然光照,温度(23±1)℃,湿度 50%~60%,昼夜比 12∶12,通风良好。本研究已通过四川大学华西医院实验动物伦理委员会审批,伦理备案号为:20211413A。
1.2 主要材料和仪器
热灭活乳酸菌 TMC0356(日本高梨乳业株式会社)、基础饲料(GB 14924.3-2001)(四川大学华西医院动物中心)、精制食用猪油(四川溢洲油脂有限公司)、蛋黄粉(浙江田歌实业股份有限公司)、蔗糖(成都市椰利亚食品有限公司)、胆固醇(安徽天启化工科技有限公司)、食盐(四川久大品种盐有限责任公司)、苏木素-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色试剂(上海碧云天生物技术有限公司)、焦碳酸二乙酯(美国西格玛公司)、引物探针、荧光定量聚合酶链反应(fluorescence quantify polymerase chain reaction,FQ-PCR)试剂(重庆威斯腾生物医药科技有限责任公司)、单去污剂裂解液(北京普利莱基因技术有限公司)
HH.W21 电子恒温水箱(北京中兴伟业仪器有限公司)、BIO-RAD(Model 680)全自动酶标仪(上海枫铃生物技术有限公司)、FTC-2000 实时荧光定量聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)仪(上海枫铃生物技术有限公司)、UV-7504 分光光度仪(上海欣茂仪器有限公司)、垂直板电泳转移装置(上海天能生物科技有限公司)、JY300C 电泳仪(北京君意华鑫科技有限公司)。
1.3 方法
1.3.1 动物分组
大鼠适应喂养 7 d 后,按体重进行匹配之后随机分为 5 组,每组 12 只,分别为基础组、MS 模型组和低、中、高剂量热灭活乳酸菌 TMC0356 实验组。由于人体推荐剂量为 100 mg/d,低、中、高剂量分别相当于人体剂量的 25、50、100 倍。
基础组喂养基础饲料与蒸馏水;MS 模型组喂养高脂高盐饲料,灌喂蒸馏水;低剂量 TMC0356 实验组喂养高脂高盐饲料,每日每只小鼠按照 41.8 mg/kg 灌喂热灭活乳酸菌 TMC0356;中剂量 TMC0356 实验组喂养高脂高盐饲料,每日每只小鼠按照 83.5 mg/kg 灌喂热灭活乳酸菌 TMC0356;高剂量 TMC0356 实验组喂养高脂高盐饲料,每日每只小鼠按照 167.0 mg/kg 灌喂热灭活乳酸菌 TMC0356。
1.3.2 实验措施及结果采集
饲养 15 周后脱臼处死大鼠,切除肝脏,切取 1 cm×1 cm×1 cm 大小的肝中叶。置于冻存管内,将其快速放入液氮中储存,并检查肝脏脂肪代谢相关基因的 mRNA 表达。
1.4 观察指标
1.4.1 肝脏组织病理观察
取处死大鼠的大小为 0.2 cm×1.5 cm×1.5 cm 的新鲜肝中叶,在 10%甲醛溶液中固定、脱水、浸蜡、包埋、切片、HE 染色,将各组大鼠肝脏组织置于光学显微镜(光镜) 100 倍下观察其病理变化。
1.4.2 mRNA 表达测定
从液氮中取出肝脏组织,每组随机取 5 个样本,用 FQ-PCR 测定肝脏中 PPAR-α、SREBP-1c、FAS、CPT-1 基因的 mRNA 表达量,每个样品做 2 个重复孔。
1.4.3 蛋白表达测定
从液氮中取出肝脏组织,每组随机抽取 3 个样品,采用蛋白质印迹法(Western blotting)检测肝脏中 PPAR-α、SREBP-1c、FAS、CPT-1 基因的蛋白表达。
1.5 统计学方法
将数据录入 Excel 中,使用 SPSS 17.0 软件进行统计学分析,Origin 8.0 软件制图。符合正态分布的计量资料采用均数±标准差表示,方差齐者使用单因素方差分析,用最小显著性差异法进一步比较 MS 模型组与对照组及 MS 模型组与高、中、低剂量 TMC0356 实验组之间的差异;方差不齐者使用 Kruskal-Wallis 检验进行统计,使用 Bonferroni 法进一步比较 MS 模型组与对照组及 MS 模型组与高、中、低剂量 TMC0356 实验组之间的差异。计数资料采用只数和百分比表示。双侧检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 热灭活乳酸菌 TMC0356 对 MS 大鼠肝脏组织病理结构的影响
光镜下观察,HE 染色后,基础组的肝细胞排列整齐,肝小叶规则,细胞中心有大圆核,细胞质均匀;MS 模型组肝细胞肿胀,细胞内脂滴增多,体积增大,排列杂乱,细胞质疏松,浅染,部分肝细胞可见圆形空泡,主要在小叶中央区,细胞核偏曲甚至弯曲,汇管区炎症细胞浸润;与 MS 模型组相比,TMC0356 实验组肝细胞体积减少,细胞内脂滴减少,中心静脉区周围细胞更明显,炎性细胞浸润减少,并且随着剂量的增加,肝细胞的脂肪变性程度逐渐减轻。见图1。

a. 基础组;b. MS 模型组;c. 低剂量 TMC0356 实验组;d. 中剂量 TMC0356 实验组;e. 高剂量 TMC0356 实验组
2.2 热灭活乳酸菌 TMC0356 对 MS 大鼠肝脏中脂代谢相关基因 mRNA 表达的影响
2.2.1 大鼠肝脏中脂代谢相关基因 mRNA 相对表达量
由表1 可见,5 组间的 PPAR-α、SREBP-1c、CPT-1 mRNA 表达量比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。低剂量 TMC0356 实验组的 FAS mRNA 表达量低于 MS 模型组(P=0.011)、中剂量 TMC0356 实验组(P=0.042)、高剂量 TMC0356 实验组(P=0.009);其余组间 FAS mRNA 表达量两两比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。


2.2.2 大鼠肝脏中脂代谢相关基因蛋白质表达
由表2和图2 可见,PPAR-α、SREBP-1c、FAS 蛋白质表达量在 5 组间比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。大鼠肝脏中 CPT-1 蛋白质表达量,低剂量 TMC0356 实验组高于基础组(P=0.033)、高剂量 TMC0356 实验组(P=0.043);其余组间两两比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。

1:基础组;2:MS 模型组;3:低剂量 TMC0356 实验组;4:中剂量 TMC0356 实验组;5:高剂量 TMC0356 实验组。右侧数据为相对分子质量


3 讨论
3.1 热灭活乳酸菌 TMC0356 对 MS 大鼠脂代谢的影响
MS 的患病率增加,主要是由膳食结构不当所致,如高能量、高脂肪、低膳食纤维。有研究对 1 964 例受试者进行 5 年的随访健康调查,结果发现内脏脂肪组织的面积与 MS 的发病率显著相关[17]。因此,如能降低血脂对于预防 MS 有着较为重要的意义。
目前,已经发现了大量具有降脂功能的益生菌,乳酸双歧杆菌 HN019 可减少肥胖、血脂和某些炎症标志物方面的潜在作用,可降低 MS 患者的心血管风险[18]。在本研究中,根据肝脏解剖图可以看出,TMC0356 各剂量组均比 MS 模型组有显著下降,粥样动脉硬化也明显降低,可见热灭活乳酸菌 TMC0356 具有降血脂,改善动脉粥样硬化的功效。
3.2 热灭活乳酸菌 TMC0356 对 MS 大鼠肝脏中脂代谢关键基因 mRNA 表达的影响
在许多组织中,过氧化物酶体增殖物激活的受体表达,包括脂肪细胞、肝细胞、肌肉和内皮细胞。但是,亲和力取决于 PPAR 的同工型,以及不同的分布和表达谱,最终导致不同的临床结果。由于它们在脂质和葡萄糖稳态中发挥重要作用,因此被称为脂质和胰岛素传感器[19]。PPAR-α是临床上感兴趣的核受体,在各种代谢性疾病中均作为药物靶标,且 PPAR-α还表现出明显的抗炎能力[20]。Mohd 等[21]发现白细胞介素-6 受体和下游信号通路的激活导致转录因子的激活,包括 PPAR-α和 CCAAT/增强子蛋白结合蛋白(C/EBP)。它们随后调节急性期蛋白基因的表达相关的机制。
SREBP-1c 在脂代谢的调节中起核心作用。它们是内质网中膜结合转录因子的家族[22]。在脂肪合成基因的转录中 SREBP-1c 是重要调节因子,又称脂肪细胞检测分化因子 1,它主要在肝脏和脂肪细胞中表达。它调节与脂肪代谢相关的酶基因的表达,改变其自身 mRNA 的水平,从而调节脂肪合成。其主要靶基因是乙酰辅酶 A 羧化酶 ACC、脂肪酸合酶 FAS 和葡萄糖激酶 GK 和磷酸烯醇丙酮酸激酶。胰岛素在维持体内糖脂代谢平衡过程中起到重要作用,它可以提高 SREBP-1c 诱导葡萄糖激酶的表达和活性,增加介导脂肪合成基因表达的葡萄糖浓度[23-24]。研究发现,SREBP-1c 是调节参与脂肪生成和糖酵解的基因的关键转录因子;在肥胖患者以及肥胖和 2 型糖尿病的动物模型中,SREBP-1c 水平明显增加,转录因子有助于脂质在肝脏中的积累和胰岛素抵抗;该研究表明,大鼠喂食高脂饮食后,肝脏 SREBP-1c 表达增加[25]。由此可见,TMC0356 可以降低 SREBP-1c 的蛋白质表达,减少脂肪的合成。
FAS 是肝脏长链脂肪酸途径中的关键酶,肥胖患者体内 FAS 基因表达增强,使用 FAS 抑制剂可降低摄食量和体重[26]。
CPT-1 是一种限制脂肪酸氧化速率的酶。脂肪酸在细胞液中被激活,催化脂肪酸氧化的酶系统存在于细胞的线粒体中,所以脂肪酰基辅酶 A 必须进入线粒体进行β氧化,而这个过程必须依赖 CPT-1。本研究中的低剂量 TMC0356 实验组大鼠肝脏的 CPT-1 的蛋白质表达量高于基础组,说明由于高脂饮食的大鼠在喂食低剂量 TMC0356 之后,脂肪酸氧化速率被限制。
目前,Park 等[27]发现大剂量的弯曲乳杆菌和植物乳杆菌混合的双益生菌治疗能减少肝脏体积和肝脏胆固醇,益生菌处理通过下调 SREBP-1、FAS等 mRNA 水平降低脂肪生成,通过上调 PPAR-α和 CPT-2 mRNA 水平增加β氧化。Oh 等[28]发现 PMO 08 可能通过调节脂代谢来预防 MS,其与胆固醇代谢相关的蛋白 SREBP-2 在肝脏的 mRNA 表达显著下调。
综上所述,热灭活乳酸菌 TMC0356 可改善 MS 大鼠代谢紊乱相关症状,激活 CPT-1 酶的关键基因进行脂肪分解,抑制脂肪合成关键基因 FAS 和 SREBP-1c 的表达,减少体内脂肪含量,针对于脂肪肝的抑制以及摄食抑制有一定的作用。
利益冲突:所有作者声明不存在利益冲突。