IF 5.37| BioTNT助力生物医学研究：袖状胃切除术通过改变肠道菌群减轻高脂饮食诱导的结肠促炎状态
2023年1月，复旦大学附属华山医院在国际期刊《Frontiers in Endocrinology》上发表的，题为“Sleeve gastrectomy decreases high-fat diet induced colonic pro-inflammatory status through the gut microbiota alterations”的论文。Chong Cao, Xiaozhuo Tan同位第一作者，Yikai Shao, Qiyuan Yao为通讯作者。
背景：高脂饮食（HFD）诱导的肥胖以多种组织和器官的慢性低度炎症为特征，其中结肠是最早出现与肠道菌群改变相关的促炎特征的器官。袖状胃切除术（SG）目前是最有效的肥胖治疗方法之一。尽管研究表明 SG 可降低肝脏和脂肪组织等多组织的炎症水平，但手术对结肠中与肥胖相关的促炎状态及其与微生物变化的关系尚不清楚。
研究信息：在本研究中，使用 SG 小鼠模型，我们确定了 SG 对 HFD 喂养相关结肠促炎的影响。我们发现，与 SHAM 处理的小鼠相比，接受 SG 的小鼠结肠中促炎细胞因子基因表达减少，编码紧密连接蛋白的基因表达增加，表明 SG 后结肠促炎状态改善。这伴随着肠道菌群的显著改变。使用广谱抗生素进一步扰乱 SG 后的肠道菌群变化显示，SG 改善结肠促炎的效果减弱。此外，结肠转录组分析支持 SG 以肠道菌群相关的方式修改炎症通路。总之，这些结果表明，SG 通过改变肠道菌群来改善 HFD 诱导的结肠促炎状态。
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15596026CN
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100ml
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15596018CN
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200ml
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定量实时聚合酶链反应（Quantitative real-time PCR）
使用 TRIzol（BioTNT，中国上海）从结肠组织中提取总 RNA，然后通过 PrimeScript RT 试剂盒（Takara RR047，中国北京）将其逆转录为互补 DNA。使用 TB Green Premix（Takara RR420，中国北京）在 QuantStudio 6（ThermoFisher）系统上进行 PCR 扩增。目标基因的引物由 Integrated DNA Technologies（生工生物工程（上海）有限公司）提供，并通过熔解曲线分析进行验证。目标基因的表达水平以 β-actin 基因为内参进行标准化，并采用 2–ΔΔCT 方法进行计算。
结果：
SG 改善了高脂饮食（HFD）诱导的结肠促炎状态。（A）实验设计和时间线（SG 组 n=7；SHAM 组 n=9）。（B）体重变化。（C）混合餐耐受性测试（MMTT）。（D）血清脂质水平。（E）结肠长度。（F）盲肠重量。（G）结肠的代表性 H&E 染色图像（400 倍；比例尺，50 微米）及肠隐窝深度的定量分析。（H）结肠中炎症细胞因子的基因表达。（I）结肠中紧密连接蛋白的基因表达。每组 n=7–9；数据以均值 ± 标准误（SEM）表示。采用双因素方差分析（ANOVA）和事后 Sidak 检验进行多重比较（B、C），以及采用学生 t 检验（D、I）进行显著性评估。****P < 0.0001，***P < 0.001，**P < 0.01，*P < 0.05。SHAM，假手术；SG，袖状胃切除术。
高脂饮食（HFD）诱导的结肠巨噬细胞浸润不受袖状胃切除术（SG）影响。（A）巨噬细胞相关趋化因子的基因表达。（B）巨噬细胞相关标记物的基因表达。（C）用抗 CD68 抗体染色的结肠代表性组织学图像（400 倍；比例尺，50 微米）及 CD68 阳性细胞的定量分析。（D）结肠固有层中 F4/80+CD11b+CD11c- 细胞的代表性流式细胞术分析。右侧图表显示了结肠固有层中 F4/80+ 细胞中 F4/80+CD11b+CD11c- 细胞的比例。每组 n=7–9；数据以均值 ± 标准误（SEM）表示。采用学生 t 检验进行显著性评估。*P < 0.05。SHAM，假手术；SG，袖状胃切除术。
广谱抗生素的使用削弱了 SG 对高脂饮食（HFD）诱导的结肠促炎状态的改善能力。（A）实验设计和时间线（SG-ABX 组 n=8；SHAM-ABX 组 n=9）。（B）体重变化。（C）混合餐耐受性测试（MMTT）。（D）血清脂质水平。（E）结肠的代表性 H&E 染色图像（400 倍；比例尺，50 微米）及肠隐窝深度的定量分析。（F）结肠中炎症细胞因子的基因表达。（G）结肠中巨噬细胞标记物的基因表达。（H）用抗 CD68 抗体染色的结肠代表性组织学图像（400 倍；比例尺，50 微米）及 CD68 阳性细胞的定量分析。（I）结肠中紧密连接蛋白的基因表达。每组 n=8；数据以均值 ± 标准误（SEM）表示。采用双因素方差分析（ANOVA）和事后 Sidak 检验进行多重比较（B、C），以及采用学生 t 检验（D–H）进行显著性评估。**P < 0.01，*P < 0.05。SHAM，假手术；SG，袖状胃切除术；ABX，抗生素。
结论：我们的研究结果表明，SG改善了HFD诱导的结肠促炎状态，这与肠道微生物群的变化相关。通过广谱抗生素清除SG后的肠道细菌变化会损害SG缓解结肠促炎状态的能力。这些结果指出，肠道细菌的变化是胃肠道手术后重要的肠道适应性变化，介导了结肠炎症的缓解。