實驗過程
C57BL/6小鼠喂食高脂飼料(40%脂肪熱量占比、1.25%膽固醇、0.5%膽酸鈉)12周以誘導(dǎo)高膽固醇血癥。使用肝組織通過靶向代謝組學(xué)驗證UA的降膽固醇分子機制,使用血清檢測生化指標(biāo),并使用整個主動脈分析動脈粥樣硬化病變的形成。
進(jìn)行非靶向代謝組學(xué)分析UA在體內(nèi)影響的代謝產(chǎn)物和相關(guān)途徑。通過靶點捕獲和熒光共定位分析了UA在小鼠肝臟中的主要脂質(zhì)代謝靶點。評估分子對接、凝膠內(nèi)熒光掃描和熱位移,以進(jìn)一步研究UA代謝產(chǎn)物與HMGCS1的結(jié)合位點。
實驗結(jié)果與討論
我們的研究結(jié)果表明,HMGCS1是UA的主要脂質(zhì)代謝靶蛋白。UA代謝產(chǎn)物環(huán)氧修飾的UA與HMGCS1中Cys-129的硫醇不可逆地結(jié)合,抑制HMGCS1的催化活性,減少體內(nèi)膽固醇生物合成前體的產(chǎn)生。在飲食誘導(dǎo)的高膽固醇血癥小鼠中,UA治療顯著降低了血清中TC和LDL-C的含量以及整個主動脈中動脈粥樣硬化區(qū)域的形成。
這是首次闡明UA對HMGCS1的不可逆抑制機制。本研究增加了對UA的理解,特別是對降低膽固醇作用的分子機制的理解,并證明了UA作為治療高膽固醇血癥的新療法的潛力。
]]>因此,本次研究旨在探索藏紅花素對LDLR基因敲除小鼠(LDLR-/-)動脈粥樣硬化的影響,評估可能存在的預(yù)防策略。
實驗方法
喂食高脂肪高膽固醇飼料的LDLR-/-小鼠被隨機分為三組(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無菌鹽水進(jìn)行灌胃治療。
實驗結(jié)果與分析
病理學(xué)結(jié)果顯示,模型組出現(xiàn)明顯的動脈粥樣硬化斑塊,而高、低劑量組小鼠的動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。其可能機制包括以下兩個方面:
(1)藏紅花素通過減輕肝臟氧化應(yīng)激和改善脂質(zhì)代謝來抑制動脈粥樣硬化斑塊的形成;(2) 藏紅花素通過恢復(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,藏紅花素通過降低甘油三酯水平、抑制肝臟脂質(zhì)積聚和增強抗氧化能力來抑制動脈粥樣硬化斑塊的形成,可作為心血管疾病和動脈粥樣硬化的潛在預(yù)防策略。
與嚙齒類動物相比,小型豬在模擬動脈粥樣硬化方面具有優(yōu)勢,因為它們的心血管系統(tǒng)和生理學(xué)與人類相似。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,并且在主動脈和冠狀動脈中自發(fā)形成類似人類的動脈粥樣硬化病變。這些結(jié)果表明ApoE-KO豬是研究人類動脈粥樣硬化的理想模型。
實驗方法
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豬作為對照組。每月采集空腹血以評估血漿膽固醇和甘油三酯水平。
實驗結(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)來說,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基因功能和動脈粥樣硬化轉(zhuǎn)化研究的理想大型動物模型。
原文檢索: Apolipoprotein-E-deficiency-accelerates-atherosclerosis-development-in-miniature-pigs.pdf (下載406)
]]>1、NASH發(fā)展而來的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變化。與對照組相比,NASH驅(qū)動的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,且肝臟游離膽固醇水平升高。同時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)隊通過高脂高膽固醇飼料結(jié)合DEN(二乙基亞硝胺)來誘導(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HCC中的作用,研究團(tuán)隊采用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)動的HCC
為了探討STARD1在NASH驅(qū)動HCC中的作用,研究團(tuán)隊構(gòu)建了肝臟特異Stard1敲除小鼠(Stard1△Hep)。與對照組相比,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過表達(dá)可以加劇NASH驅(qū)動的HCC
STARD1基因缺失可以抑制HCC的進(jìn)展,如果STARD1過表達(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腺病毒來過表達(dá)Stard1(AD-Stard1)。與注射空白對照載體小鼠(AD-對照)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,AD-Stard1肝臟氧化應(yīng)激顯著高于AD-對照組。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)的小鼠或單獨喂養(yǎng)膽固醇飼料24周的小鼠中,STARD1過表達(dá)不會導(dǎo)致HCC發(fā)生。總結(jié)來說,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HCC發(fā)病機制認(rèn)識不足,其有效治療受到限制。該研究揭示了NASH驅(qū)動HCC的新機制,闡明了STARD1在NASH驅(qū)動HCC中的關(guān)鍵作用,STARD1通過調(diào)控線粒體替代途徑中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.
]]>產(chǎn)品貨號:XT109C
適用動物:C57BL6背景小鼠、SD大鼠等
動物周齡:3-4周離乳即可(若有特殊實驗?zāi)康模筛鶕?jù)實際情況選取不同周齡的實驗鼠)
儲存方式:4℃冷藏(近期使用)或-20℃冷凍(長期備用)
保質(zhì)期:3個月
建議采購量:小鼠按照5克/只/天計算;大鼠按照25克/只/天計算
]]>產(chǎn)品貨號:XT108C
適用動物:ApoE-/-等基因工程小鼠
小鼠周齡:3-4周離乳即可(若有特殊實驗?zāi)康?,可根?jù)實際情況選取不同周齡的小鼠)
儲存方式:4℃冷藏(近期使用)或-20℃冷凍(長期備用)
保質(zhì)期:3個月
建議采購量:按照5克/只/天計算
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