研究物种：小鼠
发表期刊：Frontiers in Endocrinology
发表时间：2022年
影响因子：4.6
文章亮点
研究对象新颖且具有应用潜力：
研究的焦点是绞股蓝多糖（GypPs），这是一种从传统中药绞股蓝（俗称“南方人参”）中提取的天然活性成分。探索天然产物对现代高发疾病（如NASH）的治疗作用，符合“药食同源”的理念，具有很高的开发成功能性食品或植物新药的潜力。
阐明了清晰且创新的作用机制通路：
文章没有停留在“有效”的表象，而是深入挖掘了其“为何有效”的深层机制。它揭示了一条从肠道到肝脏的完整作用轴：“肠道菌群调控 → TLR2信号通路抑制 → NLRP3炎性小体失活 → 肝脏炎症与纤维化减轻”。
这条通路逻辑清晰，将肠-肝轴理论与先天免疫和炎症反应的经典通路巧妙地联系了起来，为理解NASH的发病和治疗提供了新的视角。
确证了肠道菌群的核心桥梁作用：
研究通过抗生素清除菌群的实验发现，一旦小鼠的肠道菌群被破坏，GypPs的保护作用就几乎完全消失。这强有力地证明了GypPs的疗效高度依赖于肠道菌群的存在，其首要作用是作为“预 biotic”，调节菌群平衡。
它不仅仅是相关性研究，而是通过实验验证了因果关系，这是该研究的一大亮点。
精准定位了关键受体TLR2，而非常见的TLR4：
在Toll样受体（TLR）家族中，以往NASH研究更关注由脂多糖（LPS）激活的TLR4。而本研究通过基因敲除（TLR2⁻/⁻）小鼠模型，发现GypPs主要通过抑制TLR2（主要识别菌群产生的脂蛋白等）来发挥作用。
这一发现指出了TLR2在NASH中可能被忽视的重要作用，为药物靶点开发提供了新的方向。
多维度综合评价疗效，证据链完整：
研究从多个层面证明了GypPs的效果：
表型：减轻肝脏重量、改善肝功能指标（ALT/AST）、降低血脂。
组织学：改善肝脏脂肪变性、气球样变和炎症浸润（通过HE、Oil Red O染色等证实）。
分子机制：下调TLR2、NLRP3、Caspase-1、IL-1β等关键炎症因子的表达。
这种从宏观到微观，从表象到机制的多维度验证，使得研究结论非常坚实和可信。
为治疗NASH提供了“多靶点、低毒性”的新策略：
当前NASH缺乏特效药。GypPs作为一种天然多糖，通过调节肠道菌群这一整体生态系统，间接但有效地抑制了下游的过度炎症反应，这是一种“多靶点”的治疗策略。同时，相比于化学药物，天然多糖通常安全性更高，副作用更小，这为其临床转化奠定了良好的基础。
研究背景
最近的研究揭示了肠道菌群在包括非酒精性脂肪性肝炎（NASH）在内的肝脏疾病进展中的关键作用。绞股蓝（GP）等天然草药已被广泛应用于NASH的预防，但其生物活性成分及潜在机制尚不清楚。本研究的目的是研究GP多糖（GPP）是否对NASH具有保护作用，并探讨其潜在机制。
技术路线
研究结果
GPP对MCD诱导的NASH小鼠的影响
病理结果表明NASH的表型包括气球变性，脂肪变性，小叶炎症和MCD饮食诱导的纤维化。 GPP和PPC改善了肝脂肪变性，而HGPP基于测量正区域染色和NAS评分，HGPP表现出与PPC组相似的疗效。关于肝脂质水平，MCD组显示出肝TC和TG的水平显着增加，而HGPP组显示出明显降低肝TC的水平。 MCD还诱导肝脏中的氧化损伤，如SOD和MDA指数所反映。
GPP和PPC对肝MDA具有明显的改善作用，而HGPP和PPC对肝SOD产生了更好的影响。同时，Hypy Assay表明LGPP和HGPP都可以显着降低肝胶原蛋白含量，而PPC没有统计差异。此外，MCD饮食显着降低了血清TC，TG，LDL-C和HDL-C的水平，它们可以分别通过不同剂量的GPP和PPC部分回收。与PPC组的显着下调相反，ALT的水平在LGPP组中显示出向下趋势（P = 0.13），但HGPP组的向上趋势（P = 0.07）。此外，差异在五组之间的AST水平上没有统计学意义。这些结果表明，GPP可以改善MCD诱导的NASH表型，包括肝脂肪变性，氧化应激和部分纤维化。
GPP减轻了蛋氨酸-胆碱缺陷型（MCD）诱导的非酒精性脂肪性肝炎
通过HGPP处理修饰的肠菌群的组成
通过测序16S rRNA基因的v3–v4区域来分析肠道微生物群的组成。Chao1和Shannon指数反映的α多样性在MCD和HGPP组之间没有统计学差异。基于Bray-Curtis距离的主坐标分析（PCoA）显示三组之间存在明显的分离，HGPP组更接近MCS组。三组的相似性分析（ANOSIM）差异显著（P=0.002，ANOSIM R=0.5341）。此外，我们观察到门和前20个属水平的相对丰度发生了显著变化。MCD和HGPP组之间的LEfSe分析表明，在属水平上，Akkermansia和A2在HGPP组中富集，而未培养的梭菌在MCD组中富集。随机森林对MCD和HGPP组的区分有贡献的前15个属进行了排名，前5个属包括乳杆菌属、A2属、梭菌属-UCG-014_norank属、GCA-900066575属和Akkermansia属。。进一步比较了MCD组和HGPP组之间乳杆菌、Akkermansia、A2和未培养梭菌的相对丰度。HGPP组中乳杆菌的相对丰度有较高的趋势（P=0.09）。此外，与MCD相比，HGPP发现Akkermansia和A2的相对丰度显著增加，未培养梭菌的相对丰度明显降低。
HGPP改变了肠道菌群的组成
HGPP调节MCD喂养小鼠肝脏基因表达谱
为了进一步了解HGPP抗NASH作用的潜在机制，研究者对不同组小鼠的肝脏转录谱进行了表征。首先，PCA显示MCS、MCD和HGPP组之间存在明显的分离。HGPP处理导致MCD的PC2背景下的基因表达明显分离。火山图显示MCD组和HGPP组之间有755个基因（上调132个基因，下调623个基因）。维恩图描述了三组比较中重叠和不同的DEGs的数量。GO富集分析显示，MCD组和HGPP组在生物过程中显著富集的前20个GO term，如免疫系统调节、白细胞激活、细胞激活、炎症反应、T细胞激活、细胞因子产生等。一些KEGG信号通路，包括趋化因子信号通路、破骨细胞分化、血小板激活、白细胞跨内皮细胞迁移、TLR信号通路和NLR信号通路，在MCD组和HGPP组之间广泛富集。GSEA结果显示，MCS组与MCD组间|NES|>1且P adjust<0.05的通路共有40条，MCD组与HGPP组间|NES|>1且P adjust<0.05的通路共有42条。筛选MCS与MCD、MCD与HGPP之间重叠的KEGG通路，包括自然杀伤细胞介导的细胞毒性、造血细胞系、TLR信号通路、NLR信号通路、B细胞受体信号通路、Fc epsilon RI信号通路、白细胞跨内皮迁移等。先前的一项研究表明，炎症通路的转录上调通常由模式识别受体（PPRs）启动，如TLRs和NLRs。MCD持续导致TLR和NLR信号通路的激活，表明这两条通路在小鼠MCD模型的NASH发展中的重要性。在MCD和HGPP组之间也发现了这一结果。如上分析，当HGPP与MCD相比，肝脏基因表达谱反映了基因表达和信号通路的改变。可能的机制是与调节TLR和NLR信号通路有关。
HGPP引起小鼠肝脏中基因表达的改变
HGPP可调节MCD小鼠肝脏TLR2/NLRP3信号通路
为了研究HGPP治疗NASH的抗炎作用是否影响的TLR和NLR，研究者检查了潜在的分子机制。基因表达热图（FPKM）显示，与MCS组相比，TLR基因、炎性体激活基因、促炎基因和免疫相关基因在MCD组中表达上调。相反，包括Tlr1、Tlr2、Tlr4、Nlrp1b、Nlrp3、Naip1、Naip5、Naip6、Aim2、Caspase1、Nod2、Card9、Il-1b、Il-18rap、Tnf-a、Cd40和Cd80在内的基因在HGPP处理下表达下调。进一步的qPCR显示，与MCD组相比，HGPP中富含TLR和NLR信号通路的TLR2、NLRP3、ASC、IL-1b和TNF-a基因的表达显著下调。TLR2、NLRP3、ASC、Caspase-1和IL-1b的免疫组织化学染色和定量结果表明，在HGPP处理的小鼠中IOD数量减少。通过蛋白质印迹验证HGPP组肝脏中Pro-caspase-1和Caspase-1的表达。进一步研究了LBP的血清水平，与MCD组相比，HGPP显著降低了LBP。在HGPP处理中，IL-1b的血清水平显著降低。IHC定量显示与MCD相比，HGPP中TLR2、NLRP2、ASC、Caspase-1和IL-1b的IOD降低。这些结果表明，HGPP的抗炎作用涉及TLR2/NLRP3信号通路。
在分子水平上探讨HGPP的潜在作用机制
研究结论
研究结果表明，通过GPP的干预，肝脏脂肪变性、肝细胞肿胀、肝纤维化和氧化应激的症状可以部分恢复，并具有剂量依赖效应。此外，肠道微生物组测序结果显示，HGPP改变了肠道菌群的组成，主要表现为Akkermansia、Lactobacillus和A2等属的富集。肝脏转录组分析表明，HGPP的抗炎作用可能与TLR和NLR信号通路有关。HGPP可抑制TLR2的表达，下调NLRP3炎性小体以及促炎细胞因子肿瘤坏死因子（TNF）-a和白细胞介素（IL）-1b的表达。综上所述，GPP可能通过调节肠道菌群和TLR2/NLRP3信号通路来改善NASH，表明GPP可以作为一种益生元药物用于预防NASH。
