蓝莓联合益生菌通过SIRT1介导的分子通路对脂肪性肝病肝细胞凋亡及细胞周期的作用机制

In recent years, with the global increasing in fatty liver disease (FLD)incidence, FLD has become the second leading etiology of liver disease after viral hepatitis. the apoptosis and cycle arrest of liver cells, caused by lipid peroxidation and oxidative stress, play an important role in simple hepatic steatosis evolving into steatohepat and even into the liver fibrosis and cirrhosis. Therefore, the antagonism on oxidative damage and maintaining the balance between the cell proliferation and apoptosis are critical for the therapy of FLD by blocking the FLD progression. Our previous studies have found that dietary blueberry and bifidobacteria with antioxidant activity attenuate FLD by affecting Sirtuins type 1(SIRT1)-mediated signaling pathway. SIRT1 has various moderating effects on many substrates, such as SIRT1 involving in many cellular processes including cell apoptosis and cycle so on，thus SIRT1 is closely related with the onset of FLD and progress. However, it remains unclear whether dietary blueberry and bifidobacteria regulate liver apoptosis and cell cycle by SIRT1. Therefore, we plan to explore the SIRT1- mediated signaling pathway including endogenous apoptosis pathway、exogenous apoptosis pathway and cell cycle pathway to clarify the molecular mechanism of the inhibition of FLD progression. Finally, we hope to confirm the clinical application of dietary blueberry and bifidobacteria by B ultrasound and measuring biochemical indices of liver function fat metabolism、sugar metabolism.

近年来，全球脂肪肝（FLD）发病攀升，成为继病毒性肝炎后的第二大肝病。脂质过氧化和氧化应激造成的肝细胞凋亡、细胞周期阻滞是单纯肝脂肪变性进展为脂肪性肝炎乃至肝纤维化、肝硬化的关键步骤。因此，拮抗氧化损伤，维持细胞增殖与凋亡平衡，阻断其进展对于FLD治疗至关重要。我们前期研究发现蓝莓联合益生菌的食疗方式具有抗氧化活性可改善FLD，且主要是通过沉默信息调节因子1（SIRT1）发挥作用。SIRT1强大的脱乙酰基酶活性对诸多底物具有调节作用，从而参与包括细胞凋亡、细胞周期调控在内的众多细胞过程，与FLD密切相关。而蓝莓益生菌是否通过SIRT1对FLD肝细胞凋亡和细胞周期产生影响尚不明了。因此，本课题拟以SIRT1介导内源性及外源性细胞调亡途径和细胞周期分子通路为研究对象，探明此食疗方式抑制FLD进展的相关机制，并在临床患者试用，通过超声以及脂、糖代谢，肝功能检测证实其临床应用效果。

近年来，世界范围内脂肪肝（FLD ）发病逐年攀升，严重危害人类健康。脂质过氧化和氧化应激造成的肝细胞凋亡、细胞周期阻滞及线粒体损伤是单纯肝脂肪变病情进展的关键步骤。因此，本项目以蓝莓联合益生菌对酒精性及非酒精性脂肪肝动物模型进行干预，通过观察各组肝脏组织病理学改变、抗氧化指标和肝功能指标、脂质代谢量紊乱情况，探明蓝莓联合益生菌的食疗方案对FLD防治情况；流式细胞术检测肝细胞凋亡和细胞周期阻滞情况；电镜观察大鼠肝组织线粒体超微结构，分光光度法和Clark氧电极技术测肝脏线粒体肿胀度和呼吸功能，荧光显微镜检测肝细胞ROS，探明该食疗方案对FLD肝线粒体的保护作用；实时荧光定量PCR、免疫组化、免疫印迹检测SIRT1介导SIRT1- Fox01- Fas- Caspase 3、SIRT1-FoxO3-bim-Caspase 9上下级调控构成的细胞凋亡外源性和内源性途径以探明对FLD影响的相关机制，以及检测SIRT1、PGC-1α表达，探明该食疗方案对肝线粒体保护作用的相关分子机制。结果发现蓝莓联合益生菌干预后肝脏组织病理学、抗氧化指标和肝功能指标、脂质代谢量紊乱指标均改善，肝细胞凋亡和细胞周期阻滞减轻，SIRT 1水平升高，FOXO 1、P-FOXO 1、Ac-FOXO 1、FasL、Caspase-3、BAX和Bcl-2水平降低，且PPAR-α水平升高，SREBP1c和PNPLA3水平降低；凋亡相关蛋白Caspase-3、Bcl1和炎症相关因子IL6、TNF-α的表达水平降低。此外，该食疗方案干预后，肝线粒体超微结构、肝脏线粒体肿胀度和呼吸功能改善，肝细胞ROS降低，SIRT1、PGC-1α表达升高。因此，蓝莓联合益生菌能拮抗FLD病情进展，减轻脂肪肝细胞凋亡及炎症反应和细胞周期阻滞，其分子机制主要通过SIRT1介导细胞凋亡途径影响FLD病情进展。蓝莓联合益生菌可能通过影响SIRT1/PGC-1α通路，在脂肪肝过程中保护线粒体结构和功能，抑制氧化应激，从而减轻FLD肝损伤，对FLD的发生发展起到协同抑制作用。因此，蓝莓联合益生菌可作为预防FLD进展的食疗方案。本项目组取得的成果：在国内外专业杂志上共发表文章4篇，其中SCI收录2篇（一区：IF=3.241，二区：IF=4.196），统计源期刊论文2篇；获得贵州省科技奖二等奖1项，培养硕士研究生3人。