肥胖不同階段大鼠體內(nèi)膽酸鹽變化對(duì)肝臟膽固醇水平的影響機(jī)制初探
發(fā)布時(shí)間:2020-08-22 21:39
【摘要】:目的高能量飲食引起的肥胖是全球日益嚴(yán)重的健康問(wèn)題,也是誘發(fā)脂質(zhì)代謝紊亂性疾病的主要危險(xiǎn)因素。其中,肥胖條件下體內(nèi)膽固醇的代謝紊亂是多種相關(guān)疾病常見(jiàn)的致病因素之一。然而,在高脂飲食(High-fat diet,HFD)誘導(dǎo)肥胖的不同階段,肝臟膽固醇水平發(fā)生不同程度的變化,存在蓄積和蓄積后緩解現(xiàn)象,但其相應(yīng)機(jī)制仍未闡明。膽酸鹽(Bile acids,BAs)作為法尼醇X受體(Farnesoid X receptor,Fxr)的關(guān)鍵內(nèi)源性配體,其可以在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)相關(guān)酶和轉(zhuǎn)運(yùn)體,以維持體內(nèi)膽固醇穩(wěn)態(tài)。因此,我們基于BAs-Fxr信號(hào)通路以及其調(diào)控下游的酶和轉(zhuǎn)運(yùn)體的變化情況,初步探究HFD誘導(dǎo)肝臟膽固醇蓄積和緩解的分子機(jī)制,同時(shí)也考察了HFD誘導(dǎo)4周后,肥胖大鼠體內(nèi)瑞舒伐他汀藥代動(dòng)力學(xué)的改變,以期為肥胖型膽固醇紊亂性疾病的防治及合理用藥提供參考。方法四周齡雄性Wistar大鼠(體重80±20 g)分別用高脂飼料與普通飼料飼養(yǎng)4周和8周后,采集大鼠腹主動(dòng)脈血、肝臟、回腸和腹部脂肪樣本。將獲得樣本做相應(yīng)處理后,分析測(cè)定:血清和肝臟、回腸組織中膽固醇水平;肝臟和回腸組織中總膽酸鹽(Total bile acids,TBAs)及BA各成分的濃度;肝臟和腹部脂肪組織病理學(xué)變化;肝臟和回腸組織中與膽固醇及BAs代謝相關(guān)的酶,轉(zhuǎn)運(yùn)體和核受體的mRNA表達(dá)量。此外,通過(guò)體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)和體外原代肝細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn),考察瑞舒伐他汀在HFD誘導(dǎo)4周肥胖大鼠體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)的變化及肝細(xì)胞攝取情況。結(jié)果(1)HFD誘導(dǎo)4周時(shí),促進(jìn)了回腸BAs被動(dòng)擴(kuò)散,使腸道BAs的含量增加,尤其是Fxr的強(qiáng)效激動(dòng)劑鵝去氧膽酸類(lèi)(Chenodeoxycholic acids,CDCAs)水平顯著升高,從而激活回腸Fxr-成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子15(Fibroblast growth factor 15,Fgf15)通路,導(dǎo)致肝臟膽固醇7α-羥化酶(Cholesterol 7 alpha-hydroxylase,Cyp7a1)的mRNA表達(dá)下調(diào),最終通過(guò)抑制膽固醇經(jīng)Cyp7a1的代謝消除,造成肝臟中膽固醇的蓄積。(2)HFD誘導(dǎo)8周后,大鼠肝臟組織中Fxr拮抗劑;铅-鼠膽酸(taurine-β-muricholic acid,Tβ-MCA)水平顯著升高,抑制了肝臟Fxr-小異二聚體伴侶(Small heterodimer partner,Shp)通路,促使甾醇12α-羥化酶(Sterol 12alpha-Hydroxylase,Cyp8b1)的mRNA表達(dá)上調(diào),從而促進(jìn)膽固醇向BAs的轉(zhuǎn)化消除;同時(shí),回腸Fxr-ATP-結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體超家族G5(ATP-binding cassette sub-family G members 5,Abcg5)通路被升高的CDCAs進(jìn)一步激活,Abcg5表達(dá)顯著上調(diào),使得膽固醇的腸道吸收減少。肝臟Cyp8b1和回腸Abcg5的協(xié)同上調(diào)使得肝內(nèi)膽固醇蓄積較4周肥胖大鼠得以改善。(3)HFD干預(yù)4周后,大鼠肝臟有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽2(Organic anion-transporting polypeptide 2,Oatp2)的基因表達(dá)降低,造成了其特異性?xún)?nèi)源性底物GCDCA-S血清濃度上升,最終導(dǎo)致其底物藥物瑞舒伐他汀的肝攝取減少,血藥濃度增加。結(jié)論在HFD干預(yù)的不同階段,由于肝臟與回腸組織中BAs的濃度和組成比例的改變,使得Fxr介導(dǎo)的信號(hào)通路與膽固醇代謝平衡相關(guān)的酶和轉(zhuǎn)運(yùn)體的基因表達(dá)發(fā)生改變,最終介導(dǎo)了肝臟膽固醇于不同誘導(dǎo)時(shí)期的蓄積和緩解,即:通過(guò)抑制膽固醇經(jīng)Cyp7a1的代謝消除,造成HFD誘導(dǎo)4周肥胖大鼠肝臟中膽固醇的蓄積,而肝臟Cyp8b1和回腸Abcg5基因表達(dá)上調(diào)的協(xié)同作用可能是HFD誘導(dǎo)8周大鼠肝內(nèi)膽固醇蓄積得到顯著改善的主要原因。肥胖大鼠肝臟Oatp2mRNA表達(dá)下調(diào)導(dǎo)致瑞舒伐他汀的血藥濃度升高,可能增加不良反應(yīng)的發(fā)生率。本文為臨床肥胖型膽固醇紊亂性疾病的防治及其患者的合理用藥提供了參考依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】:蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類(lèi)號(hào)】:R965
【圖文】:
圖 1.1 體內(nèi)膽固醇穩(wěn)態(tài)[14]Fig. 1.1 Whole body cholesterol homeostasis. 膽固醇的合成代謝臟作為膽固醇合成代謝的重要場(chǎng)所,其中相關(guān)的合成酶與代謝酶對(duì)
圖 1.2 與膽固醇和 BAs 平衡相關(guān)的酶和轉(zhuǎn)運(yùn)體系統(tǒng)Fig.1.2 Enzymes and transporter systems associated with cholesterol and BAs balance1.3 肥胖與 BAs 代謝紊亂
圖 2.1 HFD 誘導(dǎo) 4 周時(shí)大鼠體重上升以及不同部位脂類(lèi)水平的變化;A:體重;B:體脂比;C-D:血清、肝臟及回腸組織中膽固醇含量(mean ±S.D.,n = 5);與對(duì)照組相比, **表示 P < 0.01, ***表示 P < 0.001Fig. 2.1 4-week HFD induced significant weight gain and lipid levels alteration in differentparts of rats. (A) Body weight, (B) abdominal fat ratio, (C-D) serum, liver and ileum cholesterol
【學(xué)位授予單位】:蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類(lèi)號(hào)】:R965
【圖文】:
圖 1.1 體內(nèi)膽固醇穩(wěn)態(tài)[14]Fig. 1.1 Whole body cholesterol homeostasis. 膽固醇的合成代謝臟作為膽固醇合成代謝的重要場(chǎng)所,其中相關(guān)的合成酶與代謝酶對(duì)
圖 1.2 與膽固醇和 BAs 平衡相關(guān)的酶和轉(zhuǎn)運(yùn)體系統(tǒng)Fig.1.2 Enzymes and transporter systems associated with cholesterol and BAs balance1.3 肥胖與 BAs 代謝紊亂
圖 2.1 HFD 誘導(dǎo) 4 周時(shí)大鼠體重上升以及不同部位脂類(lèi)水平的變化;A:體重;B:體脂比;C-D:血清、肝臟及回腸組織中膽固醇含量(mean ±S.D.,n = 5);與對(duì)照組相比, **表示 P < 0.01, ***表示 P < 0.001Fig. 2.1 4-week HFD induced significant weight gain and lipid levels alteration in differentparts of rats. (A) Body weight, (B) abdominal fat ratio, (C-D) serum, liver and ileum cholesterol
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本文編號(hào):2801181
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