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发布时间:2026-09-28 13:47:51 作者:青岛海大海洋寡糖科技有限公司 来源:本站
文章题目:Alginate oligosaccharides attenuate obesity-associated kidney injury through modulation of the intestinal environment with renoprotection transferable by small intestinal contents
发表期刊:Frontiers in Nutrition
影响因子:5.5(JCR2026,Q1)
通讯单位:山东第一医科大学;青岛农业大学;中国农业科学院
肾脏疾病患病率持续上升,已成为全球性公共卫生问题。脂质代谢异常是慢性肾脏病发生与进展的重要推手:过量脂质沉积引发脂毒性,激活促炎、促纤维化与促凋亡通路,损伤肾细胞并导致肾功能障碍。高脂饮食诱导的肾损伤涉及脂质代谢紊乱、持续炎症与线粒体功能障碍,并伴随肠道稳态破坏与肠屏障损伤,促炎与代谢有害因子随之入血。褐藻寡糖(Alginate oligosaccharide,AOS)由海藻酸盐降解制得,兼具抗炎、抗氧化与调节肠道菌群等活性。本研究以高脂饮食小鼠为模型,考察褐藻寡糖能否缓解肥胖相关肾损伤,并通过小肠内容物移植探究肠道来源因子的参与。
研究由两个独立实验构成,均采用三周龄雄性ICR小鼠(图1)。实验一为供体实验,小鼠随机分入对照组与A10组,后者灌胃褐藻寡糖后停药数日,收集小肠内容物并按组混合。实验二为受体实验,小鼠分为对照、HFD、A10-FMT与Con-FMT四组,两个移植组分别接受褐藻寡糖处理供体与对照供体的小肠内容物;动物先经相应日粮饲养,再连续多日经口接种内容物悬液,此后维持日粮至实验终点(图1)。移植材料为全小肠内容物而非纯化菌群。
图1 本研究实验设计
肾功能检测显示,高脂饮食使血清肌酐与血尿素氮水平升高,A10-FMT使二者均大幅回落,Con-FMT仅对血尿素氮呈部分改善(图2)。组织学观察显示,高脂饮食引起肾小球结构异常,表现为球周间隙扩张、系膜基质增厚与肾小球膜结构破坏,上述改变在A10-FMT组明显减轻;甲苯胺蓝染色中高脂组蓝色染色增强,经A10-FMT处理后改善;PAS染色与之印证,高脂饮食诱导的细胞增多在移植干预后被逆转(图2)。
图2 A10-FMT改善高脂饮食损伤的肾功能与结构
全身代谢层面,高脂饮食升高血清总胆固醇与甘油三酯水平并降低总抗氧化能力,A10-FMT使上述异常明显缓解,其中总胆固醇恢复至对照水平,Con-FMT则未见显著效果(图3)。代谢组分析提示,高脂饮食改变血液代谢物谱,减少对肾脏有益的化合物而增加有害化合物,A10-FMT可提升有益代谢物、降低有害代谢物;16S rRNA分析显示高脂饮食造成菌群失衡及膜转运、碳水化合物代谢与能量代谢通路改变,经A10-FMT部分逆转。
图3 A10-FMT改善血液代谢
肾脏分子层面,A10-FMT影响多个维持肾脏稳态的通路。免疫荧光检测显示,高脂饮食使肾脏血管紧张素II蛋白水平升高,而血管紧张素原与血管紧张素II 1型受体水平降低,A10-FMT使上述改变均获回调(图4)。此外,高脂饮食降低α-平滑肌肌动蛋白表达,A10-FMT与Con-FMT均可使其恢复;高脂饮食下调参与碳水化合物结合及外源物转运的ZG16,A10-FMT逆转了这一抑制;涉及药物代谢与胆固醇合成的CYP26B1在高脂组升高,A10-FMT使之明显回落(图5)。
图4 A10-FMT挽救肾脏RAS功能紊乱
图5 A10-FMT改善肾脏发育相关蛋白表达
炎症是高脂饮食肾损伤的另一重要特征,转录组分析亦提示免疫相关通路受到显著影响。免疫荧光检测表明,高脂饮食升高肾脏TNF-α、TGF-β与IL-22R表达,A10-FMT使上述炎症标志物显著降低,Con-FMT对TGF-β与IL-22R未见明显下调(图6)。细胞连接方面,高脂饮食使ZO-1、Claudin 1、Claudin 11与E-cadherin等紧密连接蛋白异常升高,A10-FMT使之回落,提示肾脏上皮完整性与电解质处理功能趋于恢复(图7)。
图6 A10-FMT减轻肾脏炎症反应
图7 A10-FMT改善肾脏细胞紧密连接
综上,接受褐藻寡糖处理供体小肠内容物的移植可部分减轻高脂饮食所致小鼠的肾功能障碍、组织病理损伤、代谢紊乱与肾脏炎症,表明肠道来源因子至少部分参与了褐藻寡糖的肾脏保护效应,并为肠道-肾脏轴在肥胖相关肾损伤中的作用提供实验支持。研究亦存局限:移植采用全小肠内容物而非明确菌株,具体微生物或分子介质尚未确定;菌群分析主要基于16S rRNA谱与预测性功能推断,分辨率有限。后续需借助明确的菌群联合体、靶向代谢物验证或无菌动物模型识别关键介质。
原文链接:https://doi.org/10.3389/fnut.2026.1915255
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作者:汪浩
审核:李全才、邵萌
编辑:郭青云
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