螺旋藻藻蓝蛋白体内外抗肝纤维化机理研究
翟诗翔
学位类型硕士
2020-05-28
培养单位中国科学院烟台海岸带研究所
学位授予单位中国科学院大学
学位授予地点中国科学院烟台海岸带研究所
学位名称理学硕士
学位专业海洋生物学
关键词藻蓝蛋白肝纤维化肝星状细胞肠道微生物I 型胶原
摘要肝脏疾病在我国有很高的发病率，肝纤维化是肝脏疾病加重的一个必经过程，防治肝纤维化是防止肝脏疾病加重的有效手段。肝星状细胞（hepatic stellate cells，HSC）激活后，产生I型胶原（collagen type I，Co-I）等胞外基质是肝纤维化发生的关键，此外，肠道中的微生物及微生物相关分子模式（microbial-associated molecular patterns，MAMPs）也能通过肝肠循环到达肝脏，引起肝脏炎症，促进肝纤维化的发展。藻蓝蛋白（phycocyanin，PC）因为具有抗氧化、抗炎和增强免疫等特性，在食品领域有着广泛的应用，也具有潜在的药用价值。之前的很多研究表明PC具有保肝作用，但PC缓解肝纤维化的机理尚不明确，为了揭示PC缓解肝纤维化的具体机制，推动PC的精准应用，我们通过体内和体外实验，探究了PC对肝纤维化的具体影响，以及肠道微生物在PC缓解肝纤维化过程中所起的作用。在体外实验中，我们用脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）活化大鼠肝星状细胞HSC-T6，探究了不同浓度的PC对HSC-T6细胞增殖与凋亡的影响。结果显示10、100和1000 μg/mL的PC作用48 h后显示了对HSC-T6较好的抑制率，1000 μg/mL PC对细胞的抑制率能达到60%以上，且呈剂量依赖性。使用激光共聚焦显微镜观察到PC能进入到HSC-T6的细胞质中。普通光学显微镜下观察到PC干预后能使细胞变圆、皱缩。qRT-PCR的结果显示PC干预能促进凋亡相关蛋白Caspase3的表达，抑制肝纤维化标志物Co-I的表达。结果表明PC能够抑制HSC的增殖，促进HSC的凋亡，从而减少了Co-I等胞外基质的产生，缓解了肝纤维化。在体内实验中，我们利用CCl4腹腔注射诱导了大鼠肝纤维化，探究了PC干预后肝脏的纤维化状态及肠道微生物的变化。结果显示每天灌胃100 mg/kg的PC显著改善了CCl4诱导大鼠的肝纤维化程度，降低了肝脏中纤维化标志物Co-I和α-平滑肌肌动蛋白（alpha-smooth muscle actin, α-SMA）等胞外基质的表达，降低了肝脏组织中的炎性浸润和纤维交联。16S rRNA高通量测序结果显示CCl4诱导使大鼠肠道微生物发生了紊乱，增加了厚壁菌门的（Firmicutes）丰度，降低了拟杆菌门（Bacteroidetes）的丰度，而PC干预抑制了CCl4造成的Firmicutes的丰度升高和Bacteroidetes的丰度降低，改善了肠道微生物的组成和结构。此外，CCl4还降低了具有抗炎活性的益生菌拟杆菌属（Bacteroides）、副拟杆菌属（Parabacteroides）、布劳特氏菌属（Blautia）的丰度，PC干预显著增加了具有抗炎活性的益生菌布劳特氏菌属（Blautia）和具有肠屏障保护作用的益生菌别样棒菌属（Allobaculum）的丰度，说明PC能够通过调节肠道微生物的组成和结构降低机体的炎症水平，从而缓解肝纤维化。综上，我们的结果表明PC在体内外均具有缓解肝纤维化的能力。一方面，PC能够通过促进HSC的凋亡，减少纤维化标志物Co-I等胞外基质的产生，发挥抗肝纤维化作用；另一方面，PC通过增加肠道中具有抗炎活性的益生菌的丰度，降低了机体炎症水平，从而阻遏了肝纤维化的发展。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.yic.ac.cnhttp://ir.yic.ac.cn/handle/133337/24231
专题中科院烟台海岸带研究所知识产出_学位论文

推荐引用方式
GB/T 7714翟诗翔. 螺旋藻藻蓝蛋白体内外抗肝纤维化机理研究[D]. 中国科学院烟台海岸带研究所. 中国科学院大学,2020.


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