发表期刊：Acta Pharmaceutica Sinica B, IF=11.614

合作单位：南方医科大学

合作项目：宏代谢组

研究介绍

肝脏缺血再灌注损伤（HIRI）是休克、肝脏外科手术后发生的一种严重并发症。近年来研究表明机体外周组织节律在维持机体内环境稳定方面起着重要作用：肠道菌群节律性差异影响肝损伤的发生发展，同时肝脏损伤也表现出明显昼夜节律摆动。已有临床研究表明患者夜间肝移植术中并发症及术后早期并发症相对于白天较高。本研究以肠道菌群及相关代谢产物干预HIRI节律性差异为重点研究内容，首次报道了小鼠HIRI的一个新的病理生理特征：夜晚小鼠肝脏缺血再灌注损伤相比白天更严重。此外，在HIRI背景下，肠道菌群代谢物3,4-二羟基苯丙酸（3,4-DHPPA）可以通过降低去乙酰化酶（histone deacetylase，HDAC）磷酸化水平从而抑制HDAC活性，减弱巨噬细胞促炎反应，从而改善小鼠HIRI。上述研究结果为HIRI背景下的“肠-肝”轴提供了新的见解。

图1. HIRI的昼夜节律与肠道菌群变化相关

研究结果

1. 分别在白天（08:00）和晚上（20:00）构建HIRI小鼠模型：ZT0和ZT12，生化指标显示HIRI小鼠表现出昼夜差异。粪菌移植实验表明，肠道菌群参与该节律差异的调节，与ZT12组相比，ZT0组肠道微生物对HIRI具有保护作用；16S rRNA测序和代谢组学分析发现，ZT0组和ZT12组之间差异代谢物3,4-DHPPA是肠道菌群起到保护作用的主要调节因子。

2. 转录组学分析显示，促炎反应可能是导致小鼠ZT0和ZT12在I/R刺激后出现不同肝损伤的原因之一，而巨噬细胞可能是介导肠道微生物对HIRI保护作用的关键细胞。

3. 利用巨噬细胞和HIRI小鼠研究3,4-DHPPA是否影响宿主细胞生理活性，结果显示3,4-DHPPA在体内和体外均能抑制巨噬细胞的促炎反应。

4. 蛋白质组学分析发现，3,4-DHPPA抑制巨噬细胞中HDAC的活性，进一步实验表明3,4-DHPPA的保护作用至少部分依赖于HDAC活性的抑制。

图2. ZT0和ZT12粪便代谢物差异以及具有HIRI保护作用的代谢物3,4-DHPPA

参考文献

The gut microbial metabolite, 3,4-dihydroxyphenylpropionic acid, alleviates

hepatic ischemia/reperfusion injury via mitigation of macrophage pro-

inflammatory activity in mice. Acta Pharmaceutica Sinica B. 2021.

请扫描二维码阅读原文

绘谱帮你测

麦特绘谱拥有成熟的代谢组学检测平台，包括全球独有技术Q600、Q300、Q200和各类小分子代谢物独立检测方法，以及菌群16S测序和宏基因组等技术，还有多组学联合分析等全套解决方案。独家的检测技术、全面的数据报告以及专业的售后探讨，助力您的科研探索之路不断创新和突破。欢迎联系获取详细资料！

往期推荐

1. 客户案例 | 不同饮食模式对肠道菌群和代谢谱的影响

2. 客户案例 │ Adv Sci：肠道抗生素抗性基因可能影响糖尿病进展

3. Microbiome | 中国农大科研团队发现犊牛肠道健康重要“标志物”

4. 客户案例 │ cmgh：双阴性T细胞在非酒精性脂肪性肝病中的作用机制研究

5. 客户案例 | 血浆代谢组揭示苯致血液毒性的关键代谢特征