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腸道菌群介導(dǎo)動物膽汁酸FXR/TGR5 信號通路的研究進展

2020-12-21 09:52黎力之關(guān)瑋琨張海波劉小高
中國畜牧雜志 2020年12期
關(guān)鍵詞:膽酸菌群受體

劉 鑫,黎力之,關(guān)瑋琨,張海波,劉小高

(宜春學(xué)院生命科學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院,江西省高等學(xué)校硒農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心,宜春市功能農(nóng)業(yè)與生態(tài)環(huán)境重點實驗室,江西宜春 336000)

腸道是動物機體微生物定植的主要器官,寄居著約100 萬億個細菌[1]。腸道菌群主要由擬桿菌門、厚壁菌門、放線菌門和變形菌門等組成,其平衡穩(wěn)定對動物生理過程具有重要作用,如協(xié)助宿主物質(zhì)和能量代謝、正向調(diào)節(jié)機體免疫功能及促進營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收[2-4]。營養(yǎng)物質(zhì)在腸道通過細菌發(fā)酵產(chǎn)生大量代謝產(chǎn)物,包括短鏈脂肪酸(Short-chain Fatty Acids,SCFAs)、色氨酸代謝物和膽汁酸(Bile Acid,BA)等[5-7]。BA 是膽汁的有效成分之一,為肝臟膽固醇分解代謝的終產(chǎn)物,主要有2 種生物學(xué)功能。一方面,BA 是一類具有較強表面活性的兩親性甾醇類化合物,有助于腸道吸收脂溶性營養(yǎng)物質(zhì)[8]。另一方面,BA 作為信號分子,通過激活法尼酯X 受體(Farnesoid X Receptor,F(xiàn)XR)和G 蛋白膽汁酸偶聯(lián)受體5(Takeda G-protein-coupled Receptor 5,TGR5)等同源受體調(diào)控機體代謝[9]。BA 代謝及其相關(guān)通路與腸道菌群之間關(guān)系密切。腸道菌群產(chǎn)生的特異酶對跨膜轉(zhuǎn)運至腸道后的BA 進行修飾并影響其代謝[7]。此外,腸道菌群還可激活或抑制FXR 和TGR5 等受體活性來調(diào)控BA 和葡萄糖代謝以及機體能量穩(wěn)態(tài)等[9]。近年來,有關(guān)腸道菌群與BA 代謝的關(guān)系逐漸成為各領(lǐng)域研究的熱點。本文綜述了腸道菌群對BA 代謝及其相關(guān)信號通路的影響,進一步明確它們之間的關(guān)系,為解決動物炎癥和代謝性疾病提供參考。

1 動物腸道菌群概述

1.1 影響動物腸道菌群的因素 腸道菌群在生命初期高度活躍,經(jīng)歷快速波動,隨時間推移保持相對穩(wěn)定。但抗生素和飲食等因素可引起腸道菌群的變化[10]??股厥且种浦虏【L的常用藥,但使用抗生素會干擾正常菌群定植,對動物健康產(chǎn)生不良影響。給小鼠灌服頭孢曲松后,腸道內(nèi)擬桿菌門數(shù)量顯著降低,變形菌門和厚壁菌門豐富度升高,導(dǎo)致結(jié)腸上皮氧合增加,破壞腸道厭氧環(huán)境,使其功能發(fā)生紊亂[11]。此外,中藥、益生菌和多酚化合物等飲食因素也可影響腸道菌群的種類和數(shù)量。Chen 等[12]以5-氟尿嘧啶誘導(dǎo)腸黏膜炎大鼠為研究對象,對其灌胃中藥小蘗堿后,大鼠腸道梭菌屬、普氏菌屬和瘤胃球菌屬數(shù)量上升,大腸桿菌和志賀氏桿菌明顯減少,從而減輕了大鼠回腸炎癥。作為常見益生菌,植物乳桿菌能增加仔豬結(jié)腸雙歧桿菌屬和普雷沃氏菌屬豐度,通過調(diào)節(jié)微生物多樣性促進腸道健康發(fā)育[13]。另外,多酚化合物對腸道細菌具有益生作用,如原花青素可增加腸道菌群(如擬桿菌門和放線菌門)數(shù)量,促進乳酸菌黏附于腸上皮細胞(Intestinal Epithelial Cells,IEC)[14]。

1.2 動物腸道菌群的功能 腸道菌群不僅在機體免疫和腸道屏障保護方面起重要作用,還可參與宿主代謝過程,對機體健康產(chǎn)生廣泛影響[15-17]。有研究顯示,擬桿菌屬可增強動物免疫功能,在脆弱擬桿菌存在時,機體通過調(diào)節(jié)性T 細胞上的Toll 樣受體2(Toll-like Receptor 2,TLR2)識別表面多糖后,誘導(dǎo)白細胞介素-10(Interleukin-10,IL-10)等細胞因子產(chǎn)生,影響輔助性T 淋巴細胞亞群1(T-helper Cell 1,Th1)/Th2 平衡,從而促進宿主免疫耐受[18]。腸道羅伊氏乳桿菌使仔豬回腸集合淋巴小結(jié)面積擴大,分化抗原簇3+T 細胞數(shù)量和血漿免疫球蛋白G 濃度均升高,同時該菌能促進IEC發(fā)育,維持腸黏膜屏障,有效抵御外來致病菌侵襲[19]。在代謝調(diào)節(jié)方面,肥胖個體腸道厚壁菌門/擬桿菌門比值增大,表明2 種優(yōu)勢菌群相對豐度與脂肪儲存有關(guān),并影響宿主能量代謝[4]。

1.3 動物腸道菌群代謝產(chǎn)物的功能 動物腸道菌群代謝物包括SCFAs、色氨酸代謝物和BA 等。SCFAs 由腸道細菌發(fā)酵非消化性碳水化合物而生成,具有降低腸腔pH 以抵御病原、為IEC 及微生物生長提供能量和減少結(jié)腸炎癥發(fā)生等多種功能[5]。作為動物體內(nèi)必需氨基酸,色氨酸經(jīng)腸道菌群代謝產(chǎn)生色胺、吲哚及其衍生物,可維持IEC 完整性,并參與調(diào)節(jié)神經(jīng)及腦腸軸[6]。BA 是一種對動物生長起著重要作用的腸道菌群代謝物,其分子內(nèi)含有親水和疏水性基團,一方面降低油-水界面張力,促進脂質(zhì)和脂溶性維生素吸收[20]。Lai 等[21]研究發(fā)現(xiàn)在肉雞日糧補充一定濃度的BA 可提高其脂肪酶活性,增加脂肪吸收,改善肉雞生產(chǎn)性能。另一方面破壞細菌細胞膜完整性,導(dǎo)致其中內(nèi)容物流出,引起細胞死亡,從而發(fā)揮BA 有效抑菌作用[22]。此外,BA 作為信號調(diào)節(jié)分子,通過激活其腸道及肝細胞中內(nèi)源性受體介導(dǎo)的通路,實現(xiàn)動物機體脂質(zhì)、葡萄糖和BA 代謝[9]。

2 BA 代謝及其相關(guān)信號通路

2.1 BA 代謝

2.1.1 BA 的合成 在肝細胞內(nèi),膽固醇通過滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上膽固醇7α-羥化酶(Cholesterol 7α-hydroxylase,CYP7A1)啟動的中性(或經(jīng)典)途徑,以及線粒體內(nèi)膜中甾醇27α-羥化酶(Sterol 27α-hydroxylase,CYP27A1)啟動的酸性(或替代)途徑,合成原發(fā)性BA,包括膽酸(Cholic Acid,CA)、鵝脫氧膽酸(Chenodeoxycholic Acid,CDCA)和鼠膽酸(Muricholic Acid,MCA)[23]。在酸性途徑中,膽固醇在CYP27A1作用下生成27-羥化膽固醇,后經(jīng)氧固醇7α-羥化酶催化等步驟生成CDCA[23]。CYP7A1 為BA 合成中性途徑中的關(guān)鍵酶,在該途徑中甾醇12α-羥化酶(Sterol 12α-hydroxylase,CYP8B1)是產(chǎn)生CA 的必需酶,其催化CDCA 轉(zhuǎn)化為CA[24]。此后甘氨酸或?;撬崤cCA和CDCA 以酰胺鍵共軛形成結(jié)合型初級BA,再由膽鹽輸出泵(Bile Salt Export Pump,BSEP)轉(zhuǎn)至膽小管,進入膽囊,經(jīng)濃縮后存儲[25]。

2.1.2 BA 的轉(zhuǎn)運與腸肝循環(huán) 當(dāng)機體進食后,營養(yǎng)物質(zhì)刺激小腸黏膜分泌縮膽囊素,引起Oddi 括約肌舒張及膽囊平滑肌收縮,使膽汁流入十二指腸[25]。初級BA 在腸道菌群化學(xué)修飾下轉(zhuǎn)變?yōu)榇渭塀A,如石膽酸(Lithocholic Acid,LCA)和脫氧膽酸(Deoxycholic Acid,DCA)。約95%的BA 在回腸遠端經(jīng)腸絨毛刷狀緣頂端鈉依賴性膽酸轉(zhuǎn)運體(Apical Sodium-dependent Bile Acid Transporter,ASBT)進入IEC,并與胞質(zhì)內(nèi)回腸膽汁酸結(jié)合蛋白(Ileum Bile Acid Binding Protein,IBABP)作用后運至基底外側(cè)膜,在有機溶質(zhì)轉(zhuǎn)運蛋白參與下經(jīng)門靜脈流回肝竇,由Na+-?;悄懰猁}轉(zhuǎn)運多肽和有機陰離子轉(zhuǎn)運肽介導(dǎo)進入肝細胞。重吸收的BA 經(jīng)肝細胞改造后再隨膽汁排入腸腔,完成BA 的腸肝循環(huán)[26]。

2.2 FXR 介導(dǎo)的BA 代謝信號通路 FXR 是配體激活轉(zhuǎn)錄因子家族成員之一,其介導(dǎo)的BA 信號通路通過肝臟和腸道2 條途徑來調(diào)節(jié)體內(nèi)BA 的代謝[27]。在肝臟途徑中,經(jīng)腸肝循環(huán)到達肝細胞的BA 刺激FXR 后,小異源二聚體伴侶受體(Small Heterodimer Partner,SHP)表達上調(diào),進而與肝受體同系物1(Liver Receptor Homolog-1,LRH-1)和肝細胞核因子4α(Hepatocyte Nuclear Factor 4α,HNF4α)相互作用生成抑制性復(fù)合物,下調(diào)BA 合成酶CYP7A1和CYP8B1轉(zhuǎn)錄表達,實現(xiàn)BA 的反饋抑制調(diào)節(jié)[28]。在腸道途徑中,初級BA 經(jīng)BSEP 作用進入小腸,可激活回腸FXR,促進成纖維細胞生長因子15/19(Fibroblast Growth Factor 15/19,F(xiàn)GF15/19)生成和釋放。肝實質(zhì)細胞中FGF 受體4(Fibroblast Growth Factor Receptor 4,F(xiàn)GFR4)與其輔助受體βKlotho 蛋白結(jié)合形成βKlotho-FGFR4 復(fù)合物后,在硫酸乙酰肝素蛋白多糖參與下被FGF15/19 特異性激活。由此啟動一系列跨膜受體酪氨酸激酶級聯(lián)反應(yīng),進而觸發(fā)細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2(Extracellular Regulated Protein Kinase 1/2,ERK1/2)和c-Jun 氨基末端蛋白激酶(C-Jun N-terminal Protein Kainse,JNK)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,兩者通過磷酸化作用減弱中性途徑限速酶CYP7A1轉(zhuǎn)錄表達,最終負反饋調(diào)節(jié)BA 自身合成(圖1)[29-30]。

圖1 FXR/TGR5 介導(dǎo)的信號通路

2.3 TGR5 介導(dǎo)的BA 代謝信號通路 膜受體TGR5 是G 蛋白偶聯(lián)受體家族成員,在肝臟、腸道和棕色脂肪等組織器官中均有不同程度表達[31]。BA 經(jīng)門脈循環(huán)重吸收后激活TGR5,促進腸黏膜L 細胞分泌胰高血糖素樣肽-1(Glucagon-like Peptide 1,GLP-1),后者與肝臟內(nèi)GLP-1 受體結(jié)合,誘導(dǎo)胰腺β細胞分泌胰島素,降低血液葡萄糖濃度,從而影響糖代謝[32](圖1)。此外,BA 與TGR5 結(jié)合能上調(diào)腺苷酸活化酶活性,提高細胞內(nèi)第二信使環(huán)磷酸腺苷(Cyclic Adenosine Monophosphate,cAMP)水平。一方面,可活化碘甲腺原氨酸脫碘酶Ⅱ(Iodothyronine Deiodinase Type II,DIO2),將甲狀腺激素T4 轉(zhuǎn)為T3,后者刺激線粒體內(nèi)膜發(fā)生氧化磷酸化,增加機體能量消耗[33];另一方面,顯著抑制由革蘭氏陰性菌細胞壁中脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)誘導(dǎo)的巨噬細胞產(chǎn)生促炎因子,如IL-1α、IL-6 和腫瘤壞死因子-α(Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)[30]。

3 腸道菌群對BA 代謝及其相關(guān)信號通路的影響

腸道菌群可生成特定微生物酶,通過對BA 進行解離和脫羥基等生物轉(zhuǎn)化反應(yīng),影響其合成及代謝。同時,當(dāng)腸道菌群種類和數(shù)量發(fā)生改變,F(xiàn)XR 或TGR5 表達受到激活或抑制,影響兩者介導(dǎo)的信號通路,調(diào)節(jié)動物機體代謝功能。

3.1 腸道菌群對BA 代謝的影響 肝臟內(nèi)至少存在17 種酶介導(dǎo)BA 的合成,包括CYP7A1、CYP8B1 和CYP27A1。與無菌小鼠相比,這些酶在普通小鼠肝細胞中的表達水平有所下降,使得原發(fā)性BA 生成減少,表明腸道菌群能通過相關(guān)酶促反應(yīng)來調(diào)節(jié)BA 的合成[34]。BA 隨膽汁進入腸腔后,腸腔內(nèi)的細菌經(jīng)去共軛和7-脫羥基2 個環(huán)節(jié)將初級BA 轉(zhuǎn)化為次級BA。腸道微生物修飾BA的第一步是利用腸球菌、雙歧桿菌屬和乳酸桿菌屬等產(chǎn)生膽鹽水解酶(Bile Salt Hydrolase,BSH),解離共軛BA 中甘氨酸或牛磺酸基團[27]。BSH 作用于C-N 鍵,促進氨基酸殘基與BA 分子間N-乙酰胺鍵水解,再次形成游離BA,阻止ASBT 的主動重吸收。去共軛是7-脫羥基反應(yīng)的前提條件,結(jié)合型初級BA 發(fā)生水解作用后才使其羥基暴露。隨后,梭菌屬、擬桿菌屬和乳酸桿菌屬等產(chǎn)生7α-脫羥基酶,該酶經(jīng)多步反應(yīng)脫去游離BA 中的7α/β-羥基,使CA 和CDCA 分別轉(zhuǎn)變?yōu)镈CA和LCA[35-36],小鼠α/β-MCA 轉(zhuǎn)化為鼠脫氧膽酸[24]。此外,腸道菌群還能通過酯化、脫硫化和差向異構(gòu)化等反應(yīng)對BA 進行修飾,增加宿主內(nèi)BA 池的多樣性。如真桿菌屬、擬桿菌屬和乳酸桿菌屬細菌可將BA 酯化;消化球菌屬和假單胞桿菌屬等細菌對硫酸化BA 進行脫硫反應(yīng),促進其吸收;梭菌屬和埃希氏桿菌屬等細菌產(chǎn)生羥基類固醇脫氫酶,氧化BA 分子C3、C7 和C12 上的羥基,使其進一步發(fā)生差向異構(gòu)化[29]。小鼠腸腔內(nèi)的擬桿菌、真桿菌屬和消化鏈球菌屬等細菌可生成特定酶,使β-MCA 經(jīng)6β/7β-差向異構(gòu)化形成ω-MCA 或γ-MCA,ω-MCA 再由7β-脫羥基作用轉(zhuǎn)化為豬脫氧膽酸[24,29]。

3.2 腸道菌群對FXR 信號通路的影響 研究顯示,耗竭小鼠體內(nèi)微生物群后,F(xiàn)XR 激動劑?;悄懰幔═aurocholic Acid,TCA)和拮抗劑?;?β-MCA(Tauro-β-muricholic Acid,T-β-MCA)水平均升高,腸道FXR被激活,但肝臟FXR活性減弱,使SHP表達受到抑制,后者通過促進CYP7A1基因轉(zhuǎn)錄來改變BA 的合成和池穩(wěn)定[37]。這表明腸道細菌可調(diào)節(jié)FXR-SHP 肝臟信號通路,影響動物生理反應(yīng)。Sun 等[38]在用小檗堿喂養(yǎng)腸道特異性FXR基因敲除小鼠研究中發(fā)現(xiàn),其腸道微生物種類減少,特定菌群產(chǎn)生BSH 活性減弱,TCA 含量顯著升高,而TCA 和小蘗堿均能激活FXR,誘導(dǎo)FXR下游靶點SHP表達,負向調(diào)節(jié)BA 合成。Huang 等[39]研究發(fā)現(xiàn),普洱茶中紫草素可使BSH 產(chǎn)生菌數(shù)量和BA 水解量減少,小鼠肝臟和回腸內(nèi)牛磺熊去氧膽酸(Tauroursodeoxycholic Acid,TUDCA)和?;蛆Z去氧膽酸(Taurochenodeoxycholic Acid,TCDCA)含量升高。而TUDCA 和TCDCA 均能抑制FXR 和FGF15 蛋白的表達,并誘導(dǎo)替代途徑合成酶的表達,導(dǎo)致CDCA生成增多,激活FXR-SHP 信號通路,調(diào)節(jié)下游靶基因進一步抑制經(jīng)典途徑合成酶CYP8B1 表達,實現(xiàn)BA 反饋抑制[39]。

腸道菌群與BA 相互作用可直接影響FXR 腸道信號通路,經(jīng)抗生素處理后或無菌小鼠回腸FGF15基因表達明顯減少[40]。用抗生素治療小鼠后,其腸道菌群豐富度和多樣性減少,BA 組成發(fā)生變化,對激活FXR影響較大,特異性BA 激活能力為CDCA>DCA>LCA>CA,而T-β-MCA 是FXR 天然拮抗劑[36]。無菌小鼠與普通小鼠之間代謝差異主要取決于T-β-MCA 水平。拮抗劑T-β-MCA 在無菌條件下無法進行代謝,故無菌小鼠體內(nèi)表現(xiàn)出T-β-MCA 積累,F(xiàn)XR信號通路受到抑制,其下游產(chǎn)物FGF15 分泌減少[41]。由此可得,腸道細菌通過FXR-FGF15/19 反饋通路調(diào)控BA 的合成。有研究表明,C57BL1/6 小鼠經(jīng)萬古霉素、慶大霉素處理后,結(jié)腸內(nèi)革蘭氏陽性菌(如乳酸桿菌和雙歧桿菌)和陰性菌(如擬桿菌和真桿菌)數(shù)量顯著減少,導(dǎo)致體內(nèi)拮抗劑T-β-MCA 含量增加,而激動劑CDCA和DCA 比例下降,回腸FXR 激活受阻,進一步抑制FGF15 與肝細胞FGFR4 的結(jié)合,從而促進CYP7A1、CYP8B1和CYP27A1基因的表達,增加肝臟BA 的合成[36]。研究發(fā)現(xiàn),使用抗生素會破壞菌群平衡,干擾BA 代謝通路,增加動物腸道疾病發(fā)生率,而應(yīng)用多酚類等植物化合物、益生菌和中藥等能增加動物腸道微生物的多樣性,恢復(fù)菌群正常結(jié)構(gòu)[1,12,37]。Liu 等[42]對抗生素誘導(dǎo)小鼠給予乳酸菌和柑桔多酚提取物,發(fā)現(xiàn)其腸內(nèi)參與BA 代謝細菌(如梭菌和雙歧桿菌)數(shù)量得到恢復(fù),初級和次級BA 水平顯著提高,與肝-腸軸相關(guān)的FXR-FGF15 信號通路被激活,CYP7A1 蛋白表達受到抑制,從而負反饋調(diào)節(jié)BA 的合成。對小鼠灌服中藥黃連素后,可通過影響腸道菌群種類和數(shù)量激活FXR腸道途徑,增加遠端回腸FGF15 和IBABP 水平,抑制CYP7A1的mRNA 水平,致使BA 合成受阻,最終維持動物體內(nèi)BA 的穩(wěn)態(tài)[38]。

3.3 腸道菌群對TGR5 信號通路的影響 腸道菌群通過產(chǎn)生激動劑來調(diào)節(jié)TGR5 信號轉(zhuǎn)導(dǎo),促進GLP-1 的分泌,調(diào)控動物脂肪沉積,預(yù)防或治療糖代謝紊亂等疾病。Zarrinpar 等[37]給小鼠服用新霉素和氨芐西林等抗生素,發(fā)現(xiàn)腸道菌群多樣性改變,膜受體TGR5 內(nèi)源性配體TCA 含量升高。TCA 可誘導(dǎo)L 細胞生成和釋放GLP-1,促進其作用于β細胞表面的GLP-1 受體,抑制瘦素分泌,改善胰島素敏感性并增加肝臟糖異生,最終影響動物體葡萄糖平衡[37]。表沒食子兒茶素沒食子酸酯(Epigallocatechingallate,EGCG)是茶多酚的重要成分,小鼠經(jīng)EGCG 處理后,腸道菌群結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,疣微菌科和腸球菌科豐度升高,兩者均會影響B(tài)A 的生成,如增加肝臟LCA 濃度等[43]。而后LCA 誘導(dǎo)TGR5信號通路產(chǎn)生正向調(diào)控作用,促進GLP-1 的釋放,引起進食后胰島素分泌水平的升高,血糖濃度降低,改善動物體內(nèi)葡萄糖紊亂癥狀。Pathak 等[32]給TGR5 基因敲除小鼠灌胃抗組胺藥非索非那定,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)醋菌屬和擬桿菌屬等細菌多樣性增加,進而上調(diào)BSH 和7α/β-脫羥酶的活性,加速CDCA 轉(zhuǎn)化為LCA,激活TGR5,促使L 細胞分泌GLP-1,提高肥胖小鼠的糖耐量,誘導(dǎo)脂肪組織褐變,減輕代謝紊亂癥狀。此外,LCA 還能激活TGR5-cAMP 信號通路,降低白色脂肪組織中DIO2 水平,以降低肥胖小鼠的體重,減少脂肪沉積。因此,BA-TGR5-DIO2 通路在調(diào)節(jié)機體能量代謝方面發(fā)揮著重要作用[32]。

TCA 水平在機體腸道微生物耗竭條件下顯著升高,其作為TGR5 激動劑在巨噬細胞和庫普弗細胞中活化TGR5,使細胞內(nèi)cAMP 含量上升,降低LPS 誘導(dǎo)的促炎性細胞因子IL-1 和IL-8 水平,改變炎癥通路,達到抗炎效果,最終提高動物機體免疫力[37]。研究表明,肥胖引起菌群紊亂后,腸道通透性發(fā)生改變,血清LPS水平升高,刺激TLR4 增加促炎細胞因子分泌,導(dǎo)致慢性輕度炎癥的發(fā)生,從而損害動物腸道健康[44]。而金雀異黃酮能調(diào)節(jié)小鼠腸道微生物區(qū)系特定菌群豐度,不僅能改善機體葡萄糖代謝,還可降低血漿促炎細胞因子水平和腫瘤生長率。López 等[45]在高脂飲食誘導(dǎo)肥胖小鼠飼料中添加金雀異黃酮,發(fā)現(xiàn)擬桿菌屬數(shù)量減少,普氏菌屬和艾克曼菌屬數(shù)量升高,而這2 種菌群豐度的增加與血循環(huán)中LPS 濃度的降低有關(guān)。這是由于腸道微生物群的變化影響了BA 池的組成,導(dǎo)致TGR5 表達增加,并誘導(dǎo)膜內(nèi)側(cè)腺苷酸環(huán)化酶在Mg2+存在條件下催化ATP 轉(zhuǎn)化為信號分子cAMP,通過激活TGR5-cAMP 抗炎通路抑制NLRP3 炎癥小體,減少TLR4、TNF-α和IL-6 的生成[45-46]。因此,腸道菌群與BA-TGR5通路之間的代謝平衡對預(yù)防動物相關(guān)疾病至關(guān)重要。

4 總結(jié)與展望

腸道菌群通過解離、脫羥基、脫硫化和差向異構(gòu)化等反應(yīng)改變BA 的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),在宿主BA 代謝中發(fā)揮核心作用。在BA 代謝過程中,F(xiàn)XR 和TGR5 信號通路受腸道細菌的影響。飲食和抗生素等因素改變微生物豐富度后,會影響B(tài)A 的種類,繼而調(diào)節(jié)FXR 和TGR5介導(dǎo)的代謝通路。FXR 由肝臟和腸道2 條途徑分別誘導(dǎo)SHP 和FGF15/19 信號通路,反饋抑制BA 的合成,維持其代謝穩(wěn)態(tài)。TGR5 活化后則增加GLP-1 和cAMP含量,調(diào)控葡萄糖和脂質(zhì)代謝,平衡動物脂肪沉積,緩解糖代謝紊亂和炎癥等疾病的癥狀。目前腸道菌群對BA 代謝及其相關(guān)通路在人類和小鼠模型中應(yīng)用較廣,但對于畜禽動物中的研究尚淺,隨著對腸道菌群與BA調(diào)控信號通路研究的深入,有望通過腸道菌群-BA-FXR/TGR5 途徑來防治動物相關(guān)疾病,指導(dǎo)動物生產(chǎn)工作。

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