文獻解讀|普拉梭菌可通過丁酸鹽-腎臟GPR43軸減輕慢性腎臟疾病( 二 ) _健康小知識

圖4.普拉梭菌(FP)減弱CKD小鼠腎巨噬細胞浸潤和炎癥
1.4
普拉梭菌減弱CKD小鼠循環尿毒癥T毒素
為了證明普拉梭菌治療是否改善了CKD小鼠的循環尿毒癥毒素，作者測量了血漿中3種微生物源性毒素和3種非微生物尿毒癥毒素的水平。與假手術組相比， CKD組血漿中所有6種毒素的水平均升高。而普拉梭菌治療顯著降低了血漿中PCS、TMAO和胍丁二酸的水平。（圖5）

文章圖片
圖5.普拉梭菌(FP)減少了CKD小鼠的循環尿毒癥毒素
1.5
普拉梭菌改善CKD小鼠的腸道微生物組成
作者為了驗證普拉梭菌對腸道有益，通過16s測序測定了CKD小鼠的腸道微生物。與假對照組相比， CKD小鼠的Shannon多樣性下降，普拉梭菌處理顯著增加了表征、Chao1豐富度和Shannon多樣性。（圖6）

文章圖片
圖6.普拉梭菌改變了CKD小鼠體內的腸道菌群組成
1.6
普拉梭菌對CKD小鼠的腸道炎癥、血漿以及糞便的影響
作者通過PCR、血漿I-FABP等檢測了小鼠腸通透性,并驗證了普拉梭菌治療對腸道炎癥和通透性具有積極作用。 CKD小鼠血漿中fitc-葡聚糖和I-FABP水平升高，這兩種細胞均通過普拉梭菌治療而降低。
普拉梭菌是公認的丁酸鹽生產者，作者分析了4組小鼠的SCFAs水平,與假小鼠相比， CKD小鼠的糞便和血漿中觀察到的丁酸鹽較少而普拉梭菌則是增加了丁酸鹽水平。這些結果以及菌群的變化表明丁酸鹽產量的增加可能是普拉梭菌腎臟保護作用的重要機制。
1.7
普拉梭菌增加CKD小鼠GPR43的表達
為了進一步分析普拉梭菌介導的腎臟保護是否通過丁酸鹽來完成，作者評估了丁酸鹽的受體GPR-43、GPR-109A和GPR-41的表達。 CKD小鼠的普拉梭菌治療挽救了CKD中較低的GPR-43的基因表達，這表明產生丁酸的普拉梭菌對腎臟的保護可能是通過過量的丁酸與其受體GPR-43結合。（圖7）

文章圖片
圖7.普拉梭菌降低了CKD小鼠的GPR43的表達
1.8
通過丁酸-GPR-43途徑減少腎臟炎癥及腎功能障礙
作者又通過建立脂多糖誘導腎小管上皮細胞TCMK-1和腎足細胞MPC-5炎癥的體外模型來驗證普拉梭菌是否有抗炎作用。
在這兩種細胞系中，證實了由脂多糖誘導的Il1b和Il6的過表達受到了普拉梭菌和丁酸鈉培養上清液的抑制。接著為了證明GPR43的作用，使用siRNA敲除GPR43 ，發現GPR43敲除阻斷了普拉梭菌介導的TCMK-1和MPC-5細胞中Il1b和Il6mRNA水平的下調。（圖8）

文章圖片
圖8.普拉梭菌(FP)通過丁酸-GPR(G蛋白偶聯受體)-43途徑減輕腎臟炎癥
為了確定普拉梭菌介導的腎臟保護是否通過GPR-43 ，作者使用攜帶靶向小鼠Gpr43編碼序列的短發夾RNA的腺相關病毒敲除小鼠腎臟中的GPR-43 。結果顯示GPR-43敲除阻斷了經普拉梭菌治療的CKD小鼠所減少的BUN和Scr 。 GPR-43的下調抑制了普拉梭菌治療后腎臟纖維化和腎小管損傷的緩解。腎臟中GPR-43的敲除阻斷了普拉梭菌治療減少的F4/80陽性染色，也抑制了普拉梭菌治療后的腎臟中幾種炎癥基因的mRNA表達減少。（圖9）

文章圖片
圖9.普拉梭菌通過GPR43改善CKD小鼠的腎功能異常和炎癥
1.9
丁酸通過GPR-43改善CKD小鼠的腎功能障礙和炎癥
作者用AAV抑制了GPR-43的表達，并給予丁酸鈉治療。 GPR-43的敲除阻斷了CKD小鼠中丁酸介導的BUN和Scr的改善。 GPR-43敲低抑制丁酸處理對腎臟纖維化和腎小管損傷的緩解。此外GPR-43敲低阻斷了丁酸鹽處理腎臟中減少的F4/80陽性染色和Mcpt1、Il1b和Il6的mRNA水平。以上研究結果表明，普拉梭菌對腎臟炎癥和功能障礙的保護作用是通過丁酸-GPR-43途徑發揮作用的。（圖10）