肠道菌群靶向卵磷脂代谢激活GPR4炎症信号轴在肝硬化“肠-肝串扰”中的作用及机制研究

基本信息
批准号:81800472
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:21.00
负责人:周鹏程
学科分类:
依托单位:中南大学
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:黄泽炳,邵丽,吴安华,陈德莹,刘思娣,马淑娟,王娟,熊莹晖,刘睿思
关键词:
肝硬化卵磷脂代谢肠道屏障肠道菌群
结项摘要

The vicious cycle of gut flora imbalance and liver injury, i.e. “gut-liver interaction”, contributes to the progression of cirrhosis, but its mechanism remains unclear. Our previous work demonstrated that cirrhosis increased gut phospholipase A2 bacteria, fecal lysophosphatidylcholine and GPR4 (lysophosphatidylcholine receptor) from ileum tissue. Bioinformatics indicates that gut GPR4 inflammatory signal axis was involved in cirrhosis. This suggest that GPR4 mediated inflammatory signaling axis activated by gut flora targeting phosphatidylcholine metabolism is the key link of “gut-liver interaction” vicious cycle. In this study, we used fecal metagenomics, targeted metabolomics and bioinformatics to construct a gut flora-phosphatidylcholine metabolism association network in liver cirrhosis mice model; and then gut flora inhibition techniques were used to reveal the interaction of gut flora imbalance, gut inflammatory injury and liver injury. Furthermore, we used GPR4 suppression cell and GPR4 knockout cirrhosis mice model to investigate the molecular mechanism of lysophosphatidylcholine-GPR4 mediated inflammatory and its gut and liver injury effects. This study could help to elucidate the pathological mechanism of cirrhosis from the point view of gut flora-phosphatidylcholine metabolism, and provide a new perspective for its prevention and treatment.

肠道菌群失调与肝脏病理改变相互作用(“肠-肝串扰”),是肝硬化进展的恶性循环,但其分子机制不明确。我们前期发现:肝硬化时,肠道产磷脂酶A2细菌、粪便溶血卵磷脂、回肠组织溶血卵磷脂受体GPR4均显著增高;生物信息学提示:肝硬化涉及肠道GPR4炎症信号轴的活化。这提示:肠道菌群靶向卵磷脂代谢介导GPR4炎症信号轴,参与了肝硬化“肠-肝串扰”。为精准揭示这一机制过程,本项目拟对肝硬化小鼠模型行粪便宏基因组学、靶向代谢组学检测,结合生物信息学技术,构建肠道菌群-卵磷脂代谢关联网络;利用肠道菌群抑制技术,解析肝硬化小鼠肠道菌群失调、肠道炎症损伤和肝脏损伤的相互作用。借助GPR4敲降细胞和GPR4基因敲除肝硬化小鼠为研究模型,运用分子生物学技术,阐释溶血卵磷脂-GPR4介导炎症因子释放的分子机制及其肠肝损伤作用。本项目将从肠道菌群-卵磷脂代谢新视角,为肝硬化病理机制的解析及防治提供新思路。

项目摘要

肠道菌群失调与肝脏病理改变相互作用(“肠-肝串扰”),是肝硬化进展的恶性循环,但其分子机制不明确。我们前期发现:肝硬化时,肠道产磷脂酶A2(PLA2)细菌、粪便溶血卵磷脂、回肠组织溶血卵磷脂受体GPR4均显著增高;生物信息学提示:肝硬化涉及肠道GPR4炎症信号轴的活化。为精准揭示这一机制过程,本项目对肝硬化小鼠模型进行了粪便宏基因组学及代谢组学检测并构建了肠道菌群-卵磷脂代谢关联网络;运用分子生物学技术探索了溶血卵磷脂-GPR4介导炎症因子释放的分子机制及其肠肝损伤作用。实验发现:肝硬化小鼠及肝纤维化大鼠肠道产PLA2细菌比例均有升高,粪便PLA2酶活性增强,且肝纤维化大鼠血清IL-6水平较对照组增加,而抑制肠道菌群后,小鼠肝脏纤维化及肠道炎症减轻;此外,我们还发现无论艰难梭菌感染还是其他原因所致腹泻者的粪便代谢物谱和正常对照均有不同,且其粪便中溶血卵磷含量均较正常对照升高2-5倍,提示溶血卵磷脂可能是肠道屏障损伤的通用的致炎物质。同时,分子生物研究表明溶血卵磷脂可诱导脐静脉内皮细胞GPR4表达增加,并激活MAPK(ERK、P38)和NF-κB/P65 等炎症信号通路,促进IL-6等炎症因子的释放。我们的研究表明肠道菌群可靶向卵磷脂代谢介导GPR4炎症信号轴,参与了肝硬化“肠-肝串扰”。另外,我们在研究过程中发现菌群的改变不仅与卵磷脂代谢紊乱有关,亦与嘌呤及嘧啶代谢途径紊乱有关,为下一阶段的研究提供新的靶点,且为肝硬化病理机制的解析及防治提供新思路。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
2

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

DOI:
发表时间:
3

动物响应亚磁场的生化和分子机制

动物响应亚磁场的生化和分子机制

DOI:10.13488/j.smhx.20190284
发表时间:2019
4

抗生素在肿瘤发生发展及免疫治疗中的作用

抗生素在肿瘤发生发展及免疫治疗中的作用

DOI:10.3760/cma.j.cn371439-20200423-00009
发表时间:2021
5

东部平原矿区复垦对土壤微生物固碳潜力的影响

东部平原矿区复垦对土壤微生物固碳潜力的影响

DOI:10.13225/j.cnki.jccs.xr21.1686
发表时间:2022

相似国自然基金

1

肠道菌群-宿主代谢物轴参与肝硬化进展的机制和菌群调控研究

批准号:31870839
批准年份:2018
负责人:邵丽
学科分类:C0504
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
2

肠道菌群代谢产物TMAO在早产胎儿炎症反应中作用及机制研究

批准号:81801465
批准年份:2018
负责人:赵德鹏
学科分类:H0417
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
3

青蒿素抗性疟原虫改变宿主肠道菌群-肠-肝代谢轴功能及潜在机制研究

批准号:81760377
批准年份:2017
负责人:陈靖
学科分类:H2206
资助金额:33.00
项目类别:地区科学基金项目
4

山楂依赖肠道菌群通过卵磷脂代谢调脂的作用研究

批准号:81603605
批准年份:2016
负责人:杨莺
学科分类:H3108
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目