因此,本次研究旨在探索藏紅花素對(duì)LDLR基因敲除小鼠(LDLR-/-)動(dòng)脈粥樣硬化的影響,評(píng)估可能存在的預(yù)防策略。
實(shí)驗(yàn)方法
喂食高脂肪高膽固醇飼料的LDLR-/-小鼠被隨機(jī)分為三組(每組8只),即模型組、低劑量藏紅花素組(LC,20mg/kg/d)和高劑量藏紅花素組(HC,40mg/kg/d)。C57BL/6野生型小鼠作為陰性對(duì)照組,以標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng)。喂食周期持續(xù)8周,LC組和HC組小鼠分別每周5天用指定劑量的藏紅花素溶于1mL無(wú)菌鹽水進(jìn)行灌胃治療。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
病理學(xué)結(jié)果顯示,模型組出現(xiàn)明顯的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊,而高、低劑量組小鼠的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊顯著減少,伴有少量變性膠原纖維和泡沫細(xì)胞。其可能機(jī)制包括以下兩個(gè)方面:
(1)藏紅花素通過(guò)減輕肝臟氧化應(yīng)激和改善脂質(zhì)代謝來(lái)抑制動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成;(2) 藏紅花素通過(guò)恢復(fù)腸道屏障功能和靶向腸道微生物群減輕全身炎癥反應(yīng)。
總之,藏紅花素通過(guò)降低甘油三酯水平、抑制肝臟脂質(zhì)積聚和增強(qiáng)抗氧化能力來(lái)抑制動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成,可作為心血管疾病和動(dòng)脈粥樣硬化的潛在預(yù)防策略。
與嚙齒類(lèi)動(dòng)物相比,小型豬在模擬動(dòng)脈粥樣硬化方面具有優(yōu)勢(shì),因?yàn)樗鼈兊男难芟到y(tǒng)和生理學(xué)與人類(lèi)相似。我們發(fā)現(xiàn),喂食高脂高膽固醇飼料的ApoE-KO豬患有嚴(yán)重的高膽固醇血癥,并且在主動(dòng)脈和冠狀動(dòng)脈中自發(fā)形成類(lèi)似人類(lèi)的動(dòng)脈粥樣硬化病變。這些結(jié)果表明ApoE-KO豬是研究人類(lèi)動(dòng)脈粥樣硬化的理想模型。
實(shí)驗(yàn)方法
ApoE-KO仔豬和年齡匹配的野生型巴馬小型豬((WT)連續(xù)3個(gè)月喂食含30%飽和脂肪和1.5%膽固醇的高脂高膽固醇飼料,喂食常規(guī)飼料的WT豬作為對(duì)照組。每月采集空腹血以評(píng)估血漿膽固醇和甘油三酯水平。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
與正常飲食的WT豬相比,在喂食高脂高膽固醇飼料的WT豬中觀察到總膽固醇水平升高,主要由高密度脂蛋白(HDL)膽固醇引起。然而,這兩組WT豬之間的甘油三酯水平?jīng)]有顯著差異。在所有組中,喂食高脂高膽固醇飼料的ApoE-KO豬的甘油三酯和總膽固醇水平最高,平均水平分別為1.47和42.86mM.
高脂高膽固醇飼料喂養(yǎng)期間ApoE-KO豬的表型
總結(jié)來(lái)說(shuō),喂食高脂高膽固醇飼料的ApoE-KO豬表現(xiàn)出嚴(yán)重的高膽固醇血癥,并出現(xiàn)進(jìn)行性動(dòng)脈粥樣硬化病變。這些巴馬香豬可以作為闡明ApoE基因功能和動(dòng)脈粥樣硬化轉(zhuǎn)化研究的理想大型動(dòng)物模型。
]]>1、NASH發(fā)展而來(lái)的HCC患者STARD1表達(dá)增加,BA水平異常
肝臟中STARD1基礎(chǔ)表達(dá)較低,但在NASH患者中STARD1表達(dá)上調(diào),而在單純脂肪變性的受試者中無(wú)變化。與對(duì)照組相比,NASH驅(qū)動(dòng)的HCC患者肝臟中STARD1基因轉(zhuǎn)錄水平和STARD1蛋白水平增加。肝切片免疫組化顯示STARD1染色增強(qiáng),且肝臟游離膽固醇水平升高。同時(shí)HCC患者肝臟總BA水平增加2倍,這與CYP7A1、CYP8B1、CYP27A1、CYP7B1、CYP7A1、CYP27A1表達(dá)增加一致,表明BA合成的替代途徑被激活。
圖一:NASH驅(qū)動(dòng)的HCC患者STARD1表達(dá)增加
2、高膽固醇飲食促進(jìn)NASH小鼠向HCC發(fā)展,并誘導(dǎo)STARD1表達(dá)
該研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)高脂高膽固醇飼料結(jié)合DEN(二乙基亞硝胺)來(lái)誘導(dǎo)NASH小鼠模型,喂養(yǎng)24周后出現(xiàn)比單純高脂飼料結(jié)合DEN更嚴(yán)重的HCC,喂養(yǎng)32周后腫瘤數(shù)量和最大面積進(jìn)一步增加。為了進(jìn)一步確定膽固醇在NASH驅(qū)動(dòng)HCC中的作用,研究團(tuán)隊(duì)采用Ezetimibe(EZE)進(jìn)行干預(yù),EZE可阻止腸道吸收膽固醇,結(jié)果顯示EZE干預(yù)DEN+高脂高膽固醇飼料誘導(dǎo)的小鼠模型后,肝臟膽固醇、相關(guān)基因表達(dá)水平(Hmgcr 和 Hmgcs1)、肝纖維化程度等等均得到改善。由此進(jìn)一步說(shuō)明,膳食膽固醇可以促進(jìn)NASH向HCC的發(fā)展。
圖二:DEN+高脂高膽固醇飼料誘導(dǎo)的NASH小鼠向HCC發(fā)展
3、肝細(xì)胞STARD1缺失可減弱NASH驅(qū)動(dòng)的HCC
為了探討STARD1在NASH驅(qū)動(dòng)HCC中的作用,研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了肝臟特異Stard1敲除小鼠(Stard1△Hep)。與對(duì)照組相比,Stard1△Hep小鼠肝臟Stard1表達(dá)顯著降低,腫瘤數(shù)量和最大面積顯著減少。同時(shí)血清Afp水平降低和參與纖維化(Col1a1和Acta2)和炎癥(Il6和Il1b)的基因表達(dá)降低,以及腫瘤標(biāo)記物(Afp、Cd44和Ly6d)水平降低。
4、STARD1過(guò)表達(dá)可以加劇NASH驅(qū)動(dòng)的HCC
STARD1基因缺失可以抑制HCC的進(jìn)展,如果STARD1過(guò)表達(dá)呢?在DEN+高脂高膽固醇飼料誘導(dǎo)的野生小鼠處死前5周注射攜帶Stard1 cDNA腺病毒來(lái)過(guò)表達(dá)Stard1(AD-Stard1)。與注射空白對(duì)照載體小鼠(AD-對(duì)照)相比,AD-Stard1組肝臟Stard1表達(dá)(mRNA和蛋白水平)增加15倍。在AD-Stard1組中,HCC標(biāo)志物(Afp、Yap)在腫瘤中的表達(dá)程度更高。此外,腫瘤標(biāo)志物(Afp、Yap、Golm1 或 Krt19)表達(dá)、炎癥相關(guān)和缺氧調(diào)節(jié)基因表達(dá)增強(qiáng),AD-Stard1肝臟氧化應(yīng)激顯著高于AD-對(duì)照組。STARD1促腫瘤作用需要飲食中添加膽固醇,在DEN+常規(guī)飼料喂養(yǎng)的小鼠或單獨(dú)喂養(yǎng)膽固醇飼料24周的小鼠中,STARD1過(guò)表達(dá)不會(huì)導(dǎo)致HCC發(fā)生??偨Y(jié)來(lái)說(shuō),STARD1和膳食膽固醇協(xié)同促進(jìn)HCC發(fā)展。
5、研究總結(jié)
NASH已經(jīng)成為HCC和肝移植的一大重要原因,而且其發(fā)病率還在逐年增加。由于對(duì)HCC發(fā)病機(jī)制認(rèn)識(shí)不足,其有效治療受到限制。該研究揭示了NASH驅(qū)動(dòng)HCC的新機(jī)制,闡明了STARD1在NASH驅(qū)動(dòng)HCC中的關(guān)鍵作用,STARD1通過(guò)調(diào)控線(xiàn)粒體替代途徑中BAs的生成,刺激肝細(xì)胞多能性、自我更新以及炎癥從而促進(jìn)NASH向HCC發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
Laura Conde de la Rosa, et al. STARD1 promotes NASH-driven HCC by sustaining the generation of bile acids through the alternative mitochondrial pathway. Journal of Hepatology.2021.https://doi.org/10.1016/j.jhep.2021.01.028.
]]>Product Code:XT109C
Intended species: C57BL6,?SD, etc.
Intended?Age: 3 to 4 weeks weaning of age period (if there is a special experimental purpose, according to the actual situation of the selection of different age of the experimental mice)
Product storage method: 4 ℃ cold storage?(short-term use) or -20 ℃ freezing?(long-term standby)
Product shelf life: 3?months
Order feed dosage: mice: 5 g /?animal?/?day,?rats: 25 g?/?animal?/?day
]]>Product Code:XT108C
Intended species: ApoE-/-?genetically modified mice
Intended?Age: 3 to 4 weeks weaning of age period (if there is a special experimental purpose, according to the actual situation of the selection of different age of the experimental mice)
Product storage method: 4 ℃ cold storage?(short-term use) or -20 ℃ freezing?(long-term standby)
Product shelf life: 3?months
Order feed dosage: mice: 5 g /?animal?/?day
]]>